石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术研究 摘要:工业工厂生产逐渐都朝智能化仪表和自动控制系统方向发展,文章主要对石油化工仪表中的自动化控制技术进行探讨。 关键词:石油化工仪表;自动化控制;控制系统;自动检测仪表;变送器 1 概述 自动化仪表的智能化,使仪表本身性能从整体上得到了改善。智能化的普遍使仪表不再单一地以一种结构运作,使其适应性和功能都得到了提升。对设备优化设计,不仅要考虑到功能的多样化,也要考虑到提高工作效率。本文根据实践经验对石油化工仪表中的自动化控制技术进行深入探讨和分析,以便为以后的研究提供参考。 2 石油化工仪表中的控制系统 随着科技的发展,仪表系统也开始步入了数字化、智能化和网络化的范围内。特别是在石油化工企业中,自动检测仪表更是需要系统的提升。对于现场总线控制系统,就要适应这些要求而使变送器快速发展起来,所以变送器肯定就是数字化仪表。比起一般变送器的性能,数字化仪表从分辨力、安全性能和稳定性能来说都要高出很多,并且其结构也较简单。从进出口贸易中的商品计量精确度来讲,我国一直都在研究并提高着产品的质量。一般在石化出厂的产品精确度为+0.1%或者更高。在对产品加强管理的同时,也为了使出口产品质量能比现在的产品或能与国际产品相抗衡,从而对在线油品质量分析仪和在线气相或液相色谱仪等仪表加大了使用量。以便得到的数据更为准确,从而提升产品的性能和质量。 2.1 DCS与FCS系统 我国在石化和石油化工系统中已经使用了3000多套DCS。而石化中应用的DCS就有一半之多。现代科技的发展也使DCS系统在一直不断地推出新产品,与传统的DCS相比,新产品在数字化智能控制、兼容性和OPC等系统的应用上都变得更开放了。从而使得不同型号和不同厂商生产的DCS都能相互进行联结,能组成大规模和由自动化控制的网络管理控制体系。这样的系统变得更加容易控制,也使性能变得更加强大。 2.2 新型DCS系统 炼油装置中生产出来的成品油和半成品油在经过调和后就会储存运输出厂,这是石油化工过程炼油厂的最后一道工艺。对石化企业的油品贮运系统使用DCS系统,不仅加强了自动化控制,也使管理变的容易了。我国在石化企业中用了DCS系统来控制,对其他新建装置也采用了DCS来加强控制和管理。但对于如此重视和加强使用的设备中,还是有很多企业无法完全地利用DCS的所有功能。这不仅造成了大量资源的浪费,由于使用率下降而造成自动化系统变得复杂并显得冗余。但我国自主生产的DCS新一代系统中配备了一些专门软件,此软件是适合于我国石化企业特色生产过程的。这样的新一代DCS系统功能还在不断增强,可靠性也会越来 越高。 石化企业在催化裂化和加氢裂化等炼油生产装置中采用了DCS系统来控制,后来在乙烯装置中也采用了DCS控制,对全厂各生产装置进行监视和管理。而控制管理等操作都集中在一个控制室内进行,因为现在的新一代DCS控制系统可构成多工段,并采用了多集控单元,能综合管理并控制综合信息自动化系统。这些都是新型DCS系统的成果,而以后还会变得更完善。 2.3 总线控制系统 全数字化、开放性、智能化和微型化是现场总线控制系统的特点。这已经成为了现代新型石化企业的发展方向。如今FCS自动化控制的应用变得越来越广,对其设备的操作和功能的开发也变得越来越完善。从而使得现场总线控制系统的发展空间变得越来越宽阔。据统计,目前的大部分石化企业的系统还是在应用FCS控制着企业生产装置。现场总线的控制工作是在现场总线和局域网中完成的。局域网的功能是使得多个计算机系统通过网络相互交换信息,其中的信息容量是相当大的,也可实现相互间的信息共享功能。现场总线的技术标准是实现技术信息共享,这就可以对所有制造商和用户公开化。FCS智能型现场仪表的测量和控制精确度都是有保障的。工作时是采用双向数字通信,使得系统的可靠性提高,也使得系统的调试和组态能方便地进行。对现场总线智能仪表还是有着统一的技术标准规范的,每个不同的厂家要按照标准生产产品,就可以相互交换或相互连接。即插即用,不仅能方便设备的提升更新,也能使系统更大规模地扩展。这样的设备除了有基本的功能外,还具有控制和运算的功能。这就能方便地进行分散控制管理。每一条总线可以连接多台现场仪表,节省电缆的同时也节省了大规模安装、调试和维修系统等的复杂工序,也更多地节省了其中的费用。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200℃~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。所以对分析仪表的要求还是很强烈的,而且对其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我国对分析仪表的资金投入在增强,这也会使得产品的质量越来越高。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。 传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。对安全系统的统一化管理是企业发展的方向。 4 结语 近年来我国的石油化工仪表的自动化控制技术的发展研究取得了很大的进步。要以我国自由的特色生产为主,在安全生产的同时,设计和研究自己的自动化仪表控制系统。在发展现有的信息系统的同时也要从企业的综合自动化系统和安全控制系统为主进行深入研究探讨。提高企业自身对自动化控制技术的水平,增强自身的市场竞争力是企业持续发展的基础。 石油化工自动化论文:石油化工企业中自动化控制的应用前景分析 摘 要:石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系,对我国社会发展起着至关重要的作用。为了促进石油化工产业的发展,自动化控制系统逐渐在我国得到广泛的研究和应用。本文将对我国自动化控制在石油化工行业的发展及应用做了探讨。 关键词:自动化控制 石油化工行业 在我国,虽然石油资源总量较大,石油消费增长速度很快,但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足,需要进口的石油数量越来越多。在这种形势下,石油化工产业需要在不断研究和引进新技术的同时,提高企业管理水平,采用自动化控制系统。自动化控制不仅能避免人工操作的危险,而且为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥了更大作用,同时推进了石油化工行业的发展转型。 一、石油化工企业人工操作的危险性 1.现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 2.人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 3.作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 4.设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 三、自动化控制的几种方法 1.自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 2.最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 四、自动化控制在石油化工企业的发展趋 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 五、结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:浅析我国石油化工自动化的构成及关键技术 摘要:几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 关键词:石油化工自动化关键技术 化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCs(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCs)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MEs(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:AdvancedModelingTechnologies)、先进计划与调度技术(APS:Adv用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由(RTO:Real timeopfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MEs)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为0)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导全企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:浅谈自动化控制在石油化工企业中的应用 摘要:石油化工自动化控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,在该行业内当前的智能控制理论及控制算法的发展格外的引人关注,本文将浅要谈论一下自动化控制在石油化工行业的发展及应用。 关键字:自动化控制;石油化工行业;发展;应用 一、石油化工企业人工操作的危险性 1、危险性大小五要素: 化工装置的危险性大小通常用危险度来分级,分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级,构成危险度的五个要素是: (1)、物质:工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。 (2)、容量:工艺过程中物料量,量大危险性大。 (3)、温度:运行温度越高,点火温度低的危险性大。 (4)、压力:运行压力越高越危险。 、操作:不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。 人工操作的危害 (1)、现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 (2)、人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 (3)、作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 (4)、设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。 中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 自动化控制的几种方法 1. 自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。 一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。 另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。 一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。 动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。 在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。 工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 自动化控制在石油化工企业的发展趋 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时,当前新建的大型石油化工企业,生产装置规模大且同步建设,控制系统规模多达几万点,涉及分散控制系统砚场总线控制系统(DCS/FCS)、安全仪表系统(SIS)、火灾和气体检测系统(FGS)、压缩机控制系统(CCS)、转动设备监视系统(MMS)、设备包控制系统(PECS)、分析数据采集系统(ADAS)、罐区数据采集系统(TDAS)、储运自动化系统(MAS)、设备管理系统(AMS)、操作数据管理系统(ODs)、先进控制(APC)、实时优化(RT-OPT)、操作培训仿真系统(OTS)等多种自动化控制系统,要实现全厂控制系统之间的集成,对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:浅谈石油化工自动化设备的应用 摘要:现代科学技术的蓬勃发展与工业生产技术水平的整体提高是新时期的工业生产设备面临着前所未有的发展机遇与挑战。石油化工自动化设备在整个化工业中所占据的地位日益关键。本文从石油化工自动化基本概述、当前石油化工自动化设备在应用中的缺陷分析、石油化工自动化设备的应用要点分析以及未来石油化工自动化技术的发展展望这四个方面入手,进行了详细分析与说明,希望能够为整个石油化工自动化设备的发展与进步提供一定的意见与建议。 一、石油化工自动化概述 随着科技信息化技术快速发展,石油行业化工自动化技术也随之飞速发展,目前石油化工设备的自动化是发展的趋势。作为我国经济建设发展的基础,我国在发展自动化技术方面投入了大量人力、物力,并取得了相当的成效。就现阶段而言,我国石化设备正向着设备大型化发展,所以更要提高相关石油化工自动化设备的水平,提高效率。 通常而言,石油化工自动化技术的要求包括三个方面: 1.安全控制 安全性控制需要控制系统的可靠、相关检测机构或部门对设备及其他装置的正常运行提供有效的保障,所以对关键部位的设备、装置进行专业化的故障诊断与基本保养、维修。 2.效率控制 通过科学、合理的计划调度安排与模拟流程技术以期提高设备与相关装置的生产效率与原材料使用率。 3.成本控制 通过先进的技术来实现降低能源与原材料的消耗、通过建模、控制、优化技术来相应的提升产品的合格率、利用率。 二、石油化工自动化设备在应用中的缺陷 石化行业自动化设备在应用中存在着一些问题亟待解决,主要包括设备系统内部控制原因不合理、石化工艺控制设备产生故障、现场操作不稳定等情况。 1.系统内部不合理 它主要体现在使用前对控制系统的选型不合理,并没有根据项目所在地实际情况进行考察、分析、研究、论证,而是直接采购,在很大程度上增加了使用的成本,导致石油化工的自动化设备使用难度大幅度增加。尤其中石化行业中串级、比值、分程等繁琐复杂的控制程序,其对控制用的初始条件要求繁多,针对不同工作环境,它需要反复、多次数的调整相关设备作业参数,且在调整参数在使用过程中较难,不能够完全的体现自动化设备的意义。除此之外,由于调整参数的工作难度大,导致多数自动化设备在未调整的情况下运行了很长时间,影响了正常生产作业的高效率运行。 2.控制设备故障 就是指石油化工自动化设备在使用过程中发生故障。其中包括调节阀关闭的严密性不够而产生的漏液漏气情况、操作设备动作缓慢,设备实现实时化相对低,甚至出现无响应情况等,对于比较重视数字化的自动设备来说,其数字信息丢失情况比较严重,在正常的实地作业环境中,数字化设备不能实时将各项诸如温度、压力等参数反应出来,滞后情况严重,导致部分操作人员只可采取手动操作,影响了设备的使用效率与施工进度。 3.现场操作不稳定 其与石油化工企业自身原因有关,目前石化企业经常会出现原料不足或是超负荷工作情况,这两种极端情况出现在作业设计的下限或是上限边缘。如在化工作业过程中的一个自动化装置往往因为上道工序中原料使用量不够,以造成后期溶剂量太低,进而导致自动化控制比例系统不能实现自动化运行,只能依赖人工替代机器,大幅度降低了自动化设备的使用效率,对原材料也形成了浪费。又如在加热炉作业时,由于原料增加导致将自动化设备的功能全开也未能满足其加热需要,产生这种现象,只有通过手动开启侧边阀门,以此满足增加炉内温度,满足加热需要,使自动化控制设备失去了其原来的作用。 4.其他原因 一般由化工企业设计初期,考虑不全面,在选择或采购设备时选择了不符合实际需要的设备与仪器,缺少对设备运行时遇到特殊情况的测试,导致后续自动化设备作业由自动变手动,违背企业要求自动化的初衷。 三、石油化工自动化设备的应用要点 1.明确工艺、流程,挑选适合的设备 在对自动化设备的应用中,应首先明确作业项目的工艺路线和作业的流程,全面考虑实地作业环境和气象气候变化等的客观条件,根据实际需求选择适合的自动化设备。在选择、安装、调试自动化设备参数过程之中,要重视对特殊情况下的测试操作,并以此为基本依据,确定自动化设备作业饱和极限能力。对于每一台设备的选择应该与企业的生产能力相匹配,要能合理衔接起企业每道工序。 2.重视应用细节,定期检查与保养 在自动化设备应用中,要重视设备的使用细节,对于诸如调节阀之类的设备,要做好定期检查与保养工作,时刻关注调节阀运行正常与否,测量系统是否准确等,定期对设备进行维护。现今绝大多数自动化设备都有设备操作记录储存在设备内部,可随时供技术人员读取,对自动化设备的维护、应用提供了数据支持,这些数据可以提供设备的状态分析,以此分析设备运行是否正常、运行参数是否合理、早期故障征兆是否存在等问题,并且对故障部位的定位有着很大的帮助。 3.专业技术人员的培养 培养自动化设备专业的使用人员。这些专业人员除了要知晓工艺设备、转动设备、控制设备管理的理论知识以外,还应该充分利用计算机,对自动化设备的运行使用情况及设备历史操作数据来判断设备所存在的问题,并加以合理解决,发挥自动化设备的优越性。 四、石油化工自动化设备的发展前景 1.控制系统优化 目前我国石油化工企业大部分设备装置还是采用传统的常规控制系统,其中大部分还是采用PID控制系统,基于此,导致自动化设备的潜力并没有全面的被发挥出来。所以开发及优化控制系统是自动化设备的发展必然趋势。 2.仪表升级 石油化工企业及其相关产业企业,所使用的仪器、设备中仪表数量庞大,品类繁多。我国目前仪表配套的品种不齐,缺口较大。制造仪表的辅助材料供应不全。所以自动化设备的方向应向着仪表优化升级、仪表使用的成套率发展。 3.过程控制 分散控制系统、编程控制器、自动化系统随着计算机技术与网络技术的不断成熟本着开放化、标准化的原则,采取国内外市场通用硬软件的方法,将向着开放的分布式监控控制系统发展。 4.总线应用 其主要被运用在作业现场,要在现场设备、仪表间实现全数字化、串行、双向、变量的数字通信网络,连接技术非常重要。总线技术的应用,使连接技术日趋势成熟,将对自动化设备控制技术领域产生重要的积极作用。 五、结语 总而言之,石油化工自动化设备在其应用中,应充分考虑实际作业环境,从设备的安装开始,做好特殊情况下的测试工作,在应用中应培养专业技术人员尽可能的使用设备的自动化相关功能,藉此发挥自动化设备的优势,提高企业生产力、提升作业质量、提高生产效率。 石油化工自动化论文:关于石油化工自动化设备的探讨 摘要:石油化工自动控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,本文介绍了大型石化装置的一些控制难点与解决对策。顺应国家能源政策,分析了石油化工行业的能耗状况,最后提出了许多目前行业中行之有效的节能减排的先进方法。 关键词:石油化工;自动化;设备 中国石化自动化经过50 多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。虽然中国石化行业的自动化水平已取得长足进展,但与发达国家相比,仍然存在着相当大的差距。一些难点与长期未解决的问题,仍然造成企业自动化总体水平发展受阻。 一、 当前我国石油化工自动化发展现状 中国石化工业是指包括从原油生产汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品的石油炼制,以蒸汽裂解生产的乙烯、丙烯等为原料生产合成树脂、合成橡胶、合成纤维以及基本有机原料等的石油化工。当前,石化企业自动化水平发展不平衡,不同规模企业的自动化水平相差较大。大型石化企业自动化水平普遍较高,存在的不足是管理信息系统与国外尚有差距,而有些行业特别是染料、农药行业自动化基础仍然较差,大量小型化工企业及部分间歇生产过程企业自动化水平依然很低;二是在自动化技术和应用软件开发上,未能形成工程化、产业化、商品化、标准化,成果推广和转化困难重重;三是企业管理信息化工作观念更新落后于形势发展,在管理信息化建设上与企业机制的协调方面存在很多问题,造成总体进程不快。信息仍不能在企业内有效地传输和利用,“自动化孤岛”问题依然突出。 二、石油化工自动化设备的一些控制难点与解决对策 石化自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为丰富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化工对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等) 。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石化装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都是被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。 2.1炼化一体建设 随着炼油化工装置大型化、一体化建设进程的不断推进,设备构造越来越趋向复杂,技术要求也越来越高。炼化一体建设既是国家产业政策要求,也是世界石化产业发展趋势和方向。 2.2采用一些新的理论与方法 近几年来,一种基于SOS 约束的凸优化方法,在国外控制界引起广泛关注。在系统及控制理论中,许多系统分析与综合设计问题都不能表示或转化成相应的SOS 凸优化问题,运用近年提出的高效可靠的内点算法,从数值计算上给一些没有或很难得到解析的问题带来生机。SOS ,SOS 凸优化方法以及SOSTOOL S 工具箱是相辅相成的,目前已经成为一种研究控制问题的重要工具,不管是李亚普诺夫函数的构造,还是系统控制器的设计,还是最优控制问题的研究,都发挥了重要的作用。它是研究多项式系统最有效的工具。 2.3采用先进的管理手段 石化工业作为典型的流程企业,在资源优化配置上面临着规模庞大、流程复杂、产品多样、产品价格变化频繁等诸多因素影响经济效益。鉴于此,石油化工企业要提高经济效益必须借助于先进的管理手段,建立石化企业生产优化模型,然后利用线性规划的方法求解出效益最大的生产方案。 三、石油化工自动化技术的未来发展趋势 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。 当前的现代石油化工企业在网络架构上通常采用ERP/MES/PCS三层网络结构。一体化的网络结构,促使我们从规划伊始就要从硬件、软件以及维护等方面统筹考虑。随着智能HART技术、现场总线技术及无线技术等数字技术向控制系统和现场仪表的不断延伸,数据总线处理的信息将不断增加,对信息的安全传输和合理利用将是自动控制系统面临的重要考验。同时,大量采用计算机及网络技术逐步替代自动控制系统固有的软硬件设备。如何保证DCS系统的安全可靠将是工程公司及制造商共同面对的重要课题。 随着现场总线技术、产品的不断发展以及应用经验的不断丰富,现场总线技术在流程工业、制造工业的应用也在不断地开拓。从应用效果来看,可以说现场总线技术在大型石化项目中采用是可行的,可实现预测维护和远程维护,但是当前也仍存在包括用户理念的转变、对现场维护人员技术水平要求较高,以及技术本身有待进一步完善,使得现场总线技术在石油化工行业的应用发展比较缓慢。 工业以太网系统是大型数字化、自动化系统的命脉,推进信息化带动自动化的新选择、新技术,能够促进和提升生命管理、能源管理和安全管理水平。工业以太网的开放性和标准化。 此外,以低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础建立低排放、低能耗、低污染的新经济发展模式促进了自动化技术的发展。我国二氧化碳排放量、工业能耗普遍偏高。其中,原油加工、乙烯加工、大型合成氨平均能耗水平均高于国际领先水平。而发展新经济无疑将促进自动化技术的发展,风能、核能、太阳能综合利用,市政、楼宇、环保等自动化技术将成为未来自动化市场的增长点。 中国石油石化工业目前仍处于规模已大而不太强、发展机遇与挑战并存、国际竞争力还需进一步提高为特征的发展时期。全行业的改革已进入解决深层矛盾和问题的攻坚阶段,产业的发展正处于由大走强、逐步升级、再上新台阶的过程。因而,作为石油化工行业水平高低象征性标志之一的石油化工自动化技术,处于更进一步的阶段。石油化工自动化技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:我国石油化工自动化技术理论的几点研究 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、我国石油化工自动化技术的现状 我国石油和化工自动化经过50年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。随着我国经济建设的快速发展,我国的石油化工工业遇到了前所未有的发展机遇,同时也面临着越来越严峻的挑战。与先进国家相比,我国的石油化工工业还普遍存在着能耗大、产品质量差、生产过程工艺落后、自动化水平低、管理水平低、信息集成度低、综合竞争力弱等问题。而企业综合自动化系统是将先进的工艺装备技术、现代管理技术和以先进控制与优化技术为代表的信息技术相结合,将企业的生产过程控制、优化、运行、计划与管理作为一个整体进行控制与管理,提供整体解决方案,以实现企业的优化运行、优化控制与优化管理,从而成为提高企业竞争力的核心高技术。 国外大型流程企业、特别是石油化工企业均重视信息集成技术的应用,纷纷以极大的热情和精力,构架工厂级、公司级甚至超公司级的信息集成系统。1995年美国、日本、西欧等国已有100多家炼油、化工企业在实施CIMS计划,推动了流程工业综合自动化技术在实际生产中的应用,如日本三井石油化学工业公司、美国德曹达公司、高尔公司等化工企业都相继建立了综合自动化系统。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:我国石油化工自动化技术的若干探讨 摘要:化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 关键词:石油化工 自动化 关键技术 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:石油化工仪表自动化控制系统分析 摘 要:在科学技术不断发展的情况下,工业生产也发生了很大的变化,在生产过程中使用的仪表和控制系统出现了智能化发展情况,这样也使得石油化工在生产过程中,化工仪表出现了自动化控制技术不断发展的情况,对出现的新情况进行更好的分析能够更好的促进石油化工企业发展,同时也能更好的促进我国经济的发展。 关键词:石油化工仪表 自动化控制 控制系统 在石油化工企业发展过程中,使用的仪表在科技含量方面发生了很大变化,这样也使得仪表出现了自动化控制和智能化发展的情况,在这种情况下,仪表本身性能发生了很大的改善。智能化仪表在发展过程中不仅仅在结构运作方面发生了很大的变化,同时在适应性和功能方面也发生了很大的变化,因此,对石油化工行业的发展也是非常有利的。对设备进行更好的设计,不仅仅在功能方面能够进行改善,同时在工作效率方面也发生了很大的变化,这样也能更好的对其进行分析,促进石油化工企业获得更好的发展。 1 石油化工仪表控制系统发展 在科学技术不断发展过程中,仪表系统也发生了很大的变化,正在逐渐向数字化、智能化以及网络化方向发展,有其对石油化工行业的发展是有很大的影响的。在石油化工企业中,自动检测仪表出现了非常明显的变化,对控制系统的性能改善是有很大影响的。对于现场总线控制系统来说,能够更好的对适应一些要求的变化,这样能够更好的促进变送器发展,同时,也能更好的实现数字化仪表发展。相比较一般的变送器来说,数字化仪表在性能方面出现了很大的变化,尤其在分辨能力和安全性能方面得到了非常明显的改善,同时,在稳定性方面也出现了很大的变化,这样在进行生产的时候能够更好的保证生产效率。数字化仪表在性能方面得到了很大的提高,同时,在结构方面也发生了很大的变化,这样在进操作的时候更加方便。为了更好的发展我国的进出口贸易,很多的企业在生产过程中对产品的质量提出了更高的要求,这样使用数字化仪表在产品精度方面也得到了更好的提高、对产品加强管理也能更好的保证我国的产品能够更好的和国际产品进行比较,这样能够更好的发展我国的进出口贸易,同时也能更好的提升产品的质量和性能。 1.1 DCS与FCS系统 在我国的石油化工系统中,都使用的是DCS系统,为了更好的适应科学技术的变化,DCS系统在不断发展过程中也发生了很大的变化,和传统的系统进行比较,新的系统在数字化智能控制方面得到了很好的发展,同时在兼容性方面也是非常好的。将不同的型号和厂家的DCS系统进行连接,这样能够形成更大规模的管理控制体系,同时在进行控制的时候也能更加方便的进行控制,这样在性能方面也是能够得到更好发展的。 1.2 新型DCS系统 对于石油化工企业来说,炼油装置是非常重要的生产设备,在进行生产的时候只要能够产出成品油和半成品有,在经常一定的处理以后,就能够将其进行储存和运输,这样也是石油化工企业在生产过程中最后的工艺。在石油化工企业中应用DCS系统,能够更好的提高自动化控制能力,同时在进行管理的时候也能更好的进行。石油化工企业应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 石油化工企业在进行生产的时候经常是会使用催化裂化的物质来进行生产的,在这种情况下,在炼油生产装置中是可以利用DCS系统来进行控制的,这样能够更好的对各个生产的情况进行监视和管理。在控制管理中操作是可以在一个控制室内完成的,这样就使得系统控制要采用多集控单元,同时在综合管理方面也是能够实现信息自动化控制的。 1.3 总线控制系统 现场总线控制系统慢慢形成了全数字化、开放性以及智能化化的特点,这样就使得石油化工企业在发展过程中出现了新的发展方向。现在,FCS自动化控制在应用方面出现了越来越好的情况,这样就使得设备在操作和功能方面也发生了一定的变化。现场总线控制系统在发展过程中出现了空间越来越广的情况,这样就使得很多的石油化工企业在生产过程中应用了FCS控制系统。现场总线控制工作是通过现场总线和局域网来进行实现的,因此,在进行使用的时候是要利用众多的计算机来进行实现的,这样能够更好的实现信息的交换,同时也能实现信息的共享。 2 具体分析 2.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800 ℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 2.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 3 结语 在科学技术不断发展的时期,我国的石油化工仪表自动化控制技术也得到了很大的发展,在这种情况下,我国的石油企业在发展过程中也发生了一定的变化。石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制历程和技术应用前景 摘 要:石油化工技术繁多而复杂,自动化控制是其中较为重要的一个系统。多方位提升自动化水平,以适应石油行业现代化机械水平,有助于石油行业的发展。文章首先阐述石油化工自动化控制历程,在此基础上,分析石油化工自动化控制技术应用前景。 关键词:石油化工;自动化控制;应用前景 前言 当前,我国经济快速发展,石油化工行业也得到了飞跃式进步,对应而言,企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术,材料、工艺和技术应用不断翻新,加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛,其受到越来越多的重视,因而,自动化控制技术越来越重要。然而,石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律,在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。 1 石油自动化控制历程 技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位,其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题,甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们,自动化是帮助企业提高效率的驱动力,尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中,渗透到各个行业和领域,生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说,从过程控制与管理,从仓库管理到市场营销,从生产计划到财务统计,设备管理到人事管理,自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。 中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展,通过引进自动化技术的手段,首先对技术进行研究和探讨,不断吸收消化其中的精要,在此基础上进行创新,从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。 2 自动化控制设备和系统 石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。 3 微电子技术和信息技术的应用 自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。 4 专业技术人才作用愈加重要 我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。 5 结束语 我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制仪表常见故障的原因探究 摘要在科技飞速发展的带动下,自动化技术取得了重大突破,各种自动化设备应运而生,极大地推动了石油化工生产的自动化和现代化。在石油化工自动化控制系统中,自动化仪表发挥着不可替代的重要作用,仪表的故障诊断和分析也成为石油化工行业的一项重要任务。文章首先对石油化工自动化控制仪表进行了简要概述,然后分析了石油化工自动化控制仪表的疑难故障,以期对石油化工行业的安全、稳定生产起到一定的帮助作用。 关键词石油化工;自动化控制仪表;故障 为实现石油化工生产的自动化,需要对生产过程中温度、压力、流量等数据进行全面监控,这些功能通过相应的检测仪表来实现,仪表一旦发生故障,将对化工生产的正常进行造成严重影响。因此,工作人员必须熟练掌握仪表的物理构造、测量原理以及性能指标等,能够准确地对仪表故障进行诊断和处理,从而保证化工生产的正常进行。 1石油化工自动化控制仪表概述 1.1 温度仪表 石油化工生产中所进行的化学反应及变化需要在特定的温度及压力环境下才能顺利进行,为实时监测温度变化、精密掌控温度范围,必须在生产中布设一定数量的温度仪表。目前对于生产温度主要采取接触测量,通过热电偶、热电阻等测温元件来测量温度数据,并借助现场总线技术来达到自动化温控效果。 1.2 压力仪表 压力仪表的类型比较多样,如压力传感器、压力变送器、特种压力表等,压力仪表可以用于高温、腐蚀等极端环境下的压力测量,也可用于易结晶及粉粒状介质的压力测量。通常情况下压力调节系统会借助压力变送器将采集到的信号输送至集散控制系统,实现自动化压力测量及控制效果。 1.3 物位仪表 根据测量方法的不同,可以将物位仪表划分为浮力式、直读式、差压式、辐射式、雷达式等,在石油化工生产中,雷达式物位仪表由于测量精度较高,同时对石化物料具有较强的适用性,正逐渐受到行业的青睐。 1.4 流量仪表 流量仪表基本上基于两种测量原理,一是体积流量测量,二是质量流量测量,具体来讲,有节流式、压差式和速度式几种。 2仪表故障的原因分析 通常情况下,自动化控制仪表由传感器、变送器、显示器三部分组成。其中传感器负责被测对象模拟信号的检测;变送器负责将传感器输出的信号转化为标准电流信号(4~20 mA),同时将信号输送至PLC控制器;显示器负责测量数据的直观显示。仪表故障通常表现为指示异常,如示数偏低、偏高、不动、异常波动等,导致仪表异常的原因有两种:一是工艺参数本身出现异常;二是测量系统的某一环节发生故障,导致数据显示不准确。要正确诊断故障原因,一是对仪表的测量原理、物理结构、使用特性等具有一定的了解;二是要熟知测量系统的整个工作流程;三是对化工生产的工艺流程、物料特性、设备性质等具有比较深入的了解。下面就化工仪表常见疑难故障进行具体讲解: 2.1 流量仪表故障 1)若流量仪表值达到最高,一般现场检测仪表也会显示最高,这时手动调节远程调节阀大小,若流量值减小,说明是工艺问题;若流量值不变,应该是仪表系统的故障,需要检测仪表信号传输系统、测量引压系统等是否存在异常。 2)若流量指数异常波动,可以将系统由自动控制转到手动,若依然存在波动状况,说明是工艺原因所致;若波动减小,说明是PID参数问题或仪表问题。 3)若仪表流量达到最低,首先检查现场检测仪表,若现场仪表同样显示最低,则查看调节阀开度,开度为零说明故障发生在流量调节装置上,若开度正常,极有可能是物料结晶、管道阻塞或压力过低所致。若现场仪表正常,说明显示仪表出现问题,其原因通常是机械仪表齿轮卡死、差压变送器正压室渗漏等。 2.2 物位仪表故障 1)液位仪表值达最高或最低时,根据现场检测仪表进行判断,若现场仪表正常,则将系统改为手动调控,查看液位是否变动,若液位能够在某一范围内保持稳定,说明是液位控制系统出现问题,反之则是工艺方面的原因。 2)对于差压式液位仪表,当控制仪表与现场检测仪表的显示数据不符,且现场仪表不存在明显异常时,检查导压管液封是否正常,若存在泄漏现象,补充密封液,仪表归零;若不存在泄漏情况,初步推断是仪表负迁移量出错,需进行校正。 3)液位控制仪表的数据异常波动时,要根据设备容量分情况进行判断,设备容量大的,通常是仪表出现问题;设备容量小的,要先检查工艺操作,若工艺操作有所变动,极有可能是工艺原因导致的波动,反之就是仪表方面的问题。 2.3 压力仪表故障 当压力仪表数据异常时,应当根据被测介质的物理状态――固态、液态、气态,进行针对性的检测和诊断。 1)压力控制仪表出现异常波动时,要首先确认工艺操作的变动情况,因为此类变化多是由工艺操作及PID参数异常所致。 2)当控制仪表停滞不动,即工艺操作变化的情况下仪表数据依然保持恒定时,通常是由于压力测量系统出现故障所致,这时应首先确认引压导管是否存在阻塞情况,若管道畅通,再确认压力变送输出装置是否处于正常状态,如果发现异常变化,则可确认问题出现在测量指示系统。 2.4 温度仪表故障 温度仪表故障通常表现为示数偏高、偏低或反应迟缓,当温度仪表发生故障时,要注意以下两点:一是温度仪表大都采用电动仪表;二是该系统仪表在检测时具有比较明显的滞后性。 1)温度仪表数据突然间变化到最高或最低,通常属于仪表系统方面的问题,这是由于仪表系统本身具有一定的滞后性,鲜少出现突发性的变动。若出现突发性的变动,一般是由热电阻、热电偶或变送放大器异常所致。 2)温度控制仪表发生高频异常波动时,通常是由于PID参数设置不当所致。 3)温度控制仪表发生比较明显的缓慢波动时,一般是由工艺操作方面的变动所引起的。若可排除工艺操作方面的影响,那么极有可能是仪表控制系统出现了故障。 3总结 石油化工自动化仪表控制系统的应用给石化行业带来了巨大的方便,重新定位了人与石油化工系统之间的互动关系。 在分析和处理实际的化工仪表故障时,不仅要掌握扎实的仪表理论和知识,还要对工艺实践有着详尽的理解,如此才能对仪表故障进行快速的诊断,然后采取合适的手段进行故障处理,保障化工生产的顺利进行,促进石油化工企业的进一步发展。 石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术分析 摘 要 目前,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步,人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求,所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术,使之实现网络化、集成化与智能化,只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。本文详细介绍了我国石油化工仪表的各项控制系统,并加以分析,以期为我国石油化工的健康、持久、稳定发展提供有利条件。 关键词 石油化工仪表;自动化控制技术;智能化 一般情况下,石油化工必须配合天然气才能顺利生产,二者相互提供半成品与原料,最终实现最大化经济效益和社会效益。而现阶段的自动化控制技术也开始从过去传统单一结构运作模式转变成网络化、集成化与智能化共同发展的新型运作模式,这不仅提高了自动化仪表的各项功能,还强化了自动化仪表的适应性,使之能够有效满足石油化工提出的要求。 1 我国石油化工仪表的控制系统 为了尽快适应现代化石油化工仪表提出的各项要求,现场总线控制系统必须把数字化仪表作为变送器,这主要是因为数字化仪表的分辨力高、稳定性能与安全性能好,而且结构相对比较简单。同时还要加强产品管理能力,适当增加液相色谱仪与在线油品质量分析仪的实际使用量,以获取更为精准的数据资料,进而显著提升产品质量与性能,让出口产品质量能够匹敌当前产品,甚至是国际产品。 1.1分散控制系统与未来战斗系统 根据有关调查数据显示,我国石化系统与石油化工系统已采用3000多套分散控制系统,其中石化系统的采用量占总数的50%。由于现代科学技术的发展过于迅猛,促使分散控制系统不停地研发新产品,而新产品的生产应用了许多不同的系统,例如数字化智能控制系统、OPC系统与兼容性系统等,导致不同厂商与不同型号的分散控制系统都能够有效结合在一起,最终形成大规模的网络管理自动化控制体系。该系统除了更易于控制外,还有效增强了产品性能,使经济效益与社会效益实现了最大化。 1.2新型分散控制系统 成品油与半成品油在炼油设备中生产出来后,一定要做好调和工作,这样才能贮存运送出厂,该过程即为石油化工制油的最后一道工艺。在石化企业运送油品过程中,合理应用分散控制系统,除了可以提高自动化控制水平外,还可以便于管理工作的实施。应用分散控制系统来实现我国石化企业的仪表控制,而其他新建设备也可以应用分散控制系统来完成各项控制与管理工作。但如果设备为加强使用型或是石油化工的重要组成部分,那么应用分散控制系统时,其效用就会无法充分发挥出来,使得资源出现不必要的浪费,同时还会因使用率减少而导致自动化系统复杂化。 1.3总线控制系统 石油化工仪表中的现场总线控制系统具有微型化、数字化、智能化与开放化等诸多特征,而且这些特征已成为当前新型石化企业的主要发展目标。现阶段,未来战斗系统已广泛应用于各个领域,其设备操作技术与功设备能开发也随之得到有效完善,这对于现场总线控制系统的可持续发展来说具有十分重要的作用和意义。根据有关调查数据统计,大多数石化企业在控制系统方面仍采用未来战斗系统对本企业生产设备进行控制,最后利用现场总线与局域网来顺利完成现场总线控制工作。局域网的主要效用是通过网络让多个计算机系统实现信息的相互交换,其中具有较大的信息容量,相互之间可以达到信息共享的效果。而现场总线控制系统的技术要求是完成技术的信息共享工作,这样除了可以让用户公开化外,还可以让全部制造商公开化。 2 我国石油化工仪表控制系统的分析 2.1执行仪表的检测方法 展开石油化工生产作业时,其现场设备与管道内介质的实际温度均为-200℃~1800℃,并采用双金属温度计代替水银玻璃温度计,以便分散控制系统直接获取热电偶信号与热电阻信号。压力仪表在石油化工中是极为重要的构成部分之一。利用诸多原理制成的特殊压力仪表与压力传感器,不但可以抵抗高温,还可以在易结晶介质、脉动介质和粉状介质的条件下测量工作所需压力。此外,从物位仪表的角度上看,石化行业通常把液位测量作为重要核心,只有浮力式仪表具有通用产品,其他仪表均无通用产品,例如物料仪表等。但根据测量方法可有效划分为雷达、浮力、电容、静电、磁致伸缩和超声波等诸多类型,而且仪表内还存在执行器、流量仪表、在线过程分析仪和分析仪器等装置。为了能够正确分析出生产过程中的各类物料成分,必须保证温度、液位、压力与流量等工艺参数的准确性与真实性。同时还要详细分析石油化工生产后排放的所有物质,以防止生态环境受到严重污染。 2.2执行仪表的控制方法 过去传统石油化工在生产过程中均是一个设备使用一个控制室,但现阶段均为多个设备共用一个控制室,也可以由一个控制中心来控制全厂所有设备,把CRT显示或LCD屏幕作为核心。以便操作人员更易于使用。由于石油化工设备具有十分复杂的工艺过程,而且在一定程度上还会出现爆炸、火灾等情况,所以必须进一步提升石油化工的生产安全性、可靠性与稳定性。如果只依靠分散控制系统完成所有控制工作,那么现代化石油化工提出的要求就无法满足其效。应用智能化控制仪表与自动化控制仪表展开石油化工作业,除了可以实现安全生产外,还可以实现人性化生产。除此之外,还要将报警系统安设在生产线的危险区域,这样有毒气体或是可燃气体泄漏时就能够立即提醒,便于采取防护措施。 3 结论 我国石油化工企业必须高度重视各项生产仪表,并进一步增强自动化控制技术,只有这样才能消除安全隐患,保证产品质量。在确保石油化工安全生产的条件下,对自动化仪表控制系统进行研究与设计,以强化企业本身的自动化控制技术,提高市场竞争力,最终取得最大化经济效益与社会效益,这对于我国石油化工企业的可持续发展来说具有一定的推动作用。 石油化工自动化论文:探究石油化工企业自动化技术的发展策略 摘 要:石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,本文论述了石油化工自动化技术目前的发展现状,以及提高石油化工工业自动化技术的具体措施。 关键词:石油化工 自动化技术 发展 信息 在信息技术高度发达的今天,石油化工自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而进步,从初期简单的手工操作到连续工艺作业,对生产稳定性和对控制的要求及自动化水平也越来越高,从简单的闭环控制到装置的全面自动化,使用的控制工具也从实现了DCS的广泛应用;控制技术方便又先进的控制系统、优化控制系统.随着工业规模的进一步推广,快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等工艺的开发成功,对自动化提出了更高的要求。石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。同时,激烈的市场竞争也对自动化提出了新的要求。 一、石油化工自动化技术的发展现状 1现场总线的应用正在逐步推广 现场总线应用于生产现场,实现全数字化、串行、双向、多变量数字通信的网络互连技术。现场总线虽然没有实现“制定单一现场总线”,但与现有的DCS、PLC等相比,现场总线控制系统FCS由于具有的全数字多点通信、现场设备状态可控、开放性、互可操作并能实现分散控制等特点,仍然是石油化工行业基础自动化系统的发展趋势。 2.工业控制系统软件及各种应用软件开发、系统集成技术成为核心技术,取代系统硬件而成为高附加值的载体 具体的技术手段首先是FCS将与DCS共存.DCS技术实现了性能可靠,软件丰富,功能完善等优点.已经成为工业生产过程控制的主要手段,当前工业自动化系统应用,没有随着FCS的出现而退出历史舞台,在今后相当长一段时间内,DCS将会与FCS共存下去。其次是现场总线与DCS相结合。从集成到控制系统,将现场总线智能仪表连接到DCS上,利用DCS的控制功能和软、硬件产品带动现场总线来应用。利用现场总线的全数字通信功能,收集现场大量非控制信息,建立现场智能设备数据库,建立和完善智能设备的远程状态监控、故障诊断、预防维护、在线调校等远程管理功能,实现对现场设备的一体化管理与控制。 二、石油化工企业综合自动化的有效手段 1.实现企业的管控一体化。 自从计算机发明以来,自动化技术就和信息技术紧密结合到了一起。信息技术的发展,给自动化技术提供了便捷的工具,使得过去的均匀控制、解耦控制、模糊控制等变成了一段段比较容易实现的软件代码。如何把IT技术尽可能多地应用到自动化技术中的能力,已经成为决定企业竞争力的重要因素。 1.1是更好的应用IT技术,通过优化来产生效益,和具体的工艺、设备相结合,挖掘设备和工艺潜力,促进提高产量、降低消耗、并使生产过程更加安全。 1.2是将企业中的“自动化孤岛”变成一个统一的平台,具体措施是:实现信息共享,提高信息利用率,提高企业决策水平和实效性,实现管控一体化。 2.先进的自动化控制系统的建立。 以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(DCS)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。同时以MES为代表的生产过程运行优化层。 2.1信息的集成、挖掘和增值 数据库管理系统则是信息集成的基础。因此要利用数据库管理系统时数据对生产过程进行监督与控制,同时设置关系数据库和实时数据库系统。利用信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 2.2成本效益分析 应用财务分析方法进行分析评价,可以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,加强企业的竞争能力。为了达到公司预先的利润目标,就必须协调好原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售,控制控制原油的采购价格。 3.实现企业生产经营优化层 主要内容包括企业资源管理、供应链管理、客户关系管理、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。通过研究生产过程制造执行系统,可以实现在线成本的预测,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 4.进行流程模拟,建立过程模型 实现流程模拟,是流程工业综合自动化的关键技术。由于炼油生产具有高度复杂性的特点,必须将工艺机理建模与系统工程理论紧密结合起来。实践证明,结合应用线性规划或动态规划的办法建立计算机调度系统,实现优化调度的有效途径。过程操作优化根据市场原料和产品需求变化,技术难点是建立过程稳态数学模型。此外,还有设备过程故障诊断技术、生产过程的安全保护技术等。 石油化工自动化论文:谈中国石油化工自动化系统集成现状与发展 摘要:石油化工是化学工业重要组成部分,其自动化水平的高低直接影响着石化产品的产量、品种及质量,影响着现代石化企业生产经营效益。本文就我国石油化工自动化系统集成现状和未来发展趋势进行了探讨,对理清我国石油化工自动化发展有一定意义。 关键词:石油化工 自动化系统 集成现状 发展趋势 一、引言 石油化工是化学工业的重要组成部分,是国民经济的基础和支柱型产业,在经济发展与人民生活中起着极为重要的地位,石油化工自动化系统技术水平直接关系着石油化工产业的发展水平,尤其是随着信息技术和现代企业管理水平的不断提高,石油化工自动化已经不再局限于生产过程的自动化,还涵盖了生产过程、人事管理、市场营销等多个范畴,直接影响着现代石化企业的生产经营效益。近年来,我国石油化工自动化系统集成取得了巨大的进步,一些技术甚至走在了世界前列,促进了我国石油化工的发展,获得了良好的经济效益与社会效益,但同发达国家相比,我国石油化工自动化系统集成水平还有不少未解决的问题,影响了石化企业整体自动化水平。 二、石油化工自动化系统集成现状 1.现场总线技术被广泛应用 现场总线技术是应用于生产现场,实现现场仪表、仪器、控制设备等之间数字通信的网络互连续技术,这一技术被广泛应用于石油化工自动化系统之中,其开放性、可控制、分散控制性等特点,给石油化工自动化系统通信技术产生了非常大的影响,为完善石油化工自动化管控一体化功能提供了有力条件。虽然现场总线控制系统有着众多优点,但传统DCS系统已经相当成熟实用,在可靠性、安全性、开放性、灵活性、协调性等方面都有突出表现,且功能相较现场总线控制系统更为完善,因此目前在石油化工自动化系统中还占据着一定地位,处于同现场总线系统共存的状态。 2.信息化与自动化高度结合 随着计算机技术与通信技术的发展,实时数据库技术、测量技术、数据处理技术、控制与过程优化技术、ERP技术等取得了较大的突破,IT技术被大量应用到石油化工自动化系统之中,有效的提升了生产过程远程监控、故障诊断、设备维护等自动化水平。而随着IT技术在石油化工自动化系统中的应用,相关的生产工艺、设备选型、生产流程等也发生了巨大的变化,极大的提升了石油化工企业的生产能力,降低了生产成本,提升了生产过程的安全水平。总体看来,在IT技术高度融入石油化工自动化系统后,石油化工生产智能化、数字化、信息化水平都得到了巨大的提升。 3.企业管理综合自动化 我国石油化工自动化系统的发展经历了数十年的时间,在不断的引起进技术、创新研究的过程中,我国石油化工自动化系统集成水平越来越高。目前,石油化工自动化系统集成已经迅速拓展向整个企业生产经营流程,取得了较大的成果。石油化工自动化系统综合流程主要分为三层结构,分别是生产过程控制系统、生产过程制造系统、企业资源管理系统等,涵盖了生产现场自动控制、生产流程优化维护、企业生产经营管理的方方面面。 三、我国石油化工自动化系统集成发展趋势 1.自动化系统集成水平进一步提高 随着全球经济一体化进程的加快,我国石油化工企业将会进一步融入国际竞争之中,要在国际竞争中占据更为有效的地位,石油化工企业就必须集成自动化系统,打破传统自动化系统信息孤岛的情况,提升信息流通和系统管理水平,真正实现实现一体化生产经营。而随着石油化工企业生产规模的扩大,自动化系统控制规模将进一步提升,安全仪表、设备监视、分散控制、数据采集、储运管理、设备管理、实时优化等多个子系统之间的自动化控制协调需求越来越高,这些都对石油化工自动化系统集成提出了更高的要求,必然促进系自动化系统集成水平的不断提高,不断向大型化、集成化、智能化方向发展。 2. MAV策略将成为重要模式 MAV策略是一种全新的主自动化系统供应商策略集成模式,这种集成模式以自动化系统供货商为核心,建立石油化工仪表与控制一体化系统,提升系统的性价比和使用寿命,降低系统的综合成本。这一模式,将会涵盖系统集成方案、网络结构、设备配置、管控作业程序、功能规模、组态模块、操作维护等等多个方面,使系统公用工程和生产装置同步集成,通过各接口和人机界面,以统一的标准总体协调。MAV策略能很好的应对现代大型石化项目建设、运行方面的需求,有利于集中管理、优化资源,将成为未来石油化工自动化系统集成的重要发展方向。 3.系统安全水平不断提升 石油化工自动化系统涉及生产、经营等多个环节,系统安全直接影响着整个企业生产、经营的安全, 直接关系着企业的经济效益与社会效益。目前石油化工自动化系统多采用ERP/MES/PCS的三层网络架构,这种架构在系统安全上还存在不少缺陷。随着硬件、软件等技术的提升,尤其是智能HART技术、现场总线技术、无线通信技术等在自动化系统中的深入应用,信息安全问题将会变更越来越为重要,如何保证系统的安全性将成为众多企业共同关注的问题,将会催生自动化系统安全水平的提高,从硬件设备、软件平台、安全策略、风险应对等多个方面得到完善。 4.绿色低碳将会成为自动化系统集成的影响因子 长期以来,我国二氧化碳排放量、工业能耗都一直较高,在能源与环境问题越来越为严峻的背景下,绿色低碳已经成为时代的主题。我国目前石油化工自动化系统集成对绿色低碳的考虑相对较弱,这是一个迫切需要解决的问题。未来,将会建立起一套以低碳能源、低碳技术、低碳产业为基础的新的生产经营模式,这必然会影响石油化工自动化系统集成,促使自动化系统集成更多的考虑绿色、环保问题。 四、结束语 石油化工自动化系统集成水平直接影响着我国石油化工生产经营管理水平,随着我国经济的发展与人民生活水平的提高,对石油化工生产经营管理提出了越来越高的要求。我国现有的石油化工自动化集成水平同发达国家相比还有较大差距,在未来,石油化工自动化系统将会向大型化、智能化、规模化、绿色化方向发展,系统安全水平将会不断提高。 石油化工自动化论文:浅析石油化工企业的综合自动化变电所 【摘要】在科技、经济飞速发展的今天,变电所发展自动化领域中,先进的电气设备已逐渐去代替老的、传统化的电气设备;特别是智能化数字开关、光电式互感器、等机电一体化设备的出现,变电所自动化技术即将进入数字化新阶段。本文主要针对目前石油化工企业110Kv、 35Kv与10Kv变电所自动化系统的特点,对其结构及功能等进行概括地阐述。 【关键词】变电所 综合自动化 构成特点 1 综合自动化变电所研究的主要内容 变电所自动化技术经过近几年的发展已经达到了更高的水平。自动化技术的大范围采用,使得我国城乡电网改造与工厂建设都已经大部分实现了无人值班,同时,自动化新技术在110kV及以上的超高压变电所建设中也得到了大量的采用,从而使电网建设的现代化水平得到了很大程度的提高,输配电和电网调度的可能性得到了增强,不仅如此,自动化技术的应用也使得变电所建设的总造价还得以降低,这已经成为了不争的事实。 对石油化工企业的110Kv变电所,为了确保电力系统安全、经济运行,通过对于先进的计算机技术、通信技术的有效应用,使得新的电气设备的保护和控制技术应用得到了充分的技术支持,变电所监视、控制问题得到了有效的解决,各专业之间在技术上、管理上实现了有机的结合;配合的默契程度也得到极大的促进,自动化技术的采用为电力系统自动化进一步发展打下了坚实的基础,变电所的安全性、可靠性得到大幅度的提高,运行质量也更为稳定。例如,高压电器设备本身监视信息的采集工作,变压器、避雷器以及断路器等设备的绝缘和状态等;故障录波器和继电保护等装置完成的各种故障前后瞬态状态量和电气量记录数据的采集工作,在完成上述工作后将相关信息报送给调度中心,以便为检修计划的制定、电气设备的监视以及将来的事故分析提供准确的原始数据。全面实现变电所综合自动化,对新建变电所不再实行过去的常规测量监视、保护、控制屏,实现由少人值班逐步向无人值班的过渡;对于老变电所的控制、测量监视等各方面进行技术改造,以进一步达到少人甚至无人值班的目的。 对于35Kv与10Kv的变电所,应当将改进和提高用电质量,提高供电安全与供电质量作为工作重点。更为高效地利用变电所综合自动化系统,全面改造与提升变电所的二次设备,不再使用原有的测量、保护、控制和监视屏,全面提高变电所综合自动化程度,以使变电所的控制和监视技术水平得到全面提升,使变电所管理得到有效的改进,最终使变电所无人值班得以实现。 要实现变电所的综合自动化应当从以下几方面着手: (1)电网运行参数、设备运行状态的随时在线监视;设备本身异常运行的自检和自诊断工作。 (2)如果发现装置内部异常或变电所设备异常变化,为防止事态扩大,并保护其他设备安全,应当立即自动报警并闭锁相应的出口。 (3)如果电网出现事故,为将故障限制在最小范围,应当快速判断、决策,采样,并迅速隔离和消除事故。 (4)为确保自动和遥控调整电能质量,应当实现变电所运行参数的在线统计、计算、存储、分析报表和远端传输。 2 综合自动化变电所系统具有如下的特点 变电所综合自动化系统的主要特点包括系统结构微机化、功能综合化、操作监视屏幕化、测量显示数字化、运行管理智能化等几个方面。 2.1 微机化的分级分布式系统结构 不同配置的单片机或微型计算机共同组成了综合自动化系统内各子系统和各功能模块,其系统结构采用分布式结构,应用通讯技术,并通过总线、网络等,将数据采集、控制、微机保护等各个子系统连接起来,构成一个呈现分级分布式的整体系统。 2.2 综合化的功能 变电所综合自动化系统具有多种技术密集、多种专业技术相互配合、相互交叉的特点。它是以数据通信技术、计算机硬件和软件技术为基础逐步发展而来的。是变电所内全部二次设备(除交、直流电源以外)的综合集成。而微机监控子系统则是原来的模拟屏、操作屏、仪表屏、显示屏以及远动装置、变送器柜、中央信号系统等各项功能的综合集成;微机保护子系统替代了以前晶体管式或电磁式的保护装置;监控系统和微机保护子系统相结合,综合了故障测距、故障录波、中性点非直接接地系统和无功电压调节等子系统的各项功能。 2.3 屏幕化的操作监视 综合自动化变电所的实现,以CRT屏幕上的实时主接线画面来取代以前常规的庞大模拟屏;用屏幕上的鼠标操作或键盘操作来取代常规在控制屏上或断路器安装处进行的分、合闸操作;用计算机屏幕上的软连接片所取代了常规在保护屏上的硬连接片;以屏幕文字提示或语言报警以及画面闪烁取代了常规的光字牌报警信号;通过计算机上的CRT显示器,可以实现对整个变电所运行情况的实时监视并对各开关设备进行操作控制。 2.4 数字化的测量显示 常规的指针式仪表被CRT显示器上的数字显示所取代,实现了更为明了和直观的数据显示;而原来的人工抄表被打印机打印报表取代,这样一方面减轻了值班员的劳动强度或者直接节省了人力,另一方面还提高了测量精度及准确性,提升了管理的科学性。2.5 智能化的运行管理 变电所运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电所运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电所设备检修报告,即常规的变电所设备“定期检修”改变为“状态检修”。 要实现无人值班(或少人值班),变电所综合自动化是一种最重要的手段,根据重要性和电压等级的不同,变电所实现无人值班的要求和手段有所差别。但是,通过采取各种技术手段,使变电所整体的自动化水平得以提高,发生事故的机会得以减少,这些都是实现无人值班的关键;只有这样,才能缩短事故处理和恢复的时间,使变电所的整体运行更为可靠和稳定。 3 综合自动化系统变电所可以实现的各种功能 3.1 微机保护功能 此种保护是对站内所有的电气设备进行的保护。主要包括母线保护,变压器保护,线路保护,设备自投及电容器保护,低频减载等自动安全装置。上述各类保护还具有存储多套定值、故障记录、适合当地修改定值等其他功能。 3.2 数据采集功能 3.2.1 状态量采集功能 隔离开关状态,断路器状态,变电所一次设备告警信号及变压器分接头信号等均属于状态量的范畴。目前这些信号大多数采用的是光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。保护动作信号与其他信号不同,采用的是计算机局域网通过通信方式获得。 3.2.2模拟量采集功能 线路电压,各段母线电压,馈线电流,电压和功率值,频率,相位,电流和功率值等,这些都是变电所采集的模拟量。此外还有变电所室温,变压器油温等一些非电量数据的采集。模拟量采集精度应当可以满足SCADA系统的需要。 3.2.3 脉冲量功能 脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲,是也采用光电隔离方式与系统相连接的,内部采用计数器对脉冲个数进行统计,实现对电能的准确测量。 3.3 故障录波测距和事件记录功能 事件记录应当包含开关跳合记录以及保护动作序列记录两个方面。其SOE的分辨率一般应当在1~10ms之间,这样可以满足不同电压等级对SOE的不同要求。变电所故障录波配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。 3.4 控制和操作闭锁功能 操作人员可通过CRT屏幕对隔离开关,断路器,电容器组投切,变压器分接头进行远程控制操作。为了防止由于系统故障造成的被控设备无法操作,在系统设计时应当保留人工手动直接跳合闸手段。操作闭锁有以下内容: (1)电脑五防及闭锁系统; (2)根据实时状态信息,自动实现断路器,刀闸的操作闭锁功能。 (3)操作出口有同时操作闭锁功能。 (4)操作出口有跳合闭锁功能。 3.5 同期合闸和同期检测功能 该功能可分别以自动和手动两种方式实现。可以选择由独立的同期设备实现,也可以通过微机保护软件模块得以实现。 3.6 无功和电压的就地控制功能 电压和无功的控制一般采用调整投切电容器组,变压器分接头,同步调相机,电抗器组等方式实现。操作方式可以手动也可以自动,人工操作的情况下,可以就地控制或者远程控制。 3.7 数据处理功能 数据处理的主要内容是数据处理和记录历史数据的形成和存储,其中,上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据也包括在内。具体包括: (1)断路器动作的次数信息; (2)断路器切除故障时跳闸操作次数和截断容量的累计数量; (3)变压器的有功、无功、输电线路的有功、无功,母线电压定时记录的最小,最大值及其时间数据。 (4)独立负荷每天的峰谷值,有功、无功及其时间数据。 (5)修改整定值及的控制操作记录;根据需要,该功能既可以在变电所当地全部手动实现,也可在远程调度中心或操作中心实现。 3.8 系统的自诊断功能 系统内部各种功能插件应当具有自诊断功能,自诊断信息与被采集的数据一样,被周期性地送往后台主控计算机和远方调度中心或操作控制中心进行处理。 3.9 与远程控制中心的通信功能 本功能在常规远动‘四遥’的基础上又增加了远方修改故障录波、整定保护定值与测距信号的远传等,其信息量远远超过了传统的远动系统。根据现场的不同要求,系统应当具有通信通道的切换及备用功能,确保通信的可靠性,不仅如此,还应当具备同多个调度中心不同方式的多种通信接口,且各通信口及MODEM应避免干扰,相互独立。保护和故障录波信息可以采用独立的通信接口与调度中心连接,通信规约应满足调度中心的要求,符合国家标准及IEC标准等相关行业标准。 3.10 防火、保安系统插件功能 从设计原则而言,无人值班变电所应具有防火、保安措施。 4 变电所综合自动化系统的现状及发展趋势 综合自动化的变电所在新建的一些变电所的运行中表现出了很明显的技术先进、功能齐全、结构简单、安全可靠等特点;经过十多年的发展和完善,目前已经达到很高的水平。在我国城乡电网的改造与工厂的建设中,不仅中、低压变电所大范围采用了自动化技术而实现了无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电所建设中也大量采用了各种新的自动化技术,从而使电网建设的现代化水平得到了极大程度的提高。综合自动化技术的运用,不仅使输配电和电网调度的可靠性得到增强,同时也使得变电所建设的总造价得以有效地降低。 5 结语 由以上的分析我们可以看到,变电所综合自动化技术的采用,对于提高电网的安全和经济运行水平、实现电网调度自动化和现场运行管理现代化可以起到极大的促进作用,它将使电网一次、二次系统的效能和可靠性得到大大增强,同时,对于保证电网的安全稳定运行也具有相当重大的意义。 变电所综合自动化,促进了无人值班变电站的实现,可以利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息,完整地掌握变电站的实时运行状态,及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理,同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷,把握安全控制、事故处理的主动性,减少和避免误操作、误判断,缩短事故停电时间,实现对变配电系统的现代化运行管理。 总之,变电所综合自动化系统具有可靠性高、抗干扰能力强、实时性好及维护简单等特点。随着计算机技术的迅速发展,变配电站的计算机化进程越来越快,变配电所计算机监控及无人值守已成为当今电气自动化领域的发展趋势,随着科学技术的不断进步以及硬件软件环境的不断改善,综合自动化技术的优越性也必将进一步地展现出来。 石油化工自动化论文:浅析石油化工自动化技术的应用与发展趋势 【摘要】在我国社会经济的取得发展与进步,人民的生活水平日渐提高,信息技术飞速发展的时刻,石油化工工业设个一直被我们熟知的传统工业,在当今时代仍然是一个国家经济发展支柱性产业。随着工业规模的扩大,经济全球化的迅猛发展,石油化工产业对石油化工的自动化提出了新的要求。与此同时,信息技术也对石油化工自动化技术的发展注入了新鲜的血液。 【关键词】石油化工 自动化技术 发展趋势 在国民经济迅速发展的背景下,我国的能源消耗量也日益增加,虽然我国是一个能源大国,资源丰富,但是如今的经济发展需要的能源的数量惊人,在激烈的市场竞争中,我国的石油开采量与我国人民的日常生活、工业生产所需渐渐拉开了差距,为了进行生产,我们从国外进口石油的现象越来越严重。但是从长远的发展来看,要想提高综合国力使国家长久稳定的发展,就要减小对国外能源的依赖,寻求新的方法推进我国资源的开采和利用,减少石油进口量。1 石油化工自动化技术应用必要性1.1 石油资源对我国经济发展的重要作用 石油是我国一项极其为重要的基础能源,也是全球需求量最大的能源,经济全球化的迅速发展,信息技术全球化的推广,让石油工业迎来了较大的发展机遇,同时也面临着前所未有的挑战。尽管我国号称能源大国,但是随着世界范围内的经济发展,国内的石油的提供量已经不能满足当今工业生产的需求。在社会不断发展的今天,传统的石油化工企业的生产设计理念不再适应当前的发展,具体的环境逼迫着生产理念的改变。如今的石油化工企业改变了航向开始朝着智能化的方向发展。 1.2 先进的科学技术逐渐渗透到石油化工企业 石油资源能够保障我国国民经济的平稳增长。世界范围内的经济发展趋势逐步把先进的科学技术融入到石油化工行业中。在分析了以往的人工操作的局限性和不准确性,逐步运用先进的科学技术模拟人工化,不仅达到了人工操作的效果,还高额度的,高精准性的完成了数百倍次的工作量。从工厂生产的操作、维护的不同的角度出发,先进技术的控制系统具有相对的开放性、易于管理性。不需要耗费太大的精力,只要熟悉操作程序,并且通过生产操作的自动化、经营管理模式的信息化、就可以简单的实现传统石油化工企业从原油选择、采购、生产加工再进一步得到石油以及石油附属产品的全部过程,不同的是这一过程具有智能性,简化了工人手工操作的人力耗费和时间耗费。这种智能化的石油化工的生产及管理,可以在相同的时间和空间上使企业的利润最大化。 1.3 传统石油化工企业中,人工操作的缺陷性及危险性 (1)在传统的石油化工企业中,生产需要人工操作,大量的作业量需要很大数量的工人协作完成,石油化工生产作业时具有一定的危险性,大量的工人集中作业的工作环境下,一旦发生安全事故,大量工人的人身和财产安全得不到保障,会造成大量的人员伤亡。 (2)人工操作,达不到石油化工产业要求的精准度。石油化工企业的生产工作有严格的精准性要求,但是人工操作生产过程中,精准度不易控制,在人工操作控制的情况下,想要达到精确的工艺参数要求有很大的难度。并且极易因为这种误差而造成投料不当,从而导致生产时超温超压等异常状况,埋下安全隐患,引起事故的发生。 (3)石油化工属于高污染性,高腐蚀性的工作环境,全人工操作的模式下,如果做不好安全防范工作,长期工作的人员的身体健康得不到保障,对身心极可能造成不可逆转的伤害,容易形成职业病。 2 石油化工自动化技术的应用及发展趋势 2.1 自动化技术的应用 石油化工自动化技术投入到石油化工企业的使用中,目前的使用主要有两方面的应用:自适应控制和最优控制。 (1)自适应控制。根据具体的工作环境,智能调节机器的性能生成反馈信息,接受反馈信息后系统自动按照事先设定的程序标准来进行工作。在我国目前的石油行业自动化生产过程中,自适应控制运用到了石油化工的不同部门,与以往的传统自适应控制模式相比较来看,如今的自控制系统更主要的是自整定与模型参考,具有具体的辨识过程的独特性。并且在辨识过程中激励信号平稳运行。 (2)最优控制。在当代的控制理论中,最优控制是一个占据极为重要作用的构成环节。最优控制给人们的生活提供了一个安定和平的大环境,使人民群众的生活的各个方面得到定改善。如今最优控制在石油化工产业上的应用成果较为显著,解决了传统人工操作的各种弊病,提升了石油化工产业在我国的产业地位。 2.2 石油化工企业的自动化控制发展趋势 2.2.1FCS将与DCS共存 DCS 自七十年代问世以来,采用了大量先进的成熟技术,经历了发展、成熟到集中应用几个阶段。DCS 技术成熟,性能可靠,软件丰富,功能完善,得到了用户的信任,而FCS还处于发展阶段,技术还不太成熟,可靠性还有待考证,功能不如DCS 完善。如今广大用户虽然关注FCS 的发展,但是多持观望的态度。DCS 至今已经发展得相当成熟和实用,仍是当前工业自动化系统应用的主导型,不会随着FCS的出现和发展而走向衰退或是退出历史的舞台,DCS将会与FCS在相当长的一段时间内共存下去。 2.2.2现场总线与DCS相结合 现场总线技术集成到现有控制系统中,利用DCS丰富而成熟的控制功能带动现场总线的推广应用。现场总线与传统控制系统之间的集成通过三种途径:一是现场总线在DCS、PLC的I/O 层次上的集成,二是现场总线设备通过网关集成到DCS、PLC上,统一组态、监控与管理;第三是独立FCS 与DCS、PLC 之间的信息集成,两者之间通过网关实现信息交流与映射。通过以上几种方法可以利用DCS、PLC成熟的技术与经验,发挥现场总线的独特优势。在现场总线推广应用的基础上,尽快完善一体化功能。实现对现场设备的一体化管理与控制。 3 结语 在经济全球化的大背景下,石油化工企业决定着一个国家竞争力的命脉,石油化工产业融入的技术含量的多少也是彰显一个国家综合国力的重要指标。石油化工的自动化控制技术一直努力的寻找新的突破,处于不断改革、创新的阶段。石油化工自动化控制技术不断进步对石油化工行业在激烈的行业竞争中的生存与发展起着积极作用。
成人本科毕业论文:电信交换成人本科教学中贴近成人学习特点的探讨 摘 要: 现代电信交换是通信工程专业的一门骨干课程,本文就如何结合成人教育的特点搞好教学这一问题进行了探讨。现代电信交换技术是通信技术中最活跃最重要的技术之一,本文作者根据多年来本门课程的教学经验,就本课程中的重点、难点在教学中如何处理这一问题进行了研究。成人学生大多来自通信生产第一线,在教学中作者首先帮助学生建立交换概念是非常重要的,即先讲网络,再由此引入交换技术,并就对时间表、软交换等几个主要技术如何深入浅出地进行教学这一问题进行了研究。这些在实际教学中使学生很快掌握了本门课的主要技术内容,得到了学生的好评。 关键词: 邮电成人教育 现代电信交换 教学方法 一、前言 邮电成人教育原来是系统办学,随着国家体制和经济结构的不断变化,我们的办学体制和机制也在不断变化;原来我们的学生主要来自各地的电信运营部门和生产企业,现在我们的学生不单单来自三大运营商:中国电信公司、中国移动公司、中国联通公司,还有来自各地的通信代维公司,以及各地的各种通信生产企业。现代电信交换是通信工程专业的一门主要专业课,所以学生不但要对现在主要用的设备的原理要有深入的了解和掌握,而且要对新技术及其发展有较深入的掌握。且学生基本来自生产第一线,在教学中一定要注意深入浅出,抓住要点。 二、循序渐进,先讲通信系统,再讲交换技术 交换技术是整个通信网的核心技术之一,交换技术离不开网络技术,所以我先对网络技术进行了必要的讲解:(1)根据通信网采用传输媒介的不同进行分类:①有线通信网:传输媒介为架空明线、电缆、光缆。②无线通信网:通过电磁波在自由空间的传播来传输信号,根据采用电磁波长的不同又可分为中/长波通信、短波通信和微波通信等。(2)根据通信网使用场合的不同进行分类:①公用通信网:向公众开放使用的通信网,如公用电话网、公用数据网等。②专用通信网:没有向公众开放而由某个部门或单位使用的通信网,如专用电话网等。(3)根据通信网传输和交换采用信号的不同进行分类:①数字通信网:抗干扰能力强,有较好的保密性和可靠性,目前已得到广泛应用。②模拟通信网:早期通信网,目前已很少应用。 并据最新的理论画图进行进一步说明: 这可以使学生特别是来自生产第一线的学生对整个网络体系产生一个形象的整体结构。 然后说明通信网的质量要求,重点讲清楚五点:(1)应能保证网内任意用户之间相互通信;(2)应能保证满意的通信质量;(3)具有较高的可靠性,;(4)投资和维护费用合理;(5)能不断适应通信新业务和通信新技术的发展,使学生对通信网的基本要求有一个了解。 之后进入交换技术,首先对下图进行分析。 根据多年的教学经验,这个图能比较好地使学生建立交换的系统概念,这个图重点说明了几个概念:(1)交换网络。对于信息传送子系统来说,交换就是信息(话音、数据等)从某个接口进入交换系统经交换网络的交换从某个接口出去,由此可知交换系统中完成交换功能的主要部件就是交换网络,交换网络的最基本功能就是实现任意入线与出线的互联,它是交换系统的核心部件。(2)接口。接口的功能主要是将进入交换系统的信号转变为交换系统内部所适应的信号,或者是相反的过程,这种变换包括信号码型、速率等方面的变换,交换网络的接口主要分两大类:用户接口和中继接口,用户接口是交换机连接用户线的接口,中继接口是交换机连接中继线的接口,主要有数字中继接口和模拟中继接口。(3)控制子系统。是由处理机及其运行的系统软件、应用软件和OAM软件所组成的,且交换系统的控制子系统使用信令与用户和其它交换系统(交换节点)进行“协调和沟通”,这样又巧妙地引入信令的概念。 三、对电路交换技术重点内容的数学方法 在电路交换技术中,电路交换机的控制软件中的时间表是重要的内容之一,也是上课时学生比较难懂的地方,我力争讲深讲透。对时间表我主要归纳为:时间表的每一行代表时间,每一列为一个比特,代表一个程序,若在第i行的第j列该比特位的值为“1”,则表示在这个时刻,该程序被调用;若为“0”,则不被调用。每次时间中断到来时,都要对时间计数器作加“1”操作,时间计数器的值形成了时间表的行地址。程序地址表保存被调用程序的入口地址。屏蔽表用于控制在该时刻该程序是否被调用执行,屏蔽表的每一位对应一个程序,如果某一位为“1”则表示该程序可执行,否则不执行。屏蔽表提供了一种灵活控制程序调用的机制,这样就不用频繁地更改时间表了。 对另一个重要内容时间接线器,重点强调:(1)时间接线器的控制存储器是由控制单元写入数据的,实际上控制存储器(CM)就相当于一条同步时分复用线上各个时隙之间信息交换的交换控制表,向控制存储器写入不同的控制信息,就能实现不同时隙间信息的交换。(2)话音存储器需要在一个时隙内完成一次读操作与一次写操作,控制存储器也要在一个时隙内至少完成一次读操作(如果控制单元向控制存储器写数据,那么控制存储器还必须在一个时隙内完成一次读操作与一次写操作),所以构成时间接线器的话音存储器与控制存储器的访问速度必须能满足在一个时隙内各完成一次读写操作。(3)经过时间接线器交换的信息存在着时延,时延最好的情况是入复用线上第i个时隙的信息要交换到出复用线第i+1个时隙(只经过1个时隙的时延),时延最坏的情况是入复用线上第i个时隙的信息要交换到出复用线上第i-1个时隙,那么从入复用线上来的第i个时隙的信息将会存储在话音存储器中,直到下一帧第i-1个时隙到来时,才从出复用线上输出,其时延为n-1个时隙的时间(n为1帧的时隙数)。时间接线器原理懂了,实际交换的技术就比较容易懂了。 四、对交换新技术的教学处理方法探讨 NGN实现了传统的以电路交换为主的PSTN网络向以分组交换为主的IP电信网络的转变。学生都知道NGN的重要性,但能明确知道概念的人不多,我就针对性地总结并讲明NGN业界公认的主要特征有以下几个。 1.业务和终端趋于IP化; 2.高速宽带,能综合实时业务、非实时业务、宽带业务、窄带业务及多媒体业务; 3.业务网采用业务与呼叫控制分离,呼叫与承载分离的体系结构; 4.安全可信的网络; 5.能够保证电信级的服务质量; 6.有良好的生态模型和商业价值链。 这几点能形象地刻画出NGN的重点概貌。 软交换是目前电信网技术向下一代技术过渡的核心技术,我抓住核心点,讲清主要技术,结合成人特点,收到良好的效果。例如:先从广义上讲解:软交换泛指一种体系结构,包括了4个功能层面:媒体/接入层、传输层、控制层和业务/应用层;结合软交换技术一一讲解。然后进一步具体:软交换主要由软交换设备、信令网关、媒体网关、应用服务器、IAD(Integrated Access Device)等组成。再结合网络讲解具体技术。 五、结语 教无定法,搞好成人教育,我认为关键是结合学生来自生产第一线的特点,理论结合实际应用,并根据不同学生的基础,因材施教,抓住课堂、抓住重点。成人教育是终身教育的具体实施,要结合生产实际,并重理论,为实现国家教育方针而努力。 成人本科毕业论文:成人本科班医学遗传学教学体会 医学院校的成人高等教育肩负着培养实用型医务人员的重任。因此,提高医务人员素质和医疗水平至关重要。现将我校成人本科班医学遗传学教学实践中的一些体会总结如下。 1 成人高等教育学生的特点 1.1 生源广泛、年龄相差悬殊:我校成人本科班学生主要来自本市及周边县市各级医疗单位和机构,有医生、护士、技师和一些卫生行政人员。还有部分学生为无任何工作经历的应届毕业生,年龄20~40岁不等,社会阅历差异很大。 1.2 学历及基础知识参差不齐:部分成人学生进校前毕业于医学院校或专科学校大专班,多数则于夜大、民办等途径获医学专科文凭。由于以前各自学习条件及工作环境不同,基础知识参差不齐,这给教学工作带来一定困难。 1.3 学习目的明确、求知欲望强烈:在这个知识不断更新,竞争日趋激烈的年代,人们普遍感到“充电”的必要性。有些学生已工作多年,深深体会到知识的缺乏和就学机会的难得,他们迫切需要学习与本职工作密切相关的、实用、针对性强的专业知识,当然也不乏少数单纯为了获取文凭的学生。 1.4 上课学习具有一定的实际困难:成人学生多为在职人员,时间和精力有限,很难保证全身心地投入学习。 2 适用于成人高等教育的几点原则 2.1 合理选用教材,教学内容具针对性及实用性:专升本学生在自己的专业学科领域里已经具备一定的基础知识, 而专升本教育的学制又限制了教学时数, 因此在教学过程中学生反映老师在教学中常常重复大专层次所学内容, 另一方面, 教师和学生都反映学时太少, 以致普遍所使用的本科教材学不完。这种矛盾是专升本教学中所特有的, 这既与成人高等医学教育蓬勃发展的形式不相称, 也影响了成人高等医学教育本身的教育质量。我校专升本所使用的是人民卫生出版社傅松滨主编的《医学遗传学》(人民卫生出版社,2001)( 本科教材) , 现已在使用第五版。但由于课时少, 不可能象普通本科生一样学完整本教材, 且这些教材主要针对本科生, 所以不管是老师教还是学生学都觉得不理想。因此要求教师应对教学内容精挑细选,采用因材施教、学以致用的原则,如医学遗传学的教学,应围绕三方面进行讲解,一是遗传定律,二是遗传的本质及分子基础,三是五类遗传病(单基因病、多基因病、染色体病、线粒体遗传病、体细胞遗传病)的发生机制、传递规律、诊断方法及治疗与预防措施,这是医学遗传学的主要研究内容,也是与临床密切相关的理论知识部分。大多数学生对此都很有兴趣,他们反映临床常见先天愚型、溶血性贫血、苯丙酮尿症等患者,但对其发病机理等相关知识并不完全清楚,通过医学遗传学的学习才有恍然大悟的感觉,并且指导了临床治疗,解决了预防咨询的难题。 2.2 教学方法注重多样性:灵活多样的教学手段与方法的运用是教师上好每节课的关键。它不仅可以活跃课堂气氛,增加师生间的互动性,而且可以明显地提高课堂教学效果。注重理论联系实际可以提高学生的学习兴趣,加深知识的印象,教学中应注重理论与实践相结合。在学生已有感性认识的基础上,把抽象的理论概念融于具体实例中,有目的、有步骤地实施思维诱导,使深奥的理论变得通俗易懂,使抽象的概念浅显易记。如以大家熟知的ABO血型系统为例,讲授等位基因、基因分离及自由组合定律,然后让每位学生以自己家庭成员的血型为例,分析自己或其子女可能的血型及相应的基因型,之后相互间进行检查及讨论,最后教师答疑和总结,运用提问、启发式教学将要讲的内容以问题的形式提出,并引导学生思考、讨论,然后围绕问题以解答的方式授课,这不仅可加深学生对某个问题的印象和理解,也可了解学生对问题的接受情况。合理运用辅助教学手段,在医学遗传学的教学中,我们采用了CAI教学,但这并不意味着我们抛弃了黑板和粉笔,而是将二者有机地结合。CAI课件形象生动,可将晦涩难懂的理论知识图文并茂地加以展示。如讲授DNA的复制、转录及翻译时,我们用相关的制作精良的幻灯片进行多媒体教学,并配以理论知识的讲解,使这一复杂的微观过程一目了然、生动清晰。但当讲授遗传病系谱分析时,则需反复地在黑板上多画系谱,因为这部分对于成人学生是一难点,必须放慢教学节奏,使学生与教师同步思维,而不能单纯地将系谱直接画在幻灯片上。课堂小结必不可少,成人学生一般年龄偏大,常受工作和家庭影响,课后复习时间少。因此,每节课后应以最精练的语言将重点内容加以总结,使他们尽量在课堂上理解、消化、掌握,减轻其课后负担。考试命题注重理解性,考试是对教与学双方的检验,鉴于成人学生理解力较强,记忆力差而无充分复习时间的特点,考试命题应在突出基本内容的基础上,主要考核学生应用知识解决问题的能力,并注重考核对临床工作有指导意义的内容,如临床常见遗传病的诊断与咨询及发病风险的估算等。以上几种方式并不是孤立的,在一节课中可以综合运用。 2.3 注重培养学生良好的学习方法和自学能力:成人高等教育的目的不仅是二次充电和获取文凭,更重要的是提高在职人员的素质,培养良好的学习习惯。因此,教师应充分利用短暂的教学过程培养其正确的学习方法,为其今后在工作中继续学习打下良好的基础。首先,教师可依其所学专业向学生推荐与其临床工作有关的参考书籍,以促进其课后继续学习。其次,教师可引导学生利用图书馆、网络等查询他们感兴趣的内容,培养其自学意识和自学能力。 3 建立新的评价体系 对学生学习效果的考核、评价,传统的做法基本是照搬普高的做法,主要看学生的课程考试和作业成绩,形式单一,内容脱离实际,而且以“背功”为主要手段,违背了成人的特点。因此,相当多学生的学习基本陷入这样的怪圈:学完―考完―忘完。因此有必要对成人学生的学习考核、评价体系进行改革,新的考核、评价体系应有更多的形式和内容,应与实践、经验更贴近,而且应是动态的。同时在强调考核、评价标准化的同时,适当考虑个性化(如学校的差异、教师的差异和学生的差异等)。 4 努力提高教师自身素质 中国教育改革和发展纲要明确强调:振兴民族的希望在教育,振兴教育的希望在教师。要建立一支素质良好、结构合理、相对稳定的教师队伍,是教育改革和发展的根本大计。在教学过程中深感,要培养高素质的医学人才,教师的素质首先要提高。作为教师应精通业务,具有高度的责任感、使命感,应不断地钻研教学,认真备课,阅读和学习国内外相关杂志,捕捉时展的信息,不断地汲取新知识,为社会培养更多的实用型人才,真正做到“教书而又育人”。 成人本科毕业论文:成人本科班医学遗传学教学体会 医学院校的成人高等教育肩负着培养实用型医务人员的重任。因此,提高医务人员素质和医疗水平至关重要。现将我校成人本科班医学遗传学教学实践中的一些体会总结如下。 1 成人高等教育学生的特点 1.1 生源广泛、年龄相差悬殊:我校成人本科班学生主要来自本市及周边县市各级医疗单位和机构,有医生、护士、技师和一些卫生行政人员。还有部分学生为无任何工作经历的应届毕业生,年龄20~40岁不等,社会阅历差异很大。 1.2 学历及基础知识参差不齐:部分成人学生进校前毕业于医学院校或专科学校大专班,多数则于夜大、民办等途径获医学专科文凭。由于以前各自学习条件及工作环境不同,基础知识参差不齐,这给教学工作带来一定困难。 1.3 学习目的明确、求知欲望强烈:在这个知识不断更新,竞争日趋激烈的年代,人们普遍感到“充电”的必要性。有些学生已工作多年,深深体会到知识的缺乏和就学机会的难得,他们迫切需要学习与本职工作密切相关的、实用、针对性强的专业知识,当然也不乏少数单纯为了获取文凭的学生。 1.4 上课学习具有一定的实际困难:成人学生多为在职人员,时间和精力有限,很难保证全身心地投入学习。 2 适用于成人高等教育的几点原则 2.1 合理选用教材,教学内容具针对性及实用性:专升本学生在自己的专业学科领域里已经具备一定的基础知识, 而专升本教育的学制又限制了教学时数, 因此在教学过程中学生反映老师在教学中常常重复大专层次所学内容, 另一方面, 教师和学生都反映学时太少, 以致普遍所使用的本科教材学不完。这种矛盾是专升本教学中所特有的, 这既与成人高等医学教育蓬勃发展的形式不相称, 也影响了成人高等医学教育本身的教育质量。我校专升本所使用的是人民卫生出版社傅松滨主编的《医学遗传学》(人民卫生出版社,2001)( 本科教材) , 现已在使用第五版。但由于课时少, 不可能象普通本科生一样学完整本教材, 且这些教材主要针对本科生, 所以不管是老师教还是学生学都觉得不理想。因此要求教师应对教学内容精挑细选,采用因材施教、学以致用的原则,如医学遗传学的教学,应围绕三方面进行讲解,一是遗传定律,二是遗传的本质及分子基础,三是五类遗传病(单基因病、多基因病、染色体病、线粒体遗传病、体细胞遗传病)的发生机制、传递规律、诊断方法及治疗与预防措施,这是医学遗传学的主要研究内容,也是与临床密切相关的理论知识部分。大多数学生对此都很有兴趣,他们反映临床常见先天愚型、溶血性贫血、苯丙酮尿症等患者,但对其发病机理等相关知识并不完全清楚,通过医学遗传学的学习才有恍然大悟的感觉,并且指导了临床治疗,解决了预防咨询的难题。 2.2 教学方法注重多样性:灵活多样的教学手段与方法的运用是教师上好每节课的关键。它不仅可以活跃课堂气氛,增加师生间的互动性,而且可以明显地提高课堂教学效果。注重理论联系实际可以提高学生的学习兴趣,加深知识的印象,教学中应注重理论与实践相结合。在学生已有感性认识的基础上,把抽象的理论概念融于具体实例中,有目的、有步骤地实施思维诱导,使深奥的理论变得通俗易懂,使抽象的概念浅显易记。如以大家熟知的ABO血型系统为例,讲授等位基因、基因分离及自由组合定律,然后让每位学生以自己家庭成员的血型为例,分析自己或其子女可能的血型及相应的基因型,之后相互间进行检查及讨论,最后教师答疑和总结,运用提问、启发式教学将要讲的内容以问题的形式提出,并引导学生思考、讨论,然后围绕问题以解答的方式授课,这不仅可加深学生对某个问题的印象和理解,也可了解学生对问题的接受情况。合理运用辅助教学手段,在医学遗传学的教学中,我们采用了CAI教学,但这并不意味着我们抛弃了黑板和粉笔,而是将二者有机地结合。CAI课件形象生动,可将晦涩难懂的理论知识图文并茂地加以展示。如讲授DNA的复制、转录及翻译时,我们用相关的制作精良的幻灯片进行多媒体教学,并配以理论知识的讲解,使这一复杂的微观过程一目了然、生动清晰。但当讲授遗传病系谱分析时,则需反复地在黑板上多画系谱,因为这部分对于成人学生是一难点,必须放慢教学节奏,使学生与教师同步思维,而不能单纯地将系谱直接画在幻灯片上。课堂小结必不可少,成人学生一般年龄偏大,常受工作和家庭影响,课后复习时间少。因此,每节课后应以最精练的语言将重点内容加以总结,使他们尽量在课堂上理解、消化、掌握,减轻其课后负担。考试命题注重理解性,考试是对教与学双方的检验,鉴于成人学生理解力较强,记忆力差而无充分复习时间的特点,考试命题应在突出基本内容的基础上,主要考核学生应用知识解决问题的能力,并注重考核对临床工作有指导意义的内容,如临床常见遗传病的诊断与咨询及发病风险的估算等。以上几种方式并不是孤立的,在一节课中可以综合运用。 2.3 注重培养学生良好的学习方法和自学能力:成人高等教育的目的不仅是二次充电和获取文凭,更重要的是提高在职人员的素质,培养良好的学习习惯。因此,教师应充分利用短暂的教学过程培养其正确的学习方法,为其今后在工作中继续学习打下良好的基础。首先,教师可依其所学专业向学生推荐与其临床工作有关的参考书籍,以促进其课后继续学习。其次,教师可引导学生利用图书馆、网络等查询他们感兴趣的内容,培养其自学意识和自学能力。 3 建立新的评价体系 对学生学习效果的考核、评价,传统的做法基本是照搬普高的做法,主要看学生的课程考试和作业成绩,形式单一,内容脱离实际,而且以“背功”为主要手段,违背了成人的特点。因此,相当多学生的学习基本陷入这样的怪圈:学完―考完―忘完。因此有必要对成人学生的学习考核、评价体系进行改革,新的考核、评价体系应有更多的形式和内容,应与实践、经验更贴近,而且应是动态的。同时在强调考核、评价标准化的同时,适当考虑个性化(如学校的差异、教师的差异和学生的差异等)。 4 努力提高教师自身素质 中国教育改革和发展纲要明确强调:振兴民族的希望在教育,振兴教育的希望在教师。要建立一支素质良好、结构合理、相对稳定的教师队伍,是教育改革和发展的根本大计。在教学过程中深感,要培养高素质的医学人才,教师的素质首先要提高。作为教师应精通业务,具有高度的责任感、使命感,应不断地钻研教学,认真备课,阅读和学习国内外相关杂志,捕捉时展的信息,不断地汲取新知识,为社会培养更多的实用型人才,真正做到“教书而又育人”。 成人本科毕业论文:临床医学专业成人本科外科学教学改革的研究与实践 [摘要] 目的 探讨影响临床医学专业成人本科外科教学质量的因素,改进教学内容教学方法,为基层培养高端医学人才。 方法 对河北医科大学成教学院沧州校区临床本科2009级167名学生进行教学质量的影响因素和外科学教学效果调查;分析影响教学质量的主要因素,依据调研结果,对2011级学生的外科学教学内容和方式进行改革;设2009级学生167名为对照组,2011级228名为实验组。对实验组和对照组的外科学成绩、外科教学效果进行比较。 结果 外科学结课成绩实验组明显高于对照组(P 0.01);问卷调查结果显示,外科专业知识、外科临床思维及处理能力实验组高于对照组,差异有高度统计学意义(P 0.01);外科实践技能操作能力、临床专业知识、自我学习及再学习能力实验组高于对照组,差异有统计学意义(P 0.05)。 结论 通过建立成人外科学教学网络平台、模块教学、专题讲座等教学模式及方法的改革,可明显提高成人临床医学本科层次外科学的教学质量。 [关键词] 成人教育;临床医学;本科层次;外科学;教学改革 随着社会进步对医疗需求的不断提高,对当前基层卫生服务机构的人员学历层次也提出了更高的要求,改变当前基层卫生服务机构学历过低技术落后现状的一个主要途径就是提高学历层次[1],但由于成人教育的特殊性,其师资、课程、教学内容、教学方式等影响了教育质量[2]。外科学作为临床医学专业的核心课程,笔者在充分调研的基础上对课程内容、教学方式和手段进行了变革,使之符合培养时代要求的实用型人才的宗旨,取得了一定的成效。 1 资料与方法 1.1 一般资料 课题组于2011年7月对河北医科大学成人学院沧州校区临床本科2009级167名学生进行了调查问卷。问卷涉及课程设置、教学内容、教学方法、影响学生学习的客观因素等内容。外科结课考试后发放问卷,当场收回,回收率为100%。采取多项选择,按顺序排列的答卷方式。依据调研结果,分析影响因素,对2011级外科教学内容和方式进行改革,设2009级学生167名为对照组,教改后的2011级228名为实验组。2009年和2011年河北省成人高考分数线均为320分,学生入学成绩差异无统计学意义(P 0.05);2009级和2011级前导课程科目及学时数没有改变,外科学教学时数均为96节。 1.2 方法 依据调研结果,对2011级外科学教学内容及方式进行了大幅度改革,具体措施是:面授和网络教学相结合,建立网络教学方式;灵活学习时间;改革课程体系和内容;采取专题讲座式精讲模块式教学;完善考试方式。 1.2.1 基于工作过程开发授课内容 临床医学专业是医学院校的重点专业,经过实际调研笔者发现临床课课程体系存在着知识分割过细、内容陈旧、实践环节薄弱课程结构不够合理等问题。依据基层实际需要,参考学生临床执业医师考试的需求增加了外科基本技能操作;突出了执业医师考试大纲要求的内容;规范练习常用的急救治疗技术,如心肺复苏、止血、三角巾包扎、胸腹腔穿刺、导尿、吸氧等操作;对于临床中常用又难以掌握的水、电酸碱平衡紊乱编纂了教学讲义;加强了关节复位、骨折固定实用性教学内容。 1.2.2 采取专题讲座的教学模式 在96个学时有限的时间内不可能全部讲授外科学的内容,再者学生既往已经学习了系统的外科内容,如果面面俱到学生会失去学习的兴趣。教学内容要选择学生实用的又难以理解的内容,我们重点开设的几个讲座是:水电解质酸碱平衡、急腹症、神经外科新进展、血管外科、胆道结石的诊治、门脉高压的外科治疗、乳腺疾病等,这样解决了学生在临床工作中遇到的实际问题及外科各类考试的难点内容。这些外科讲座以疾病为中心,综合相关各基础医学的内容,又涉及到原因、发病机制、检查、诊断及治疗等知识,并增加了最新的科研成果和新理论、新方法、新技术,使学生们既掌握了临床知识和动态又使基础知识得到系统及强化。 1.2.3 建立外科学网络教学平台 网络教学能摆脱时间、空间的限制,方便学生选择方便的时间随时随地学习,让学生攻克传统教学中的难点,拓宽学科知识和视野[3]。依据调研结果,参考本科《外科学》(第7版)教材,建立的成人教育外科精品课网站,主体结构有:外科学电子教案、CAI课件、理论课程、实践操作、教学图库、外科手术视频等,有十余套外科试题、病例分析等资料,设有意见反馈和疑难解答等内容。既能弥补学生参加面授辅导的困难和不足[4],又提高了集中面授辅导时的教学效率。 1.2.4 强化临床思维训练 根据具体的教学内容,选择症状或体征,以临床思维方式,引导学生思考有关问题,层层深入。临床思维训练作为主要教学内容,贯穿于整个临床教学过程,强化了临床思维训练,培养了能力,激发了学习兴趣。采用“任务驱动”教学方法,将部分教学内容制定出工作任务,学生在教师的帮助下,围绕此工作任务,进行自主探索及相互交流,提高学生的学习兴趣,在完成任务的同时,既掌握了外科知识又训练了临床思维能力[5]。另外,教师在教学过程中应多采用启发式、讨论式教学[6]。 1.2.5 完善教学质量测评体系 既往结课后出一套试卷进行考试,决定这一科的成绩,这样的测评模式,缺乏真实成绩评定的可信度,学生没有学习兴趣。教学改革后将平时出勤、课堂表现、技能操作、网上平台答题成绩、期末理论测试五部分各占20%计入总分。这种考试方式使考试变为双向性、互动性,教师评价学生的同时,学生同样也可以评价教师,对教学效果进行反馈,有助于改进教学工作,提高教学质量。发挥考试在整体教学活动过程中的评价和激励作用[7]。通过考试的引导也进一步培养学生的自学能力,着重知识的横向联系,提高学生的临床思维分析能力[8]。 1.3 考查指标及评分 从学生结课后的客观成绩和学生对教学内容和效果的主观感受两方面对改革效果进行评价。外科学期末考试分为实践和技能两部分,分别占30%和70%,两者相加即为外科结课成绩。调查两组学生对的外科教学内容及效果的主观感受,具体项目包括外科专业知识、外科技能操作能力、外科急症处理能力、临床专业知识、临床思维能力、主动学习能力,每项满分为10分。 1.4 统计学方法 将考试成绩及问卷结果进行整理、核对,并录入数据,采用SPSS 16.0 软件进行统计分析,计量资料数据用均数±标准差(x±s)表示,两组间比较采用t检验;计数资料用率表示,组间比较采用χ2检验,以P 0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 2009级学生调查问卷结果 对167名2009级学生进行调查问卷显示,授课时间和上班时间冲突(69.12%)、教学内容不符合实践工作的需求(48.56%)、教师专业水平或教学水平不足(25.75%)、考试监管不力(12.65%)4个因素位居前列。 2.2 两组外科学期末考试成绩比较 统计显示,实验组外科学结业成绩为(94.69±9.27)分;对照组为(87.62±10.65)分,两组比较差异有高度统计学意义(P 0.01)。 2.3 两组学生问卷调查情况 实验组学生外科专业知识、外科临床思维能力及外科急症处理能力评分与对照组比较,差异有高度统计学意义(P 0.01);外科技能操作能力、临床专业知识、主动学习能力评分比较,两组差异有统计学意义(P 0.05),实验组均较优。见表1。 3 讨论 临床医学专业成人本科教育对基层高端医学人才的培养发挥着极其重要的作用,但由于社会环境、教学方法、教学内容及受众对象等方面尚存诸多不利因素,临床医学专业成人本科教育教学质量的提高受到一定程度的制约[9-11]。多年来我们一直是将成人教育沿用普通教育的教学内容和方法,不仅影响了教育教学质量,也不适应基层的实用型技能人才的培养需求。 本研究通过对2009级学生的调研,探求临床医学专业成人本科教育教学质量的影响因素,通过分析学生学情,改革教学内容、教学方法及考评方式,提高了学生的学习兴趣及学习效果,提高临床分析解决问题的能力,提高了学习及再学习能力。 成人医学高等教育是培养面向基层、面向生产第一线的应用型技术人才为主,在新形势下应继续完善外科课程内容,探讨教学方法及手段,完善外科教学质量测评体系,不辜负社会、用人单位和学生的期望,为基层培养高等医学人才。 成人本科毕业论文:新升地方本科院校成人本科教育与创新创业能力的思考 摘 要:如何解决大学生创业能力成为目前高等教育重要问题之一,特别在新升地方本科院校尤为严重。该文尝试从分析新升地方本科院校成人大学生教育创新创业能力的现状入手,提出培养大学生创业与就业能力的具体措施。 关键词:新升地方本科院校 成人大学生 创新创业能力 改革开放几十年来,我国成人教育在政府各届大力支持下得到了迅速发展,成人本科教育为社会做出了巨大的贡献,无论是在社会主义经济建设和社会发展服务、培养人才和提高劳动者高素质方面,还在自身建设方面,都取得了可喜的成就。同时我们也清醒地看到,由于社会经济结构和社会生产力随着形势的发展不断地发生变化,而成人教育却在发展规模、速度、结构以及对人才培养的规格要求等方面不能迅速地做出调整,跟不上时代的要求;办学特色不够突出,特别是在鼓励、培养大学生创新能力、动手能力等方面,跟不上党和国家的要求。大学生就业的压力也日益沉重,解决大学生就业的有效途径就是大力发展创业教育。同时,经济的发展也与社会创业风气的形成有着密切联系,必须高度重视创业人才的培养和对人们主人翁意识的激发,促进以创业带动就业,国家经济才能得到有效发展。因此,我国成人本科教育在当前信息产业化革命不断深入、知识经济迅速发展、劳动不断由密集形向智能形转变的历史时刻,也面临着巨大的困境与挑战,存在着很多问题。 1 新升地方本科院校成人本科创业教育现状分析 众所周知,创业是一种实践性很强的活动,同时也是一项系统工程,创业者要具备比一般就业者更广阔、更多元化、更丰富的开拓性思维、创业知识和技能,各种与创业有关的知识,只有在实践运用中才能充分体现出其价值和意义。目前,新增地方本科院校里,大多数成人大学生人际沟通和交往能力较低、企业管理能力较弱、创新创业意识欠缺等等,成人本科教育中人才培养与社会人才需要不相适应,培养与需求相脱节,本科生比例过大,挤占了专科生的就业市场。而专科生所学则过于理论化,不能胜任社会急需的高级技工的工作,新升地方本科院校对此还没有引起足够的重视,更没有找到良好的应对方法。 改革开放以来,我国的经济保持了较快增长率,经济的发展使得各行各业对员工的文化整体素质要求越来越高,所以大多数解决了温饱奔小康的我国人民在客观上必须跟上社会要求的同时,主观上也具备了“接受更好更高教育”的经济能力,同时在心理上也产生了对接受成人本科再教育的更迫切的需要。然而成人教育的发展过程清楚地表明,在我国这样一个人口众多的发展中国家,必然会维持一段较长时间的“穷国办大教育”的局面,而且这种背景下的成人教育质量是很难保证的,新升地方本科院校成人教育困难重重。 同时高校毕业生就业难问题已成为社会共同关注的焦点,越来越多的人开始质疑我国教育的本质、教育的质量,对社会产生了强烈的不满情绪,甚至上升到对改革的抱怨,引发成社会不稳定因素之一。更让人担心的是这种负面影响逐步延伸到义务教育阶段,一些边远地区、贫困地区新的“读书无用论”已经在抬头,一些本应进入到高一级学校进一步学习的初中生离乡背景外出谋生,更有一些寒门弟子直接拒考大学找工作以求一门生存的出路,直接影响了社会整体素质的提高,也间接地影响了社会的文明、道德和公平,加大了城乡之间的差距以及解决三农问题的难度。 2 新升地方本科院校成人本科教育与创新创业的新途径 面对现实,成人大学生如何去获得创业能力?该文认为,所谓创业,是创业者对通过努力能够获得的资源或自身拥有的资源进行优化、整合,开创事业,从而创造出更大经济或社会价值的过程。其中,创业的成功取决于多方面的因素,关键是创业者的创业能力。使大学生深刻认识到,必须充分利用新升地方本科院校这个平台,通过一系列创新创业的教育,最终获得全方位的创新能力。 2.1 相互交融,整体互动,建立一支高素质高水平的师资队伍 该文认为,大学生创新创业等各方面能力培养的重要关键,是建立一支高素质、高水平、过得硬的师资队伍,他们是社会主义建设合格人才的锻造师。大学生全方位的创新能力能力的意识培养、理论水平的养成以及实践能力的提高,都与这样一支过硬的队伍密不可分。因此,新增地方本科院校,必须加大对师资队伍的建设。其一,内部造血,有意识有计划、分期分批分层次选送优秀的教师去国内外知名企业和高校深造并挂职锻炼,整体设置中开设更多的与创新创业有关的选修课,努力创造和利用一切条件,进一步帮助相关教师综合性能力和知识的提高;其二,外部送炭,积极聘用校外优秀的成功人士来校专题讲座,深度讨论,同时邀请成功的师兄师姐回校讲座,以丰富的实践经验简介创新创业教育的重要性,相互交融,扩大视野,有针对地鼓励成人大学生走向社会的能力,更加自觉地培养其创新创业的意识和能力。 2.2 理论研修,产研结合,进一步完善创新创业教育的新体系新平台 通过理论学习,使成人大学生从理论上懂得为什么改革开放以来党和国家要化大力气去进行创新创业的教育。因为它是党的教育方针决定的,更是社会主义优越性的具体体现,从而积极灌输成人大学生创新创业的意识。同时,理论联系实际,积极体现“重在培养学生创业意识、构建创业所需知识结构、完善学生综合素质”的教育理念,全方位建立大学生创业的坚实平台,培鼓励学生创造性地投身于各种社会实践活动和社会公益活动中。如该校成人大学生积极参加《益阳市创业培训(SIYB)》活动,成立大学生创业部,建立大学生创业网和大学生创业培训学习群,举办湖南城市学院挑战杯创业计划竞赛,极大地激发了学生的创业热情;同时根据党的关于大学生创业培训等各方面新政策,迅速出台相应的校内优惠政策和措施,活动参与率与学分挂钩等;积极促进学生的科技发明、科研成果和专利等转化为大学生创业项目,通过多种形式建立大学生创业实习和孵化基地,如学生宿舍、团委办公室、大学生各类协会活动场所、大学科技园等,为大学生提供创业场地。特别是发扬主渠道的作用,建立更多更贴实际的各种各样的基地,在社会中感知创新创业教育,从中深受其益,扎扎实实获取更多的创新能力。 总之,新升地方本科院校成人大学生创新创业教育,应站在更高更新的角度,以多元化的思想为指导,形成各自特色,逐步建立一种新的专业与课程的发展形式。引导学生通过自由与灵活的机制主动地更好地适应社会、市场发展,成为大众创业、万众的创新的生力军。 成人本科毕业论文:成人本科计算机专业教学中“翻转课堂”的思考与实践 摘 要 “翻转课堂”是目前我国各高校广泛运用的一种教学模式,能有效通过对课堂时间的调整,充分发挥学生的主观能动性,对提高学生的学习成绩有很大的帮助。文章将从成人本科的计算机专业教学出发,分析成人在计算机学习方面的特点和所面临的问题,而提出“翻转课堂”在成人本科计算机专业教学中的运用与实践。 关键词 成人本科 计算机专业教学 “翻转课堂” 信息技术的高速发展使我国步入了信息化时代,信息化也逐渐被运用到了企业管理中,这给各工作人员的计算机技术提出了更高的要求。而成人本科不仅为社会人士提供学历提升的平台,还能通过在线学习的方式提高成人的专业知识和专业技能,同时所开设的计算机专业教学也能有效帮助成人提高计算机水平以适应信息化市场的人才需求。然而,从成人计算机学习的特点来看,成人本科计算机专业教学还存在一定的问题,这也就要求成人本科的计算机教师能对“翻转课堂”教学模式加以借鉴,以提高成人计算机专业教学效果。 1 “翻转课堂”的基本内涵 所谓“翻转课堂”是指对课内外的时间进行调整以发挥学生在学习中的主观能动性。通过“翻转课堂”模式在教学中的实施,能有效发挥学生在学习中的主体作用,让他们更加主动地参与到学习中,并通过学生之间的互动探讨和创新思维的提出,来提高他们在学习中的协作能力和创新能力。一方面,学生的主动性和自主性能在“翻转课堂”中得到有效提升,并能给予教师更充足的时间来帮助学生解决问题。另一方面,“翻转课堂”这一模式的运用能提供给学生更加丰富的学习资源,为学生自学能力的提高提供有力帮助,并能使学生问题的解决变得更加具有针对性。与此同时,“翻转课堂”不仅是对传统教学模式的改革,还融入了包括探究式教学等在内的多种教学方式,在很大程度上转变了学生和教师在课堂教学中的角色,在坚持“以人为本”原则的同时,还优化了教学方式,既能有效提高教师的教学效率,还能从学生的角度出发提高其学习能力。 2 成人本科学生在计算机专业学习方面的特点 2.1 计算机基础的不均衡 成人本科与一般高校之间最明显的区别在于学生主体的不同。成人本科的学生多为社会人士,且大部分已具备一定的工作经验,其中更是有很多人已经在工作中掌握了一定的计算机应用能力。然而,这部分人所具备的计算机应用能力却有着明显的区别。比如,有部分成人本科的学生已经熟练掌握基本的办公软件,如excel、word等,甚至能够熟练掌握更加高级的软件或是编程语言;而有部分成人本科的学生只会网络搜索。当然,也有少部分成人本科的学生几乎完全不具备计算机应用能力。 2.2 计算机学习兴趣大不相同 成人本科学生在计算机专业学习方面的第二个特点,便是在学习兴趣方面大不相同,其中最为典型的有三类:第一类,对计算机学习有着浓厚的兴趣。这部分学生大多是已经在工作中广泛接触过计算机的人,他们能明确认知计算机技能在生活和工作中的重要性,因此,对计算机的学习会有浓厚的兴趣,且能积极地参与到学习中并主动向教师提出问题。第二类,对计算机学习毫无兴趣。这部分人进入到成人本科的目的只是为了获取文凭,不愿过多地接触计算机的学习,因此,在学习中表现出非常被动的状态。第三类,对计算机学习表现出明显的抗拒态度。这部分学生大多是从未接触过计算机的学生,因此,对于计算机的学习,他们常常表现出畏难情绪。 3 成人本科计算机专业教学所面临的问题 3.1 教学内容方面的不适应 现阶段,我国成人本科计算机教学内容往往与一般高校文科类学生计算机学习内容大致相同,这类内容往往更加符合一般高校文科类学生计算机学习需求,但与成人本科学生的计算机学习却并不适应。这主要是因为:一方面,科技的发展推动了计算机知识的不断更新,而传统的教学内容显然无法与科技发展相适应,既影响了学生计算机能力的提高,也无法满足成人本科学生自身能力提高的要求。另一方面,成人本科的学生在计算机能力方面存在一定的差异性,运用同一种教学内容不仅不利于已有较高计算机应用水平学生的能力提升,也容易打击计算机基础较差的学生的学习积极性。同时,成人本科的计算机教学课时具有一定的局限性,不能满足一般高校教学内容的课时要求。 3.2 教学方式存在局限性 目前,单向灌输教学法仍被广泛运用,这也导致成人本科学生在学习过程中存在一定的被动性,不仅不利于调动学生的学习积极性,同时也会导致教学效果大打折扣。当然,为了适应成人本科学生在计算机能力方面不均衡的问题,很多成人本科也以此为依据对学生进行了层次划分,并根据各层次的学生采用了与之相应的教学方式,但由于成人本科的学生多为社会人士,具有一定的社会经验和工作经验,因此,往往比一般高校的学生更具自我意识,但这也给学校管理和计算机专业教学管理带来了一定的困难,而这也在很大程度上阻碍了成人本科学生计算机应用能力的提高。 4 成人本科计算机专业教学中“翻转课堂”的运用方式 (1)从成人本科学生的特点出发,对“翻转课堂”的教学内容进行规划。要实现“翻转课堂”在成人本科计算机专业教学中的有效运用,需要从成人本科学生在计算机学习方面的特点出发,对教学内容进行规划。在上文中笔者已分析了成人本科学生在计算机专业学习方面的特点,提出了成人本科计算机专业教学所面临的问题。就计算机教学而言,其具有一定的专业性,因此,学生在开展专业技能学习之前也必须掌握与之相关的理论知识,因此,“翻转课堂”的实施就应当加大理论知识教学在课程中的比例,并在此基础上对学生的应用能力加以培养。 (2)设计适应成人本科计算机教学“翻转课堂”的教学方案。通过教学方案的设计,可以有效实现成人本科计算机专业教学与“翻转课堂”之间的有机结合。通过“翻转课堂”模式在成人本科计算机专业教学中的应用,教师可以对教学视频加以充分使用,并以此对学生的学习加以引导。在课堂教学中,还要注意调动学生的学习积极性,让学生更加主动地参与到学习中,并能积极与同学和教师之间构建良好的沟通交流关系,以解决学习中的问题。同时,还要保证学生能够对所学的计算机知识和技能进行及时练习巩固,进而提高学生的实践应用能力。因此,在制定“翻转课堂”的教学方案之前,教师可以针对学生在计算机学习方面的兴趣问题进行相关调查,并以调查结果为依据进行教学方案的设计以保证教学的针对性,从而在教学中能有效激发学生的学习热情,提高他们的计算机应用能力。 (3)开展与“翻转课堂”相应的教学活动。在科技迅猛发展的当今社会,成人本科计算机教师也应当顺应时代潮流,在教学中充分利用信息化教学方式,借助网络中共享的教学资源,帮助学生提高自学能力。而成人本科计算机教师也可以通过信息化的教学方式,来实现“翻转课堂”在计算机专业教学中的运用,比如可以利用信息化手段构建相应的教学情境,并将学生进行分组来展开教学活动,以此来激发学生的学习动力,并提高教学成效。 (4)强化教师在“翻转课堂”的指导作用。“翻转课堂”实施的重要内容是要让学生之间进行充分的互动,在课前预习、课堂学习、课后复习等方面充分互动学习,以提高学习成效。教师也可以通过教学活动的开展来促进学生间的互动,以吸引学生的注意,并强化教师的指导作用。而在成人本科计算机专业教学“翻转课堂”的实施过程中,计算机教师要从学生特点出发,帮助他们构建相关的知识体系,让学生很好地把握计算机学习中的重难点问题,以此来提高教学效率。 5 结语 在成人本科计算机专业教学中,“翻转课堂”应当更加注重对学生实践能力的培养,并从实践的角度出发提高教学质量。同时也要注意成人本科学生在计算机学习中所表现出的特点,从成人本科计算机专业教学所面临的问题出发,更好地实施“翻转课堂”以提高学生的计算机应用能力,并提升他们在人才市场中的竞争力。 成人本科毕业论文:面向成人本科生的大学英语课程教学改革探索 [摘 要]大学英语课程是成人高等教育各个专业的必修课。成人英语教育的难点在于成人英语教学的特殊性和适应性。目前,我国成人教育英语教学普遍套用相关层次全日制本科教育大学英语课程教学体系,造成了成人教育与全日制本科教育的重叠和浪费。项目组以呼伦贝尔学院继续教育学院为例,对我校成人本科英语实践教学中的问题进行了探讨,阐述了大学英语在面向成人本科生教学时的课程特点及存在的问题,并在分析基础上提出应对措施,希望为成人本科大学英语课程建设研究起到积极的作用。 [关键词]大学英语课程;成人本科生;课程建设 大学英语课程是成人高等教育各个专业的必修课。成人英语教育的难点在于成人英语教学的特殊性和适应性。目前,高校成人教育学院英语教学普遍套用的是相关层次全日制本科教育课程制定的教学课程目标和结构模式,造成了英语教学上成人教育与全日制教育的重叠和浪费。 目前已有许多教师就面对成人本科生的大学英语课程教学改革提出了意见和建议,现结合我院成人本科生的特点,谈谈大学英语在面向成人本科生教学时的课程特点及存在的问题,探讨并提出一些建设性的应对措施,为成人本科大学英语课程建设研究奠定基础。 一、成人本科课程教学现状及存在的问题 (一)课程设置和教学模式不能适应成人英语培养目标 成人英语教学以培养语言应用能力特别是实用能力为教学主攻方向,抓基础的同时也要注重培养实际的语言技能,特别是用英语处理日常工作业务的能力。而专门用途英语(ESP)课程的方向是培养能够在学生所学专业相关的职业范围内使用英语的人才。在应用性这一目标上,ESP教学与成人英语教学是一致的。对几所我市成人高校开设专门用途英语的情况调研结果显示:开设情况不同,有的学校面对成人学生开设专业英语,有的学校则没有开设专业英语或对工科生开设科技英语;专业英语课时分配情况不同;任课教师也有差异,有的是专业教师,有的是公共英语授课教师。总之,大部分学校成人英语教学模式和ESP 模式相差较大,没有考虑成人学生的特点,不能适应培养目标的要求。 (二)配套教材缺失,课堂教学设计不合理 全日制大学英语课程主要是综合英语课程,教材所选的课文侧重于文史题材,强调趣味性、情节性,词汇基本是共核通用词。显然,全日制本科的课程设置是为了使大学生英语学得扎实,培养他们的听说读写能力。这样的培养目标和配套教材下培养出来的学生,能够考过大学英语四、六级,而且在毕业走入社会后,还能在参加对他们职业发展甚至人生规划来说的重大考试,例如在研究生英语考试、职称英语考试、出国考试中也能取得理想的分数。但是在对成人本科的学生调研中显示,成人本科的学生已经专科毕业,大部分进入了自己的专业,工作时,普遍发现应试英语在实践中并不十分管用。道理非常简单,全日制大学英语和成人本科英语还是有区别的。但是,根据成人本科学生的不同的需求,向他们提供难易程度不同的教材或学习材料很难,配套教材的缺失直接导致了课堂教学设计的不合理。 (三)成人本科英语教师队伍水平欠缺 成人本科英语教学要求教师既要具备扎实的英语功底,又要懂成人英语教学规律。调研中显示,我校教授大学英语的都是英语教师,但ESP教师既有专业课教师,也有英语教师。现实是专业课教师不懂语言学习规律且英语能力欠缺,英语教师则专业知识欠缺。学生反映,专业课教师能把原理、图等讲解得很明白,但讲课文就是翻译,教师并不在意语音面貌。而英语教师讲解行业术语时也很勉强,对教学产生了负面影响。再者,我校成人本科的公共英语教师是兼职的,他们不能够全身心投入成教的英语教学工作中,相当一部分教师沿用公共英语教学模式。欣慰的是,在问卷调查中发现,在教学的过程中,这些英语教师已经发现,如果不考虑成教的学科特点,即将英语语言基础知识和学生的学科相关语言知识运用能力相结合,教学效果一定达不到教育部的要求。 (四)成人学生在时间、态度、能力及方法等方面差异性大 调研中发现成人英语学习存在很多特殊问题,首先,大部分学生英语基础不好,不能接受教师用英文授课,听说挫折感强,而少部分学生却希望在课堂上有听说训练。其次,经历过传统英语考试洗礼的成人学生也受到了传统教学模式影响,学生依赖教师上课讲解和演示,对“以学生为中心”的现代教学理念并不理解,他们不愿参与课堂互动,没能很好的主动学习。再次,已经参加工作的学生可支配学习时间少,无法对课上所学内容进行有效的复习,影响学习效果。除此之外,部分学生看似学习英语动机明显,但主要是工作需要导致的外部动机,学习英语主要是因为毕业条件、学士学位考试和工作需要,并不是真正喜欢这个学科。并且,学生整体年龄偏大,错过了英语学习的最佳时间,对英语学习有畏难情绪,自我效能感较差。最重要的是,学生英语基础、可支配时间、学习目的等方面各不相同,在教学过程中教师很难进行细化。 二、课程建设探索及对策 (一)优化课程设置和教学模式 近年来,大学英语教育的应用性得到重视,ESP作为实用教学法,应用到成人英语教学中的研究工作已有开展。但我们一线教师仍然需要开展相关基础科研工作,力求尽早把研究成果应用到教学和学习领域中。成人学生希望学到实用专业英语,这与ESP实用价值高、针对性强的教学目标一致。目前,ESP课程正在我国全日制高校中作为一门单独的课程得到推广,但由于成人本科授课的特殊性,大多数学校没有开设此门课程。我校为有效地完成工作的成人学生开设了此课。开设的结果显示尽管教师为了满足学习者的差异性需求花费了大量心血,但教学效果都不大。在理论和阶段性成绩的指导下,成人本科大学英语课程首先要做的事就是优化课程设置,改进教学模式。我国高校全日制大学英语课程的课程体系和教学大纲对英语这门课程基本知识、基本技能的训练都系统而完整,适合学生全面培养。如果将这种体系不加调整地应用于成人学生,就会导致成人教育与全日制教育内容的重复和资源的浪费。因此,结合成人教育培养模式的特点和专业要求设计合理的教学计划显示出它的重要性。 (二)合理选择教学内容 首先,全日制大学英语的教材多,教学方法多,而适合成人学生的教材却很少,教师在选取教学内容时应结合实际。其次,教师在选择教学内容时要明确,成人英语教学的重心仍是学习英语语言,而不是专业知识。专业英语就成人学生学习目的而言,是学习相关学科及工作领域的英语。但在实际教学中,专业英语可以更多地理解为把专业作为载体的一种教学理念,教师从语言教学法角度设计教学,目的是帮助成人学生掌握他们所选专业领域的语言特征。虽然专业英语兼有专业课的特点,但仍是学习语言的课程。 (三)教师要与时俱进、不断学习 继续教育能不能培养合格的劳动者,满足社会对成人教育培养出来的人才的需要,关键在于教师。通常,任课的教师尽管也意识到成人学生学习英语的动机各不相同,但却很少有教师采用需求分析的方法主动改进教学的方式。成人本科英语教师应当做到基础英语和专业英语两者相辅相成。这就要求教师思想上有转变,还要花时间研究专业英语教材进行教学内容的准备,多看成人本科类教学论文,甚至与专业课教师共同研讨,修改自己的教案、教学活动的安排。 (四)成人学生的特殊需要对传统的英语教学来说是个新的课题 教师在成人大学英语课程的授课中面向的是成人本科生,学生的学习基础薄弱,另一方面,英语本身知识的连贯性强,易混淆,这使得许多学生认为该课程难学,不易掌握,随之放松对自己的学习要求,造成对后续课程学习的恶性循环。因此,教师应该如何去组织课堂至关重要。教师要有意识地将英语和其他学科的教学结合起来,要帮学生转变学习思路,具备以英语为工具进行专业知识交流的能力,增强其在工作岗位上运用英语的能力。所以,成人学生的“学”在成人英语教学中显得尤其重要。 成人学生的学多都采取面授、函授和业余自学相结合的学习形式。在课堂之外教师应引导学生进行自学,并在集中面授时进行反馈。辅导答疑、作业对成人本科学生来说与宝贵的课堂学习同样重要。通过反复在课堂外训练学生的基础语言技能,帮助学生通过作业掌握英语语言的普遍性,通过测试及时为学生反馈掌握程度也是相当有意义的教学活动,应该得到教师的重视。 三、我国的继续教育事业任重而道远 笔者在教学过程和前期调研中深深体会到我国的继续教育事业任重而道远。成人本科的大学英语课程建设需要从方方面面去研究、去改进。配套的教学过程、教学方法及师资队伍等都需要我们进一步探索与研究。成人本科英语课程的教师也应不断提升自身的教学素养,顺应实际,转变全日制本科的课堂教学观念,尝试易使成人学生掌握、理解英语知识的方法,用心对待每一名成人学生,让成人本科生不荒废他们学习英语的机会,更能胜任他们的工作岗位。 成人本科毕业论文:成人本科学生就业竞争力分析及提升 摘要:目前我国的高等教育已经从上一阶段的精英教育逐步转换为大众教育。而成人高等教育的主体也由在职人员变成在职人员与非在职人员共有的局面。但成人教育的非在职人员毕业生会面对和普通高校毕业生同样严峻的就业形势。论文针对成人本科学生的自身特点,结合当前的就业形势,就当前的就业现状和学生的特点进行分析探讨,并对如何提升成教学生就业竞争力提出一些措施和建议。 关键词:成人本科 就业 竞争力 提升 成人本科对于我国教育事业的健康发展起着重要的作用,是我国高等教育体系的一个重要组成部分。随着我国现代高等教育规模的不断扩大,大学生的就业形式愈发严峻,而成人教育毕业生的竞争也更加激烈,找工作是难上加难。所以我们必须认真分析就业市场,采取有效的措施提高学生的综合素质和核心竞力,帮助学生适应就业市场的环境,提高学生的就业竞争力。 1、了解成教学生的特点,分析当前就业现状 在普通高校没有扩招之前,我国只有一小部分人能够进入高校学习。大多数人是通过成人教育的途径来达到提高自己学历的目的。当时成人教育的学生普遍在30―40岁之间,学生来自各行各业,他们到成教学习的目的主要是为了通过业余学习来弥补学历的缺憾。而现在的成人教育生源主要以专升本、高起本为主,年龄多数是在18―22左右。有些事学生考试失利后,不想在进行复读,就希望通过成人教育来获取较高的学历。还有一部分专科学生是希望获取更多的知识、提高自身素质而进入成教学习的。由于这些学生所受的教育不同,文化基础有差异,再加上他们对学习的目的和认识各不相同,因此这就对成教学生的学习和发展产生了一定的影响,在一定的程度上也增加了成教毕业生就业的难度。 从我国高校扩招以来,高等教育的招生规模迅速扩大,2015年全国高校计划招生6999865人,比2014年多19865人。2015年普通高校毕业生人数达749万,比2014年的727万增加了22万人,创历史新高,学生的就业压力陡然增大。随着普通高等教育的迅速扩展,成人高等教育占据了我国高等教育体系的很大一部分,成教毕业生占每年高校毕业生总数三分之一的比例。而目前我国的经济结构受后金融危机的影响处于调整阶段,各企业生产均受到了影响,生产规模受限,各行的用人招工成下滑趋势,这就使大学生就业的途径和空间缩小,就业岗位竞争力加大。此外,国家还要解决下岗职工的就业问题。当前新成长的劳动力进入了高峰期,再加上国家相关的就业措施及政策尚不完善,高校教育与当前市场需求联系不密切,现在普通高校毕业生都存在着很大的就业压力,更不用说备受冷落的成教毕业生,其就业问题就更加的突出和严峻。 2、分析制约就业的因素,探究就业困难的原因 成人教育从广义上来说一般指的是拿到学历后的教育,也称为继续教育或再教育,其中既包括学历教育又包括非学历教育。而狭义上的成人教育是指在普通教育和普通高等教育之外的由成年人组成的学校教育。成教的生源主要以有工作岗位的人员为主。现在国家所实行的教育系列的成人教育主要有四种形式,分别是成人高等教育、电大远程开放教育、高等教育自学考试和网络大学。这四种形式只有成人高等教育通过入学考试录取,其他几个形式的成人教育均没有入学考试。成人高等教育的办学主体是经教育部核准的普通高校成立的成人教育学院和独立的教育学院、成人高等学院、独立设置的广电大学、职业技术学校、函授大学、职工高校和农民高校等,办学类型主要有专升本、高起本等。 受传统的教育理念影响,我国长期以来对成人教育的生源结构存在偏见,认为成人教育就是针对已经有工作岗位的人员,结合本职工作和职业进行的一种继续教育,主要是为了取得学历证书。而既然是针对在职人员的再教育,就不存在毕业后的就业压力。但事实上,在成人高等教育的发展初期,成人脱产班确实是以在职人员为主要教育对象,他们多数是通过参加全国的成人高考进入学校,其专业和职业培养的目标性较强,人才培养质量较高。而近几年来的成人高等教育培养模式发生了巨大的变化。最突出的变化就是主要生源由原来的在职人员转向了高考落榜生和中职毕业生。成教为他们提供高升专、高升本、专升本等形式的学历教育,他们在入学的时候都是没参加工作的学生,在学校学习期间也不可能参加工作。这些学员属于非在职人员,这在毕业时就涉及到就业的问题,他们应该被归纳到高校毕业生就业的整体规划体系中。 由于社会对成人高等教育在就业问题上的片面认识和误解,因此社会关注更多的是普通高校大学毕业生的就业问题,为普通高校大学毕业生展开多种形式的推介,搭建许多的就业平台,并为其进行大力投资。人才市场、用人单位只是对普通高校的应届毕业生青睐有加,对成教的毕业生充满挑剔和轻视,错误的认为他们知识不够、技能不佳、没有一个好的出身,因此没有给成教大学生一个公平竞争的机会和平台。 这些偏见与错误认识进一步加大了成人高等教育毕业生的就业难度,这就需要社会各级部门对成教学生就业问题引起足够的重视。虽然国家现在强调用人单位在招聘员工时要遵循公平竞争的原则,但一些就业政策和硬性的招聘条件在一定程度上阻碍了成人高等教育学生的就业。此外,还有一些社会条件对成人教育毕业生的就业产生了不利因素。有些用人单位在同等学历的学生应聘中,他们更倾向于招收“211”和“985”的重点大学的学生。有些单位对生源地也有一定的要求,有些单位“任校为亲”、“任人唯亲”。这使得现在学生为了迎合单位的需求,不顾专业是否合适,盲目的跟风考重点、考名校,导致当前许多学生在学校中学习的知识与技能和市场需求不相适应,进一步加大了就业的难度,加剧了当前紧张的就业形势。 除了客观原因之外,还有一些成人高等教育学生自身的因素也对其就业产生了巨大的影响。比如学生的语言文字表达能力、人际交往能力和实际动手能力等都是在未来择业就业过程中的必备素质。但有些成人高等教育学生平时不注重自身能力的培养与提高,没有自身的竞争优势,这就使得其在择业就业的过程中无法找到合适的工作。在成人教育中除了知识以外,最关键的就是各种能力的培养。据调查显示,有97%的同学认为人际关系和求职的成败有着重要的关系。 3、探索就业竞争新思路,提高成教学生就业竞争力 为了提高成人本科学生的就业竞争力,学校要加强对学生的就业指导,帮助学生重新树立正确的择业观,把学生的创业、就业教育作为加强学生思想教育的重要内容。当今大学生面对物质利益上的诱惑,就业价值观也越来越趋于世俗化。一部分同学的社会责任感逐渐淡化,在面对未知的就业命运时,学生会迷失方向,陷入欲望的陷阱。因此,学校对学生进行正确的价值观、人生观的教育非常重要。教师要让学生明白人生的意义,帮助学生抵制狭隘的意识和错误的思想情绪。学生要认清当前经济形势,从实际情况出发,客观全面地分析问题,树立正确的择业观。学校应该把就业教育和素质教育相互融合,让两者实现有效互动,从而使学生的综合素质与整体能力有所提高。教师要构建全方位的就业体系,把毕业、就业教育贯穿于教学全过程,对不同阶段的学生进行不同的就业指导。帮助学生合理规划大学的学习及生活,及时为学生提供就业信息与就业政策,引入职业规划和职业测评服务,让学生能够清楚的了解自己的能力特长,根据自己的性格特点和兴趣爱好,合理规划职业生涯。 其次要匡正社会对成人高等教育的错误观念,改善成教学生被忽视的境况。树立成人教育的良好声誉是提升成教大学生就业竞争力的首要条件。过去成人教育社会性的招生方式和灵活的教学方式,使人们只是把他们看作是普通高校教育的补充。许多人对成人高等教育不屑一顾,一些用人单位也对成教学生采取否定的态度。其实在西方的教育体系中,成人教育是终身教育的主要实现形式。成人教育有着极高的教学质量和良好的受业群体,社会声誉较好。随着我国的社会发展和教育改革的不断深入,成人教育也终将会褪去普通教育替补的角色,成为终身教育的重要渠道。目前,成人教育的受业群体已经从以在职人员为主转变为在职、非在职人员并存的教育变革。对于成人高等教育的偏见和误解的匡正,能够使社会了解承认高等教育学生的真实情况,了解成人高等教育也能培养出高素质的社会人才,成人教育毕业生也有就业问题的存在。 最后,学校要加强对学生整体素质的培养,构建以职业元素为基础的就业服务体系。现代的“职业元素”包括职业操守、服务意识、沟通能力、适应能力、团队协作精神等一系列的职业综合能力。随着社会经济的不断发展,行业竞争也日趋激烈,这就对人才的整体素质提出了更高的要求。学校所培养的学生不但要有扎实的理论知识,还要有熟练的动手操作能力,更要具备良好的职业操守。成人本科学校的教师要加强对学生职业道德的教育,让良好的道德修养成为提高就业竞争力的重要内涵。要培养学生吃苦耐劳的精神,提高对企业忠诚度,让学生形成自己独有的个人魅力,使学生能够长时间保持职业竞争的优势。这样的教育符合现代“职业元素”的需求。成人本科院校应该深入探讨“职业元素”对人才培养的积极作用,构建引导、教育、服务为一体的毕业生就业服务体系,指导学生掌握就业技巧,提高其就业竞争力。 综上所述,要提高成人高等教育毕业生的就业竞争力就需要从政策、观念、教学内容、教学模式等各方面进行改革。成人本科院校要面向社会市场,对学生进行正确就业观念的教育,不断提高成人本科学生的C合素质。成人本科院校要转变学生错误的就业思想,使学生面对当前复杂严峻的就业形势做好充分地心理准备,在激烈的就业竞争中求生存、求发展。 成人本科毕业论文:临床医学专业成人本科教学研究 1调查方法 对河北某医科大学成人学院成人临床本科2009级101名、2010级224名、2011级248名,共计573名在校学员问卷调查,回收问卷468份。将问卷结果进行整理、核对,并录入数据,采用SPSS16.0软件进行统计分析。 2调查结果与分析 接受调查的人员距离学校路途市内( 10km)、10~50km、50~100km、 100km分别占22.25%、20.68%、48.35%、8.8%;来自乡镇卫生院、社区及个体诊所的人员占81.4%,来自县医院的占15.19%;接受调查的人员73.12%为临床医生,18.65%为相关职业,另有8.33%的学生在非医学及相关职业就业;39.46%未取得临床助理执业医师,65.14%的人员未获得执业资格证书;工作年限 2年、2~5年、6~10年、 10年分别为52.14%、24.15%、22.56%、1.15%;未获得技术职称的32.14%,医士占45.25%,医师及以上占22.59%。在影响本科教学教育教学质量的学生存在的因素中占前三位的是距离较远、医院调班困难、本身基础差学习无兴趣;教学中存在的问题是授课时间、教学内容、教师水平三个因素。 3讨论 随着社会经济持续高速发展,人民群众医疗需求也不断提高,对医疗人才的需求更为迫切,当前基层卫生服务机构还存在学历过低,技术落后的现状,这就期待成人教育培养足量合格医用人才,持续满足全民医疗服务“扩容增效”的需要。 3.1面授和网络教学相结合成人高等教育发展本身就具有一定的优势,办学方式的开放性与灵活性是成人医学高等教育的特点之一,利用自身优势,可以更好地为提高成人教育质量服务。借鉴网络教学模式,在成人高等院校建立网络教育平台,学员和专业教师联系通畅便捷,不出家门同样可以分享面授辅导式的服务。这种教学方式会受到学员普遍欢迎,即能弥补学员参加面授辅导的困难和不足,又提高了集中面授辅导时的教学效率。 3.2改革课程体系和内容目前课程体系存在着知识分割过细、内容陈旧、过于求同、实践环节薄弱、课程结构不够合理等问题。教学设置和内容要通过教学模式的完善、课程设置的科学、教学方法的进步,教育与学习过程的有机结合,实现目标。 3.3采取专题讲座式精讲导学模式教师在教学指导过程中,必须善于寻找新知识与成人原有经验系统之间的桥梁,选择综合性应用性的课题进行专题讲座,强调学科前沿知识的了解与掌握。采用传统的教学内容和授课方式,学生往往觉得“已经学过了”,因此,教学中要做好内容更新,根据教学内容灵活采用多种授课方式,与学生之间形成一种经验分享机制。 3.4加强管理,严格考勤制度成人学员受社会、工作、家庭等因素影响,在心理特征、知识素养、知识结构、理想信念、价值取向等方面都有其自身特点:自主意识强工作和家庭压力大;实践能力强理论知识基础薄弱;思维能力强记忆力较差;投机心理动机和求知动机并存;自制能力强但思想自由,发挥空间大。针对成人学员的这些特点,教师及教育管理者就要在适应上下功夫,在管理上要效益。主动积极地进行思想教育工作,严格纪律,使学员学习积极性、主动性,形成自主、自觉的行为习惯。 3.5完善教学质量测评体系临床医学专业成人本科教育教学质量测评体系不尽合理,同课程教师互不往来,专业教师各自为政,“既当运动员又当裁判员”。每当授课结束,由授课老师出一套试卷进行考试,经过考前“辅导”学员都能满意过关,有关各方皆大欢喜。这样测评模式,缺乏真实成绩评定的可信度,对成人医学高等教育质量造成危害。严肃考风考纪,不走过场,不走形式,不给“投机”留空间,从严治理考试中的违纪、作弊行为“,树诚信之风,立成功之志”,发挥考试在整体教学活动过程中的评价和激励作用。成人医学高等教育是培养面向基层,面向生产第一线的应用型技术人才为主。探讨影响教学的因素,采取相应的措施,在新形势下探讨新的教学方法,摒弃传统教育的老路。完善的教育教学质量测评体系可以改善教学环境,引导学员转变学风,充分调动教师、学员双方的积极性,有利于提高教育教学质量。 作者:张树焕芮炳峰杨志强单位:沧州医学高等专科学校 成人本科毕业论文:临床医学成人本科教学现况初探 1调查结果与分析 接受调查的人员距离学校路途市内( 10km)、10~50km、50~100km、 100km分别占22.25%、20.68%、48.35%、8.8%;来自乡镇卫生院、社区及个体诊所的人员占81.4%,来自县医院的占15.19%;接受调查的人员73.12%为临床医生,18.65%为相关职业,另有8.33%的学生在非医学及相关职业就业;39.46%未取得临床助理执业医师,65.14%的人员未获得执业资格证书;工作年限 2年、2~5年、6~10年、 10年分别为52.14%、24.15%、22.56%、1.15%;未获得技术职称的32.14%,医士占45.25%,医师及以上占22.59%。在影响本科教学教育教学质量的学生存在的因素中占前三位的是距离较远、医院调班困难、本身基础差学习无兴趣;教学中存在的问题是授课时间、教学内容、教师水平三个因素。在学生提出的意见和建议中94.32%提出了集中授课与网络教学相结合,业余时间网上授课,也提出了课程设置和内容改革的必要,对教师的教学质量提出了更高的要求。 2讨论 随着社会经济持续高速发展,人民群众医疗需求也不断提高,对医疗人才的需求更为迫切,当前基层卫生服务机构还存在学历过低,技术落后的现状,这就期待成人教育培养足量合格医用人才,持续满足全民医疗服务“扩容增效”的需要。 2.1面授和网络教学相结合 成人高等教育发展本身就具有一定的优势,办学方式的开放性与灵活性是成人医学高等教育的特点之一,利用自身优势,可以更好地为提高成人教育质量服务。借鉴网络教学模式,在成人高等院校建立网络教育平台,学员和专业教师联系通畅便捷,不出家门同样可以分享面授辅导式的服务。这种教学方式会受到学员普遍欢迎,即能弥补学员参加面授辅导的困难和不足,又提高了集中面授辅导时的教学效率。 2.2改革课程体系和内容 目前课程体系存在着知识分割过细、内容陈旧、过于求同、实践环节薄弱、课程结构不够合理等问题。教学设置和内容要通过教学模式的完善、课程设置的科学、教学方法的进步,教育与学习过程的有机结合,实现目标。 2.3采取专题讲座式精讲导学模式 教师在教学指导过程中,必须善于寻找新知识与成人原有经验系统之间的桥梁,选择综合性应用性的课题进行专题讲座,强调学科前沿知识的了解与掌握。采用传统的教学内容和授课方式,学生往往觉得“已经学过了”,因此,教学中要做好内容更新,根据教学内容灵活采用多种授课方式,与学生之间形成一种经验分享机制。 2.4加强管理,严格考勤制度 成人学员受社会、工作、家庭等因素影响,在心理特征、知识素养、知识结构、理想信念、价值取向等方面都有其自身特点:自主意识强工作和家庭压力大;实践能力强理论知识基础薄弱;思维能力强记忆力较差;投机心理动机和求知动机并存;自制能力强但思想自由,发挥空间大。针对成人学员的这些特点,教师及教育管理者就要在适应上下功夫,在管理上要效益。主动积极地进行思想教育工作,严格纪律,使学员学习积极性、主动性,形成自主、自觉的行为习惯。 2.5完善教学质量测评体系 临床医学专业成人本科教育教学质量测评体系不尽合理,同课程教师互不往来,专业教师各自为政,“既当运动员又当裁判员”。每当授课结束,由授课老师出一套试卷进行考试,经过考前“辅导”学员都能满意过关,有关各方皆大欢喜。这样测评模式,缺乏真实成绩评定的可信度,对成人医学高等教育质量造成危害。严肃考风考纪,不走过场,不走形式,不给“投机”留空间,从严治理考试中的违纪、作弊行为“,树诚信之风,立成功之志”,发挥考试在整体教学活动过程中的评价和激励作用。 3结语 成人医学高等教育是培养面向基层,面向生产第一线的应用型技术人才为主。探讨影响教学的因素,采取相应的措施,在新形势下探讨新的教学方法,摒弃传统教育的老路。完善的教育教学质量测评体系可以改善教学环境,引导学员转变学风,充分调动教师、学员双方的积极性,有利于提高教育教学质量。 作者:张树焕 芮炳峰 杨志强 单位:沧州医学高等专科学校
计算机控制技术论文:计算机控制技术课程考核方案设计 [摘 要]计算机控制技术课程是自动化专业的核心课程,该门课程融合了多个相关课程的内容,又与工程实践结合紧密,以往单纯的笔试方式无法全面了解学生对该门课程的掌握程度,也无法对动手能力比较强的学生产生激励作用,因此本文提出根据教学大纲要求,采用以能力评判为导向的课程改革新方法,实际考核操作过程表明该方法具有良好的评价效果,可实现性良好。 [关键词]计算机;控制技术;考核方案;设计 计算机控制技术课程是自动化核心专业课程,其主要内容包括计算机硬件接口技术、硬件抗干扰技术、网络通信技术、数字PID(比例-积分-微分)及先进控制技术,DCS(分布式控制系统)以及FCS(集中式控制系统)技术等核心内容,根据教学大纲要求,该课程需要掌握计算机硬件接口的实现方法和基本的抗干扰设计方法,掌握数字PID参数整定及优化方法,熟悉DCS和FCS基本结构,熟悉DCS在火电厂的具体应用,掌握DCS编程的基本方法。 由于该课程综合了微机原理、自动控制原理、信号处理与火电厂检测技术等课程的一些知识,学习内容又跟火电厂热工控制结合紧密,根据大纲培养要求以及现有的实验条件,以课程学习后应达到的专业能力进行综合评估为改革方向,改变以单纯的闭卷考试或者写课程总结方式考核的方式,对于促进教学相长,提高学生工程能力有一定价值。 为此,特结合大纲要求以及火电厂热工专业的相关能力的培养要求,拟充分利用现有的实验条件和图书馆的文献检索条件,对学生的专业能力进行相关考核具体内容如下。 1 文献检索和阅读分析能力考核(15%) 根据课程教学内容学生可对以下5个方面的内容进行研究及应用前沿进行分析与综述,最后提交综述报告,具体如下。 ①硬件接口技术与抗干扰技术,包括AI、AO、DI、DO以及共模干扰信号的抑制方法;②数字PID以及先进控制技术,包括PID参数整定及优化方法,串级及前馈,模糊控制;③网络通信技术,包括DCS以及FCS所用的网络拓扑结构,网络存储方式,网络访问方式等国内外研究现状;④DCS及FCS技术,包括两种火电厂计算控制技术的发展趋势与方向以及研究进展。 2 热工控制系统实现方案设计能力(25%) 给定某一热工被控对象及其被控参数相关技术要求,对DCS或者FCS相关的硬件设备进行选型,包括采集模件、DPU、通信模块以及对执行器进行选型,主要对选型合理性进行评价,包括技术实现的可行性,性价比的合理性、可靠性以及维护的便捷性等多种因素进行综合分析。若采用IPC+板卡的方式实现,则须选择相应的工控机,I/O板卡、端子板、信号调理等相关的硬件,最后提交文字方案。 3 热工软件设计能力考核(25%) 结合热电厂的某一被控对象参数控制要求,在DCS编程环境上利用图元进行操作画面组态,达到基本形象和直观的要求,并利用动态显示方式对被控对象参数进行模拟仪表功能的实现;控制功能的实现主要以利用DCS组态环境中的逻辑和控制模块来实现对被控参数的调节,以及PID参数的整定和优化功能,可以结合MATLAB软件进行参数优化。该内容具体考核的实施在DCS实验室软件平台上实现。 4 I/O接口实现及硬件抗干扰设计能力考核(25%) I/O接口以以下三种方式进行评价。 (1)给出输入输出信号范围,自行设计信号调理电路和抗干扰电路,并利用电路仿真方式观察调理电路设计的合理性,提交仿真结果。 (2)给定不同类型的多路标准信号,自行设计多通道采集系统,包含多路开关,A/D总线接口,查询或中断方式下跟ISA总线或者单片机(ARM)之间的扩展电路,提交相关的原理图。 (3)利用实验室现有的亚当模块和信号发生器实现信号采集功能,并利用软件编程实现抗干扰功能。 5 创新设计能力考核(10%) 虽然结合现有的DCS在火电厂产生了海量数据,但海量数据却具有无法对火电厂工艺管理进行指导的特点,因此,应有针对性地设计一套能结合应用的数据提取方案。 在对某专业班级学生进行实际考核过程中,考核方案具有可操作性强,能比较客观反映学生对课程的掌握程度等优点。 计算机控制技术论文:基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式探讨 摘要:针对“计算机控制技术”一课的特点,本文主要对基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式进行探讨,分别从教学方法、教学方式以及考试模式等方面探讨“计算机控制技术”的教学模式。经多年对该专业课教学经验,该教学模式不仅能提高学生的学习兴趣,而且能提高学生的综合素质。 关键词:计算机控制技术;教学方法;教学模式 随着信息技术、计算机技术的发展,大多院校将“计算机控制技术”作为自动化类专业学生的专业课,该课程的教学方式方法直接影响学生对现有控制算法的实用性[1]学习。从往届大学毕业生的毕业设计中表现出来的一些问题,绝大多数学生甚至卷面考试成绩优秀的学生都不能较好地将课堂讲过的理论知识很好地应用。因此,在后来的课程教学中,笔者努力探索如何让学生将理论知识应用于实际课题中,总结出了提高学生综合应用能力的教学方法、教学方式以及考试模式。 一、现代信息技术下课堂教学方法的探讨 工科教育作为我国高等教育中规模最大的教育,在整个教育体系中具有举足轻重的地位[2,3]。工科专业课主要是面向工程实际,培养学生专业素质和实践创新能力,直接为学生工作与就业做准备[4]。工科专业课教学是大学阶段重要的学习环节之一,直接关系到专业人才培养的质量问题,为适应时展的要求,专业课教学应改进教学方法、教学内容与考核方式,因材施教,结合多种实践形式巩固加深教学效果。教学方法是师生为完成教学任务,传授与学习教学内容所运用的手段和途径,包括教师教的方法和学生学的方法。 教学前应有充分的准备,教学大纲的制定、教材的选择、教案的撰写以及教学讲义的准备等都对课堂教学具有重要的作用。在明确教学课程后,首先分析学生的专业背景,因材施教,对不同的教学对象制定不同的教学内容,如对于自动控制理论专业学生,主要讲解一些控制算法以及控制器的设计;而对于电气自动化专业学生,教学内容应偏向电气类控制,如典型的PID算法在电机转速中控制的应用等。大纲的制定是教学的前提,教学应该根据相应的大纲内容选择相应的教材以及制定讲义。教学内容和目标确定后,教学方法是否得当,对教学效果起着非常关键的作用。高等学校常用的教学方法主要有三类[5]:第一类是运用语言传递教学内容的方法,如讲授法、问答法、讨论法等;第二类是通过直观感知和传递教学内容的方法,如实验实习法、演示法、参观法等;第三类是通过教师指导学生独自活动获取知识技能的方法,如自学指导法、练习法等。 随着现代信息技术的发展,课堂教学方法应从传统的课堂板书讲授为主的教学方法转变为多媒体教学板书辅助的教学方法。引入现代信息技术能帮助教师更生动地教学,教师的讲授过程中添加演示方法能使课堂教学变得更加生动有趣,增加课堂教学容量,加大教学密度,提高课堂教学效率,有些比较抽象的概念经多媒体的演示变得形象、生动,使教学更富直观性,教学过程更加活泼、有趣,也能增加学生的参与程度。结合多媒体技术能提高学生的学习主动性,激发起学生继续学习的积极性,同时开拓学生的视野,增强学生对现代科学技术的了解和兴趣。增加与教学内容有关的动画、影像、图片等素材,为学生创设愉快的语言学习氛围,让学生从上课开始就进入一个具有魅力、引人入胜的学习境界,加深了学生对专业知识的理解和记忆,引发学生的创新思维,从而优化课堂教学,提高教学效果。 对于典型的计算机控制技术算法如PID控制算法,可以通过多媒体仿真演示的方式,使学生明白什么条件下系统性能更好。例如PID直流电机转速控制,在多媒体下将电路以及参数设置过程给学生演示,根据自动控制原理知识建立直流电机转速控制的数学模型,根据数学模型建立仿真模型,绘制直流电机参数设置仿真图(如图1所示),然后建立PID仿真控制器,所有参数的设置以及模型的建立均在课堂经多媒体演示给学生,学生能明白如何将PID控制算法运用于实际电机转速控制。 二、现代信息技术下的教学方式探讨 教好一门课,除了课堂教学方法能提高学生的学习兴趣与积极性以外,现代信息技术下可以借助于网络技术实现远程教学、远程答疑辅导等,结合传统的课堂教学,使学生课后更好地了解所学知识。 学生可以通过实践来进一步了解理论知识的应用,实践课程包括校外的与校内的实践。根据学校条件,联系校外的智能仪器仪表等工厂,让学生了解如何实现智能控制,如何将智能控制算法应用于实际。校内开设1~2周课程设计,每个学生可以自己选定一种控制对象如炉温、电机转速等,将所学的控制算法用微处理器进行控制实现,设计一个闭环控制系统,使控制精度达到规定的要求范围。通过课程实践的教学模式能提高学生的动手能力。 三、现代信息技术下考试方法探讨 目前大多国内高校普遍采用单一的闭卷考试形式,考试内容一般以教材为主,考查学生对知识的记忆与理解,学生为考试而学习,缺乏学习的主动性和创造性。这种考核方式无法反映学生通过课程学习所获得的动手实践能力和创新思维能力,也与工科专业课以培养学生工程实践和创新能力的教学目标不相适应[6],容易出现高分低能的现象。因此,为了全面推进素质教育,对于“计算机控制技术”课程,采取1:1的考试方式,即设计题与考试试卷各50分。为了激发学生的自主学习能力,将所学的专业知识综合地运用到实践中,提高动手能力以及协作、探索和创新能力,考核方式采用大作业的方式,对每个学生找一个自己喜欢且能实现的控制算法,并明确控制对象与控制目标,设计程序。针对实验室能演示的控制对象,每个同学要求对控制算法设计控制程序,对控制对象进行控制,并实现控制目标,达到要求的控制精度,如直流电机转速控制,要求转速控制精度在5%以内。如何编程实现,如果没有实现的对象,要求学生利用Matlab的仿真软件实现对控制对象的仿真控制实现。用多媒体ppt形式演示给同学们看,或者网络视频共享实现整个仿真过程。为了提高同学们的撰写科技说明文写作水平,每个同学写出一篇科技论文,讲述清楚对控制对象实现控制的目标,写明控制算法,如电机转速的控制,允许控制误差,附上演示的程序与流程框图、参考文献等。通过大作业的形式,不仅加深了学生对课本知识的了解,也锻炼了学生对科技论文的撰写能力,为学生毕业设计做好了准备。同时,专业课的理论知识也应该掌握,因此理论闭卷考试也是有必要的,对于控制器设计如最小拍有波纹、无波纹等控制器的设计与系统性能分析等理论计算测试是必须的。 四、结论 针对现代信息技术下“计算机控制技术”课程的特点,从教学方法、教学方式手段以及考试模式等方面探讨该门课的教学模式,对学生学好控制算法具有重要的作用。教学方法主要针对教师的课堂教学前材料的准备、课堂教学方法进行了探讨,对于典型算法的实现需要利用现有的多媒体技术,一步一步演示给学生看,激发学生的兴趣,课堂多讨论、多提问实现师生互动。基于现代信息技术下“计算机控制技术”的教学方式进行了讨论,充分利用信息技术、网络技术等实现远程视频教学,远程答疑。最后对该门课的考核方式提出了1∶1的考核模式,有助于提高学生的综合素质。 计算机控制技术论文:铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化应用 摘 要:铝解不仅属于高耗能、高污染行业,国家产业政策对其严格限制,而且在经济形势低迷、产能严重过剩的情况下,诸多新兴企业以技术、装备、资金及成本等优势占据了市场主动,相对而言,投产较早、相对落后的企业或系列则处境艰辛,如何利用计算机新型技术对其进行优化控制成为当前该行业应首要考虑的问题。 关键词:铝电解; 计算机技术;生产工艺 中国铝电解槽工业发展速度之快, 已推动中国成为铝工业强国。近年来, 在中国经济快速发展的进程中,电解铝产能得到了突飞猛进的扩张,电解槽设计技术已成功投产了 500 kA 系列,并将试验研究的触角伸向了 600 kA 系列,目前 600 kA 电解槽已在中铝连城分公司投入试验应用。无疑,借助先进的计算机控制技术对铝电解槽生产工艺技术进行调整,实现各种技术及其工艺参数间的响应与匹配,减少人为因素干预,达到铝电解生产完全自动控制的理想境界。 一、铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化 (1)技术原理 新的技术原理依然是建立在以槽温、 电解质体系初晶温度、分子比、 槽工作电压、 氧化铝浓度及氟盐量等为主的铝电解槽静态平衡的基础上, 在实际生产中,由于多项工艺技术共同发生作用,电解槽实际已由最初的静态平衡发展成为新的动态平衡, 动态平衡依然是由上述多项工艺技术支撑。但关键在于,由于多项工艺技术及其参数不能有效地匹配,难以实现多参数平衡控制, 电解槽的某些技术本身已发生了严重的偏离, 恶性循环影响了体系的生产效力。因此, 新技术目的很简单, 依据电解槽原理, 通过调整各技术参数,还原动态平衡为静态平衡,然后对动态平衡下的各项工艺技术通过计算机程序进行重新调整,实现最佳匹配。 (2)主要问题与原因 以某企业16kA系列槽况为例,其主要特征如表1所示,该系列槽电解质体系分子较高,锂盐含量过高,颅底压降高,槽工作电压也明显较高,槽实际运行状况无法维持稳定状态,运行状态较为脆弱,易引发病槽事故,对其原因进行相关性梳理,总结结果如下: 二、新开动铝电解槽电流效率较低的原因 (1)温度 在初始时 , 电解槽本身温度低 , 尚未达到热平衡 。故启动后一段时间内, 电解槽保持较高的电压和阴极效应系数, 以保持较高的温度。启动后期要逐渐提高铝水平, 使槽膛内壁逐渐形成结壳。 (2)电解质酸化 由于此段时间炭阴极强烈吸收氟化钠 , 除了较先析出钠的原因之外, 本身由于不使电解质酸化 , 需保持较高的分子比外, 也不允许加入过量的氧化铝。 (3)预热 在预热、 启动和启动后期的前 3个月内的能量消耗, 与电解槽走入正常后的能量消耗相比, 显然要高很多 。仅启动后期前 3个月内的电流效率降低一项 , 多用的电能消耗就高达正常槽能量消耗的 3 ~ 4倍 。 三、大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 (1)新开动的铝电解槽的特点 其主要特征是新开动铝电解槽阴极上析出铝又同时析出钠。钠从铝液中扩散入阴极炭块的表层, 并通过炭块的气孔和晶格 2条途径顺次向下扩散。因此, 在电解槽开动初期, 需要添加相当数量的炭酸钠 ( 相当于添加氟化铝),以保持电解质成分一定。虽然采用的阴极块种类不同, 此段时间吸收氟化钠的程度不同,但对于一个 280k A以上的大型铝电解槽在启动后的前 2个月内 , 至少需要补给 2t 以上的氟化钠 ( 用炭酸钠) 。 (2)计算机控制技术优化 电解槽技术参数间呈现的不匹配及紊乱现象,不稳定的槽运行状况,较低的主要技术经济指标,说明该系列铝电解槽技术体系发生了偏离, 且与行业先进技术相比,该体系中计算机控制技术没有充分发挥优势,需要对该体系的计算机控制技术进行强化,从而实施技术纠偏。技术纠偏是建立在计算机管理技术基础之上的,是依靠计算机控制程序,通过对铝电解生产过程相关技术及其参数适当进行匹配调整,提高计算机自动控制性能, 减少人为干预, 实现稳定性增强、 自控能力强的槽况。 四、结语 对投产较早的铝电解系列, 因其技术装备水平相对落后,所进行的技术调整是在对槽况还原为理想的静态平衡的基础上, 对其动态平衡的诸项工艺技术参数进行平衡控制的过程。这个过程尽管是借助铝电解槽生产的计算机控制技术来实现, 但因改善体系性能是个系统性的工程, 调整过程存在长期性、 复杂性, 甚至存在艰巨性和反复性。大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 ,对减少超大型预焙铝电解槽阴极早期破损 、提高其寿命和技术经济指标 , 意义极为重大 ,然而, 它亦是一项需要设计与生产相互协作 、紧密配合才能很好完成的科研项目。 计算机控制技术论文:计算机控制技术原理及设计 摘 要 随着科学技术的发展,人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来,计算机技术、 自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展,给计算机控制技术带来了巨大的发展,因此,设计一个性能良好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统包括硬件、软件和控制算法等方面,一个完整的设计还需要考虑系统的抗干扰性能,使系统能长期有效地运行。本文简单分析了计算机控制技术原理及其应用。 关键词 计算机控制技术 特点 设计 1计算机控制系统的组成 计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。计算机控制系统的硬件构成将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现,就组成了典型的计算机控制系统。计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下,控制机才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的,它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟,应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户,用户只需根据控制的要求,经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件,大大方便了用户,缩短了应用软件的开发周期,提高了应用软件的可靠性。 2计算机控制系统的特点 计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外,其执行控制功能的核心部件是数字计算机,所以计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统。其具有以下几种特性: (1)计算机控制系统中除了包含连续信号外,还包含有数字信号,从而使计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同,需采用专门的理论来分析和设计; (2)计算机控制系统中,修改一个控制规律,只需修改软件,便于实现复杂的控制规律和对控制方案进行在线修改,使系统具有很大灵活性和适应性; (3)计算机控制系统中,由于计算机具有高速的运算能力,一个控制器经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路; (4)采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化,使工业企业的自动化程度进一步提高; (5)对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入,对采集到的被控量进行数据分析和处理,并按已定的控制规律决定进一步的的控制过程,根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。 3计算机控制系统的设计 3.1系统方案设计 我们依据设计任务书进行总体方案设计,对体系的硬件、软件的构造考察它的要求,推算出合适的系统,组成一个新的系统。设计人员也可以组织自己设计的模式,但是要控制体系结构,包括微型的处理器、存储器、选择好接线口、传感器、硬件的设计与调试的基本内容。 3.2控制任务 我们要对超控设备进行调研和研究,了解工作程序的要求,了解需要接收的任务,涵盖体系的终极目标,数据流量还有准确度,现场的要求,时间的控制,要严格按照计划说明操控,实现整个系统操作。 3.3软件设计 计算机软件的设计要依据体系规划的总意见,确定体系下所要完成的各种功能及完成这些系统性能的推理和时差序关系,并用合理组成部件表格画出来。它们是根据体系组成表格不同的功能,分别规划出相应的控制体系所需要的软件。例如仿真的量输入和仿真量输出及数据处理还有互联和打字版处理格式等。每一种表格都可以单独进行实验调试,各种表格分别实验调试好以后,再按工作路线图推理和时间顺序关系将它们正确组合、互相连接、实验和调试。 3.4现场安装调试 首先要按设计计划合理组装,对体系结构进行大体的演练和比较准确的演练,结合演练的结构数据重置体系和储存数据进行软硬件的调试,他们的构件组成都可以在演练数据下用对演练数据进行试研的办法同时进行,同时他们要进行统一的实验及推理,仿真物体是这个体系验证的最基本要求,而好的体系数据调整试验要在现场进行。 在计算机控制系统中,用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备,对动态系统进行调节和控制,这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。总之,随着计算机软件技术的逐渐发展,计算机的操作控制正逐步进入到生产的各个领域。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程教改探讨 【摘 要】近年来随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代,所以顺应时代的潮流,有必要将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教学改革当中去。本文提出一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生对数据建模的融合贯通能力,适应当今社会对人才的更高要求。 【关键词】计算机控制技术;教学改革;系统建模;数据驱动 0 引言 随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术被广泛应用于工业生产、电子通讯、机械设备等各个领域。因此,许多高等院校都开设了《计算机控制技术》这门课程,它是以自动控制原理为基础,以计算机控制技术为核心,综合测控技术、可编程控制技术、计算机网络技术等的综合性学科,致力于培养企业生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化的专业人才。计算机控制技术本身的特点决定了可以利用软件来实现控制算法,通过强大的的运算功能和逻辑判断功能来实现最优控制、自适应控制等连续控制系统难以胜任的复杂规律[1]。鉴于《计算机控制技术》课程的重要性,对课程教学的研究、探索和实践是十分必要的。 近年来,随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,由“人、机、物”三元世界在网络空间(Cyberspace)中交互、融合所产生的数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代[5],大数据的涌现正逐步改变人们的生活和工作方式、企业的运营模式,IBM公司提出了“智慧地球”的理念,德国提出了步向“工业4.0”的目标,今年总理在政府工作报告上也提出了“互联网+”的概念。同时,大数据也吸引了不少学术界的广泛关注,2008年,英国《自然》杂志推出大数据专列,专门探讨“P8时代的科学”以及科研形态的变化,指出:“数据为准绳的理念指导,以及强大的计算能力支撑,正在驱动一次科学科学方法的革命”。美国《科学》杂志也在2011年推出专刊“Dealing with Data”,围绕“数据洪流”展开讨论,将大数据深度分析作为未来研究的重要突破点[2]。所以顺应时代的潮流,将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教育改革,既是一项严峻的挑战也是一个宝贵的机遇。 1 课程教学中的普遍问题 《计算机控制技术》课程所涉及内容丰富,大体可以分为控制系统和计算机系统两大方向。具体的内容主要包括如下几个方面:①以控制理论为主体,阐明离散系统和连续系统在建模、推理、结论上的区别;②将计算机系统与控制系统进行融合;③传统控制论优化算法及其仿真模拟;④智能算法、模糊识别的应用;⑤微型计算机的嵌入式开发,如ARM、PLC、等;⑥计算机系统的软件开发等[3]。 目前,多数院校对于《计算机控制技术》这么课程,主要采用“以课堂为主,实验为辅”的教学模式,加上该课程是一门专业性和综合性较强的学科,涵盖的内容较多,所以学生在学习过程中普遍感到吃力[4]。此外,课程教材和参考书种类众多,但内容并不统一,基本分为偏重理论教学和实际工程应用两大类。然而,真正能运用到当今主流的大数据、云计算相关技术的并不多。所以,基于上述问题,对目前《计算机控制技术》教学中存在的不足总结如下: (1)数据的概念不强 目前,许多院校对于《计算机控制技术》这门课程的重心停留在理论授课上,即使开设的实验课程还是以演示性为主,如A/D转换实验。学生没有系统的将所学知识转化为实践,更谈不上对实验数据的信息进行有效的存储,并结合所学习的理论知识对其进行分析和验证。此外,对于当今主流的数据挖掘算法,提供相应的实践机会较少。 (2)传统建模思维的束缚 传统控制理论过于依赖模型的建立,为了保证所建立模型的精确性,模型的阶次有时会变得很高,基于高阶系统模型的控制器设计、稳定性分析等问题就会变得很复杂。事实上,数据只是为了辅助算法,实现对模型进行较好的评估和预测等功能。 (3)数据挖掘算法的普及不深 利用计算机技术对大数据进行挖掘分析,发现蕴含的知识,研究运行的规律和发展的趋势是挖掘网络大数据的深层价值和实现社会行为可计算的主要途径[5]。然而,许多院校在《计算机控制技术》这门课程中,并没有在数据驱动这个方向上进行改革和突破。 值得注意的是,很多院校对《计算机控制技术》教学的思维方式还停留在工业时代,即以控制系统相关学科作为理论基础,再通过科学实验来强化学生在计算机软硬件方面的学习。但是随着信息技术的快速发展,“物联网、云计算、大数据”的提出,迅速取代了人们对于传统行业的认知。所以,有必要借助“大数据”的思维方式来思考《计算机控制技术》的课程改革。 2 基于“大数据思维”的《计算机控制技术》课程教学改革 在传统建模仿真研究中,数据不是模型的本体,它只是为模型的仿真运行提供基础条件。然而,随着大数据的迅速发展,由“人、机、物”三元世界的互相交融将数据的来源也变得多元化,通过仪器采集、网络存储、仿真模拟生成等方式来获取数据,所以数据对建模的作用也愈发重要,并开始逐渐成为主导地位。只要数据足够大,只靠数据就可以完成科学发现,因此不再需要数学模型。这就是所谓的“数据优先”模式[2],一种由数据驱动的新模式、新思维。正如《连线》主编Chris Anderson所断言:“数据的洪流是传统科学方法变得过时,相互关系已经足够,没有了具有一致性的模型、统一的理论和任何机械式的说明,科学也可以进步”。换句话说,传统建模方法对于科学而言并不是必须的,大数据建模方法将会是一种新的科研范式。 2.1 将“数据驱动建模方法”作为思考问题的出发点 数据驱动的概念最早来自计算机科学领域,在设计过程中以数据库中的数据为导向,利用受控系统大量的在线、离线数据,实现对系统的评价、诊断、决策、调度及监控等功能[6],探索背后的科学规律。近年来,随着人工智能技术的发展,特别是机器学习领域,迅速丰富了经验建模方法。通过获得系统的各过程变量(输入、输出和中间变量)描述表达式,这种方法称为“数据驱动”建模方法。 基于实际工业生产系统的数学模型复杂、测控信号精度差且不完整、易受随机扰动的影响、状态维数高等特点,传统的建模方法,为了保证模型的精确性,模型的阶次会变得很高,这样研究系统的控制方法和动态特性会变得复杂,而利用“数据驱动”建模方法,将已知的输入、输出数据在线或离线学习计算与当前状态相匹配的控制量,再将模式识别、人工智能方法作为补充,从而满足系统的静态和动态性能要求。目前,利用“数据驱动”的思想建立研究对象的预测和控制模型是主流的趋势,而已经形成系统的建模方法主要有:线性/非线性自回归模型、神经元网络模型、基因算法模型、模糊人工智能模型、贝叶斯分析网络模型以及支持向量机模型等。 2.2 基于“数据驱动建模”的教学方法 一般来说,数据驱动建模流程可分为:数据初始化、变量的统计分析、算法模拟和模型的在线校正等过程。 (1)数据初始化 通常,数据的初始化大致可以分为数据的采集、选择、预处理。具体的步骤如下:①通过采集的数据,对数据结构有一定的认识,同时对数据辨识可能产生的问题及建模的复杂程度有所估计,从而决定适宜的训练模型。②对数据模型评估之后,即可以对数据进行选择,一般选取70%的比例作为算法数据,其余的30%数据作为测试数据;③选择好训练数据以及测试数据之后,为了能够获得较好地训练效果,必须对数据进行预处理,使其满足所选辨识方法的要求。例如归一化处理,填补缺失值,异常值检验等。 (2)变量的统计分析 通常,在完成第一步的基础上,需要结合统计理论方法对输入、输出变量进行相关性分析、主元分析等,以研究二者间的关联关系,从而对模型进行预估判断。此外,为了更好地定性分析,需要适当地增加与主导变量有关的辅助变量,通过机理、经验构造辅助变量与主导变量的数学关系,从而更好地对主导变量进行估计。 (3)算法模拟 在经过统计方法的分析之后,利用模糊识别、人工智能算法对训练数据进行回归分析,例如神经网络、支持向量机、贝叶斯网络等工具实现线性或非线性的预测逼近能力。然后再利用测试数据在预测模型上进行测试,得到的输出结果和目标数据进行比对,根据预先制定的统一规则进行评判。通过不断训练学习的办法获取输入、输出之间的函数逼近关系式,得到合适的模型。 (4)模型的在线校正 在线校正是数据驱动建模应用中不可缺少的一部分,尽管已有不少离线校正的方法,但在线校正的方法十分有限。因此,开发更多实用方法,以适应复杂工业过程控制的需要。判断预测模型的某个关键参数是否最优,其本质上就是如何对参数值进行调优,使预测模型的错报率最小化[7]。目前,解决参数寻优问题的研究成果主要有两种:①定期进行非训练样本与固定参数值得的错误率敏感性分析,依据敏感性分析曲线优化关键参数值,如交叉性验证技术、留一交叉验证法等;②根据知识经验或统计分析确定机器学习方法错误率的上界,并不断优化错误率的上界,使边界差距尽可能小,从而实现参数校正目的[8]。 3 结语 本文围绕“数据洪流”展开讨论,尝试对《计算机控制技术》进行教学改革,提倡培养“大数据”的思维对系统进行建模。通过调整教学内容,结合各种交互式教学方法,提出了一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生的学术理论的融合贯通能力,技术创新思维和动手实践能力。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”双语教学初探 摘 要:首先介绍了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性。然后结合作者所在学院双语教学的现状和“计算机控制技术”课程的特点讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学应该注意的一些问题。 关键词:计算机控制技术;双语教学;必要性;实施计划 机械电子是工程科学的一个跨学科的新兴专业,为了开阔教师和学生的国际化视野,探索一条适合于机械电子工程类课程的双语教学模式极为重要。本文在充分调研相关参考文献的基础上,立足于“计算机控制技术”课程,从开展机械电子工程专业课双语教学的重要意义与必要性、开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划和进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题等方面进行阐述。 一、开展双语教学的重要意义和必要性 一般来说,双语教学指的是在教学过程中以外语为教学媒介来进行非英语专业课程的教学方式。双语教学可以完成专业课程的教学任务,通过使用原版英文教材、制作英语课件、英文授课、使用英语完成作业和考核等手段来提高学生的英语听说读写能力和使用英文进行交流和表达的能力。目前,比较受关注的双语教育模式有沉浸式双语教学模式、导入型双语教学模式和三向分流双语教育模式等。近些年来,我国的综合国力得到了迅速提高,在经济、科技、文化等方面与国际交流不断增加。这对英语的使用和交流表达能力提出了更高的要求。为了更好地适应经济全球化,英语的熟练掌握和灵活使用起着至关重要的作用。因此,大学学习中除了进行相应英语课程的教授外,专业课程双语教学也势在必行。 双语教学有利于学生提高英语的听说读写能力和交流水平。在专业课程双语教学中既传授了专业理论和英语语言知识,也可以通过课堂讨论、专题研讨等形式培养学生的语言交流能力,提高学生使用英语进行文献查询、问题讨论的水平。这样可以在很大程度上丰富学生的词汇。计算机技术和互联网技术的飞速发展使得学生获取知识和信息的手段与速度大大提高。双语教学中,学生可以频繁地接触和使用英语进行学习和交流。 二、“计算机控制技术”双语教学的实施计划 “计算机控制技术”是机械电子工程方向的一门重要的专业课程。涉及的教学内容丰富,难度相对较高,英语专业词汇多。因此在准备教学辅助材料时要做到精挑细选。计算机控制技术双语教学辅助材料的建设包括原版教材配套的讲义的制作、制作与收集相关音像资料和建立与双语教学相应的题库。在讲义中,要对原版教材的重点和难点内容进行注释,可以让学生更好地理解教材内容,避免因英文太难而产生厌学情绪。对书中的相关专业词汇和术语增加中文注释,在书后增加中英文词汇对照表,这样有利于学生对教学要点的理解和掌握。为了提高学生学习的积极性,应建立有利于激发学生学习主动性的试题库。 为了适应高校教学的要求和提高专业课程的授课效果,应该采用启发探究式的教学模式和研讨式的教学方法。在教学方法上,要充分调动学生的学习热情和积极性。在教学中,既要注重发挥传统教学灵活性强、节奏感好的优点,又要充分利用多媒体等新兴的教学手段教学形象、直观的特点。 三、双语教学中应该注意的一些问题 1.注重双语教学师资力量的培养。在双语教学中,常常会遇到这种情况,一方面,外语专业出身的教师具有较强的外语听说读写能力,但欠缺理工科专业课程的知识;另一方面,部分专业课知识扎实的相关专业教师由于缺乏外语使用的环境,虽然有一定的外语基础,却受到外语听和说的限制,无法胜任相关专业课程双语教学任务。因此,要重视双语教学教师的选拔和培养,积极引进英语水平高的年轻博士和有海外留学经历的教师。鼓励年轻教师积极阅读英文文献,撰写英文文章,安排教师去国外进行中长期的访学和短期的英文培训,提高教师的英文听说读写能力。 2.随着我国社会经济和国际化进程的不断发展,社会对大学毕业生外语能力的要求越来越高。这就对高校理工科的双语教学提出了更高的要求。 本文结合我院“计算机控制技术”课程双语教学的思考,阐述了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性,讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程实验教学探讨 摘要:《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,也是计算机、信息和控制类专业的必修课,在专业课程体系中处于至关重要的位置。本文以《计算机控制技术》的课程实验为基础,总结了实验过程中所遇到的困难以及实验教学中所面临的问题,介绍了在实验教学改革中已经取得一定效果的具体措施。 关键词:微机原理;课程;实验教学 一、引言 《计算机控制技术》是计算机、信息和控制类专业的一门专业必修课。该课程将自动控制原理、计算机技术和通信技术进行了结合,具体而言,就是通过计算机替代传统的控制器构成闭环反馈系统并实现较为复杂的控制算法。随着计算机技术、传感技术和通讯技术的发展,传统的控制系统正由集中的模拟控制体系加速向开放的数字控制体系发展。越来越多的控制系统正采用计算机来取代传统的控制器。与传统的控制系统相比,计算机控制系统具有成本低、效率高、安装和维修简便以及灵活性和可操作性强等优点,同时可实现计算资源共享,从而提高系统资源的利用率。这类日益广泛的计算机控制技术已在各类工农业生产、航空航天、交通系统、无线通信、机器人、智能建筑、国防等领域获得了广泛的应用。由于计算机控制系统本身所具有的特性,要求相关专业人员在了解并掌握工业计算机的软件、硬件以及外围设备的基本原理和方法的基础上,将被控对象、传感器、控制器、执行机构相联接构成一个有机的整体,完成预定的任务。 本门课程是在开设了《汇编语言》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》及《电路电子技术》等先修课程后,再为学生开设。《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,学生只有通过本课程的理论学习,在掌握了计算机控制系统的分析和设计的基础上,动手构造有关电路并上机调试设计的程序,才能充分领会、理解并掌握教材中的内容。 二、《计算机控制技术》实验教学存在的问题 在传统的教学活动中都是以教师为中心,教师的主要任务就是在课堂上以生动的语言来进行知识的传播,学生则在教学过程中处于一种被动的认知和接受的位置。《计算计控制技术》课程通常采用理论教学和实验相结合的方法进行教学,课堂讲解传授理论知识,实践教学帮助学生认知、提高应用能力。但以往的教学普遍以课堂教学研究为重点,而对学生进行有效的试验实践研究不够重视。尤其传统的实践教学通常是以验证为主的实验方法,一般只要求学生根据试验原理总结实验现象,而这些试验现象都是一种必然的结果,这种实验教学方法往往可以使学生取得一些深层次的认识或体验,但是对学生分析与综合设计能力、整体创新能力的培养仍然不够。达不到提高学生独立创新和应用能力的教学目标[1]。因此,对传统实验教学方法的改革迫在眉睫。 三、《计算机控制技术》实验教学的改革 1.重新编写与实验设备配套的实验指导书。试验教学的改革从编写新的试验指导书开始,新的试验指导书既与选用教材又与试验设备相配套。实验指导书的改革主要体现在三个方面:第一,增加学生独立设计试验步骤的部分。具体而言,在试验指导书中只需提出实验的目标、功能要求和性能指标,然后由学生独立完成所需要的试验步骤。只提实验要求,能够改变学生只按照实验指导书的步骤而不加思考的状况[2]。第二,由学生独立设计试验数据表格。试验的结论都是由试验数据总结出来的,所以要求学生能够完成试验表格的设计,且系统的设计与实验过程等所有工作也都由学生自己完成。第三,增加一些加宽、加深的试验内容。由于学生的试验能力不处于同一层次,所以需要为那些基础好、动手能力强的学生提供更多的学习机会。 2.减少验证性的实验内容,增加综合性的实验内容。教师要从教授实验方法、检查实验结果转变为引导学生完成相关实验项目,共同分析、解决实验中的相关难题。这样就给学生造成了一种学习压力,促使其提高学习热情和主动性,使学生从被动的学习转向自觉的研讨。在试验内容的安排上,要减少验证性的试验内容并相应增加综合性的试验。除个别规定的验证性实验外,不给定实验电路图,不指定详细的接线步骤,完全由学生在掌握现有实验资源的前提下设计相应的实验电路。在程序设计上也要强调学生在实践活动中的主观能动作用,除专门规定的验证性实验外,不指定详细的编程步骤,不给定详细的流程图和实验程序,对学生完全开放,由学生自主地编写相应的程序。同时学生也可以自由发挥,去做自己想做的不受教学内容局限的实验[3]。根据一直以来的教学总结,发现计划实验教学课上的时间还不足以满足同学门的实践需求。这就要求实验室除进行计划实验教学之外,还应满足学生自由进行实验的要求。为此,采取了开放式的实验室管理办法,将空闲实验室向学生开放。学生可以根据计算机控制系统的基本原理和现有的实验室资源,自己拟定试验目的以及预期试验结果,并设计构造相关的试验内容以及试验步骤。并且鼓励学生根据自己的兴趣爱好自由地去做想做的实验,这样学生的实验内容和要求都会有所不同,进而促进学生的学习兴趣。 3.组织学生参加课外兴趣小组。以上讨论的都是课程中的实验教学,除了规定的课程实验之外,教师还要组织对计算机控制技术感兴趣的同学成立计算机控制技术兴趣小组。这种兴趣小组可以让同学们自由发挥,比如,对新技术理论感兴趣的同学,可以在教师的指导下围绕最新技术收集资料,探索科学研究的前沿,成立讨论小组,并开设专题报告,从而增加自己的阅历;对设计感兴趣的同学,可以提供基本的原材料,让学生开发和研制一些实用的科技小产品。这种做法的最大好处就是带动了学生的学习积极性,让学生能够感到学习也是一种乐趣,同时还能让同学在无意识之中巩固了理论知识,并将理论应用到实践,提高了学生的实际应用能力。兴趣小组成立后,在兴趣小组中选取一部分优秀作品,根据作品的创新性和实用性,指导学生申报校级甚至更高级别的学生科研课题。对于有课题的教师,可以让部分优秀同学加入到教师的科研课题中,让同学尽早地接触科研活动的整个过程,启发学生独立思考,充分发挥学生的创造性,提高学生的综合素质。然后再从学生的科研课题中选拔优秀的项目参加设计大赛,比如电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、机械创新设计大赛等,这些竞赛活动使学生受益非浅,从学生被动地要求做实验,到学生主动地要求进实验室做实验,加深了对课本知识的理解与融会贯通,学到了许多书本上所学不到的东西,培养了创新设计能力。 四、《计算机控制技术》实验教学改革的效果 1.激发了学习积极性,提高了自学能力。实验指导书中的设计内容都是根据学生的实际情况和当前计算机应用领域的最新案例自行设计的。这些案例在学生身边都能经常地接触到,也是学生非常感兴趣而又特别好奇的计算机控制系统,这可使学生感到所学内容跟得上时展的需求并具有相当的实用价值,学习积极性能够得到进一步的提高。由于部分实验是考查学生的自学能力,无法在课本中找到现成的答案,只能通过所学到的理论知识并查阅相关资料才能解决,从而促进了学生学习和自主思考的能力。 2.培养了学生的创新能力。在传统的实验教学中,学生不用思考也不需思考,只是按照已知的实验步骤完成实验,只是一个被动的接受者,很难谈得上训练创新能力和创新意识。而将学习的主动权交给学生,让学生成为实验的主体,改变学生从书本出发而不是从问题本身出发的思路,摆脱书本的束缚。让学生从查阅资料开始,进行总体方案设计、编写控制算法程序、调试系统、选择参数、直到得到最佳实验结果。在这种创造性的工作中,给他们提供了一个自由想象和大胆创新的空间,激发了他们的创新欲望。实验把动脑和动手有机地结合起来,培养了他们的创新意识和创新能力。 3.提高了学生的工程实践能力。实践是创新之源,工程实践是创新的基础,提高学生的工程实践能力才是工科教学的重点之重点3]。由于编写了新的实验指导书,学生在实验中必须考虑各部件之间的电路连接、相互控制、整体配合等细节,需要通过不断的摸索,总结出一套行之有效的办法。在这样的实验活动中,学生通过对相关资料的归纳、整理,对实验过程做有效的梳理,认真总结实践中出现问题的原因和解决问题的方法,充分地认识设计的优缺点,为探索更加优化的设计、实现方案,为今后的工作实践打下良好的基础,从而使学生不论是从知识的积累上还是能力的提高上都会产生一个极大的飞跃[4]。 五、结论 通过实验指导书的改编,提倡学生自己编程做计算机控制技术实验,这激发了学生的兴趣,增强了学生自主思考、综合运用知识的能力,提高了学生分析问题解决问题的能力,训练了学生的创新能力和创新意识,取得了良好的实验教学效果。随着学科建设以及实验室建设的发展,一些先进的实验设备已经到位,如过程控制实验系统、倒立摆实验系统、随动系统等,我们将逐步把这些设备与计算机控制技术实验结合起来,开发更加先进、更具有实际意义的新实验,为感兴趣的学生提供纵深发展的机会。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要:计算机控制技术在自动化生产线上的应用,能够有效的提升自动化生产线的智能程度,从自动化生产线上的各个生产环节中减轻工人的工作量,从整体上提升自动化生产线的工作效率,有效的提升自动化生产线的生产质量和生产效益,但是值得注意的是,计算机控制技术在自动化生产线上的应用必须做好计算机控制系统的设计,保证计算机控制系统的设计能够有效的满足自动化生产线的生产要求,避免计算机控制技术在自动化生产线应用过程中的不合理现象。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而针对自动化生产线上计算机控制技术的相关应用进行具体的探析和阐述。 关键词:自动化生产线;计算机控制技术;计算机控制系统 计算机控制技术是当前科学技术发展过程中的重要技术结晶,其囊括了包括电子技术、自动控制技术以及计算机应用技术等诸多技术内容,同时使用计算机控制技术作为核心控制技术,综合应用可编程控制技术、单片机技术以及计算机网络技术在内的多种技术,有效的提升了生产技术应用过程中的精密化、信息化以及智能化和自动化,对于提升生产技术的生产质量、生产标准以及生产效率等都有着十分重要的意义。将计算机控制技术应用在自动化生产线上,同样能够有效的提升自动化生产线的可控制性,更进一步的提升自动化生产线的相关特性,而想要充分的发挥计算机控制技术的相关性能,首先就需要完成计算机控制系统的设计工作。 1 计算机控制系统的设计 计算机控制系统的设计一般可以分为系统硬件、系统软件两个部分的设计任务,因此计算机控制系统的设计主要包括以下内容: (1)计算机控制系统方案 计算机控制系统方案主要是针对计算机控制系统的硬件系统以及软件系统进行全面细致的分析,建立相应的模型,保证计算机控制系统的设计方案能够具备相应的合理性以及科学性,同时计算机控制系统方案还应该针对软件系统、硬件系统的价格与时间进行合理的控制,提升计算机控制系统的实践性、经济性以及实用性,注重计算机控制系统的使用寿命。此外,计算机控制系统设计的过程中可以在计算机系统现场安装的过程中再次进行优化,直到满足自动化生产线的要求为止。 (2)计算机控制系统任务 计算机控制系统任务的设计主要是针对计算机控制系统运行过程中的相关运行标准、运行要求以及运行时间等等内容进行全面细致的分析和记录,保证计算机控制系统能够更加有效的融入到自动化生产线的生产任务中,保证计算机控制系统工作过程中的健康使用,避免出现计算机控制系统不堪使用的现象。 (3)计算机控制系统软件 计算机控制系统软件主要还是针对计算机控制系统组成内容中的各个功能性模块进行设计,同时将计算机控制系统相关功能模块的连接关系进行科学合理的处理,针对计算机控制系统的功能模块合成性进行设计,确保计算机控制系统软件应用过程中的功能性得到有效的满足。 (4)计算机控制系统硬件 计算机控制系统硬件的设计主要还是完成对计算机控制系统的整体组装工作,计算机控制系统一般都会直接安装在自动化生产线的生产现象,同时相关工作人员还应该针对计算机控制系统组装以后的功能进行调试,确保计算机控制系统的实践性。 (5)计算机控制系统合成 计算机控制系统的合成主要指的是将计算机控制系统的主要组成结构,计算机系统的自动检测仪器以及计算机控制系统的设计软件等等进行全面的安装和使用,确保计算机控制系统能够充分的发挥相应的功能作用,为自动化生产线的生产效率发挥更加有效的促进力量。 2 计算机控制技术在自动化生产线上的具体应用 自动化生产线事实上指的是将自动化技术应用在相应的生产过程中,并最终形成的具体生产流程。一般来说自动化生产线包括原料、加工、运送、装配、成品、检验等一系列的工作流程,在具体的自动化生产线运作过程中依然需要工作进行相关操作,完成产品加工监督工作。而将计算机控制技术应用在自动化生产线上,主要是通过对计算机控制系统的有效应用,采用PLC控制的控制方式完成对自动化生产线的监督、控制以及管理工作,PLC控制方式能够为自动化生产线提供包括单独控制、自动控制以及仿真模拟的相关功能,减少自动化生产线运作过程中可能出现的种种控制错误现象,减少自动化生产线的调试过程,有效的提升自动化生产线的经济效益。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要包括以下内容: (1)可编程计算机控制器的应用 可编程计算机控制器事实上是一种运用于自动化生产过程中的数字运算操作电子设备,可编程计算机控制器能够帮助工作人员更好的完成对自动生产线控制程序的编辑、储存、运算、检验以及执行等相关功能,可编程计算机控制器能够针对自动化生产线应用过程中的相关流程进行数字转换,并最终编写出相应的控制程序,实现自动化生产线生产过程中的智能化和自动化,提升自动化生产线的生产效率和生产质量。同时可编程计算机控制器还能够有效的融入到工业制造系统中,提升工业制造系统的扩展性以及丰富性,从整体层面上提升自动化生产线生产过程中相关流程的优化性。 (2)现场控制总线的应用 现场总线是自动化生产线运转过程中的重要设备,其负责自动化生产线中的数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,将计算机控制技术应用在自动化生产线中,事实上也就是将计算机控制技术与现场控制总线实现了有效的连接,更进一步的丰富了现场控制总线在自动化生产线上的相关功能,提高了现场控制总线的工作标准。举例来讲,计算机控制技术背景下的现场控制总线能够使用多个测量控制器与计算机网络控制中心形成有效的连接,加强对自动化生产线的远程控制功能,进一步加强了自动化生产线与相关监测设备之间的良好通信,提高自动化生产线应用过程中的安全性和稳定性。 3 结语 综上所述,本文对计算机控制系统的构成以及计算机控制技术在自动化生产线上的应用进行了具体的分析,计算机控制技术应用在自动化生产线上已经成为当前重要的工业发展趋势,计算机控制技术也将进一步提升自动化生产线的生产标准。 计算机控制技术论文:基于项目驱动的“计算机控制技术”教学研究与实践 摘 要: 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,分三步讨论了项目驱动法的实施过程及各步骤中教师所起的作用。教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都会得到提高。 关键词: 计算机控制技术 项目驱动法 教学研究 一、引言 计算机控制技术是电子信息工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的一门重要的专业技术基础课,是为培养从事自动控制和自动化仪表等专业领域的工程技术人员设置的,是一门涉及基础理论和知识面较广、知识集成度高的一门实践性较强的技术类课程。 项目驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法,其原则是将学生的学习活动与大的项目或问题相结合,以探究问题引出和维持学习者的学习兴趣和动机;创造真实的教学环境,让学生带着真实的项目学习,在这个过程中,学生拥有学习的主动权,教师不断激励学生前进,从而使学生真正掌握所学内容,并通过此项目举一反三,收到更好的学习效果[1]。因此,探索如何将项目驱动法应用于“计算机控制技术”的教学与实践,培养学生系统的设计能力与创新能力具有实际意义。 二、项目驱动法的实施过程 项目驱动教学法要求在教学过程中以完成一个个具体的项目为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中,让学生自己提出问题,并经过思考和老师的点拨,自己解决问题。在完成项目的同时,学生树立创新意识,形成创新能力,养成自主学习习惯,学会如何发现问题、思考问题、寻找解决问题的方法。具体教学过程举例如下。 1.结合学生特点,精心设计项目。 项目驱动教学法需要教师在教学中投入大量的精力,教师不仅要组织好教学,还要具备扎实的专业基础知识,进行项目策划、管理和评价。教师要根据教学内容进行合理策划,明确项目要解决的关键问题,在项目实施过程中容易出现的问题及解决方法。项目的选择要难易适中,不能因为难度过大而使学生失去自信和学习的兴趣[2]。计算机控制技术的主要内容有:计算机控制系统的硬件设计技术,主要包括总线和输入输出接口与过程通道;数字控制技术,主要包括逐点比较法插补原理、步进电机、伺服电机;常规及复杂控制技术,主要包括数字PID控制,最少拍控制,纯滞后控制技术、串级控制技术、前馈-反馈控制技术等;计算机控制系统的软件设计,包括人机接口、测量数据预处理、数字控制器的工程实现、软件抗干扰技术等;还根据有分布式测控网络技术等。根据这些教学内容,可以设计如下项目:数据采集系统的设计、步进电机控制器的设计、直流电机调压调速系统的设计、锅炉内胆温度计算机控制系统设计等。 2.引导学生分解项目并提出问题。 项目设计好后,首先进行学生分组,项目教学法的实质是按照项目运作方式,分组协作共同完成项目,学生可以按组别围绕各自的项目学习、讨论、实践,分组的组员搭配,内容分工等都会影响实施效果,因此要分工明确[2]。本次教学实践针对的对象是电子信息工程专业卓越班的学生,这些学生学习态度认真,头脑灵活,实践能力强,根据实际情况,分为五组,每组五六人。拿到项目后,学生先考虑如何简化项目,把总项目分解成一个个阶段项目,并把这些阶段项目分解成更小的分项目。细化项目之后,学生就可确定解决这些分项目的方法,最后再由分项目到阶段项目再到总项目,完成学习任务[1]。在这个过程中,引导学生不断地思考如何完成项目,遇到哪些不能解决的问题,这些学生提出的问题是他们要知道的关键知识,这时候讲授这些新知识,激发学生的学习欲望。比如直流电机调压调速系统的设计中,学生接受任务后,需要查阅资料,了解直流电机测速和调速的原理,然后确定设计方案,最后进行系统的软硬件设计与仿真,这些都是阶段性项目。这个项目涉及的知识点有计算机控制系统的硬件设计,计算机控制系统的软件设计,数字PID控制器及其参数整定等内容,这些都可以分解成更小的分项目,教师引导学生进行项目分解并明确分工。学生在项目实施过程中,会提出各种他们遇到的问题。 3.根据提出的问题,及时讲授新知识。 问题提出后,就要开始寻求解决问题的方法,老问题学生自己解决,可以查阅文献,复习以往教材等,新问题要通过师生的共同探索解决。教师的教学活动既要重视学生项目各阶段的问题,又不能忽略基础知识的讲授,将学生各个阶段遇到的问题分成若干模块,由浅入深、层次分明地讲授,给学生架构一个系统的全面的知识框架。在学生分析解决每个具体任务时,教师辅导学生将相关的知识点都串联起来。 三、项目驱动法的实施效果 将项目驱动法引入“计算机控制技术”的教学实践中,取得非常好的效果:学生学习兴趣提高,学习主动性明显提高;提高学生的动手能力、文献查阅与综合能力;学生的创新能力得到提高,在完成项目的过程中,学生会思考如何将所学知识应用到实际生活中,也会思考怎样更好地执行,这些都是创新的体现。学生在执行项目的过程中,既学到新知识,又巩固旧知识,还从系统层面掌握计算机控制系统的设计方法,学生在分组合作过程中又增强团队协作能力,各方面都能力都得到提高,为他们以后的就业提供保障。 四、结语 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都得到提高。 计算机控制技术论文:基于互联网时代背景下的计算机控制技术 摘 要 信息技术以互联网为主要载体,在当今社会工作和日常生活中发挥着日益重要的作用。在这个互联网为主要交流媒介的时代背景下,加强对计算机的控制运用对于改善社会工作机制、促进全民范围内的技术创新与理论创新存在着非比寻常的价值和意义。基于互联网时代背景下对计算机控制技术的加强和改善,既在理论研究层面上达到了一定的高度,也经历了一个发展与过渡的历程。 关键词 互联网 互联网时代 计算机控制技术 发展历程 0前言 互联网时代的来临,以不可逆转的趋向和进程改变着传统的社会工作和社会生活,使得人们不论在物质水平上还是在理念思维上进行着不自觉的创新,并在人类文明的页码上实现着越高频度的翻阅。计算机的控制技术在今天占据举足轻重的地位,并且在互联网科学结晶的辅助下,形成了高速率的发展历程。互联网的迅速发展,通过改变信息传播方式而改变了世界,同时对于计算机控制技术相关领域来说,也产生了翻天覆地的变化。 1计算机控制技术的理论概念 计算机的技术层面可谓是多种多样,单论起控制技术方面,就具有着科学史上的里程碑意义。计算机控制技术,究其理论概念而论,就是一计算机应用技术、电子技术以及自动控制技术等多种技术手段为科学基础,通过以计算机控制技术为核心,实现对工业生产技术的精密化运作的技术运用模式。在这种模式中主要具备用武之地的元素包括编程控制技术、计算机网络技术、单片机技术等各种媒介手段。也就是说,这种控制技术实质上就是针对计算机指导于生产中对生产设备的自动化控制的全部过程。这种控制技术主要通过计算机电子技术及其自动控制的能力和技术水平为重要的科学依托,辅之以编程控制与单片机技术的诸多手段来实现对生产精密化与信息自动化的高效率指导实践的理论结晶。同时结合逻辑控制、智能控制以及顺序控制的计算机控制技术可以提高生产的效率,同时保证生产质量和安全。 2计算机控制技术的发展历程 (1)从集中控制到集散控制的发展 计算机虽然和很多设备一样,代表着诞生时代生产力的最发达载体与最高端发明成就,然而一样也经历了一个漫长而又曲折的发展过程。计算机的控制技术在早期计算机问世不久的时候,主要的功能不过是在工作中实行集中控制,通过采集信号、运算处理、信息反馈并及时申报状态灯一列亟待完成的任务,形成自身的工作能力体系。这种工作性能的实现主要以IPC为主要载体,虽然在当时取得了巨大的飞跃成就,但如今随着控制系统复杂程度的日趋繁杂,传统的依赖IPC技术的工作流程已经难以满足业务量日益增加的工作效率的需求,这便需要计算机由集中控制实现朝向分散控制的及时转变。基于这种理论认识,DCS技术便应运而生,并逐渐取代了传统的IPC技术。这种技术就是以通讯为主要基地的中央神经系统,以扩展范围的广袤、安全性能的良好与工作效率的神速著称于科学研究与技术生产领域之内。由于这种技术的存在,直接衍生出分布式的控制系统的出现和推广。这种控制系统主要分为上位机和下位机两大结构,前者主要负责监视集体工作,后者的任务在于及时传递信息情报。 (2)从封闭系统到工业现场总线的发展 DCS技术在兼容性、开放性以及目的性等各种工作需求的支配下,不断被计算机控制技术体系赋予崭新的内容。虽然DCS技术较之传统技术而言,优势是十分显而易见的,然而如果能够更有效和更直接地引导于工业生产,就必须促进其网络协议的公开化和标准化,所以这就实现了封闭系统到开放性的工业现场总线格局的发展和飞跃。工业现场的总线控制系统通常被称为FCS技术,主要功能便是实现工作格局中点到总线的方针。按照总线的方式,整个控制系统均可以实现有条不紊地运行,各种设备的工作都是一个“总线单元”,工业现场化的技术生产便能够取代原来的封闭系统式的生产。相比于传统的DCS技术系统,FCS技术系统在很大程度上能够满足用户的更多要求,以其开放式的现场总线协议进行对现场工作的统筹驾驭和全面协调,最终实现成本的降低和工作效率的全面提高,并实现工作流程中各个细节之间的有机协调和紧密联系。 (3)从现场控制到企业自动化的发展 计算机的控制技术能够满足实用性的生产需求,这是互联网时代下普遍性的社会基础和技术价值,更是工业控制网络必须遵从的根本原则。只有及时有效地进行对信号加以传输,才能保障工作环节的稳定与完善。现场控制指的是在活动过程中对活动现场进行控制和管理的基本过程,按照标准实施以实现对活动规范进行的有效保障与全盘肯定。这种方略虽然在一定程度上也能实现自动化的控制,但是约束的因素仍旧是尾大不掉。所以企业自动化时代的来临便应运而生,这是现场控制技术不断优化和完善的必然结果。太网工业协议与技术的形成,使得企业技术自动化的应用功能有所大大提高,辅之以互联网的有效手段,使得控制技术呈现出更加实用与可靠的性能。 3结论 科学在发展,技术在进步,互联网时代的来临,产生出的直接影响便是计算机控制技术在短暂的历史岁月中,便经历过三个具有跨越性意义的发展历程和飞跃阶段,不断指导于工业生产,并在互联网技术体系的丰富过程中,不断赋予崭新的科学意义。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程中控制算法仿真平台设计 【摘 要】本文基于MATLAB建立了《计算机控制技术》课程控制算法仿真平台,通过友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及算法改进前后的控制效果对比等。将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生能更直观、高效地理解和掌握所学内容,培养学习兴趣和能力,取得了良好的教学效果。 【关键词】控制;算法;仿真 0 引言 《计算机控制技术》是工业电气自动化、自动控制、计算机应用等专业的主要专业课程之一[1]。具有实践性和综合性强、课程抽象、学习难度大等特点。尤其是其中的控制算法,既是计算机控制系统的核心,也是整个计算机控制系统设计中的难点,并且由于控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解,教学效果不是很理想。基于此,本文以MATLAB为工具,通过编写M文件、构建SIMULINK框图对主要算法进行仿真实现,并通过 GUI (图形用户界面 )设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及不同算法的控制效果对比等。在建模仿真的过程中将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生可以更直观、高效地理解和掌握所学知识,培养学生的学习兴趣和能力,提高教学质量。 1 仿真平台规划 MATLAB是目前应用最广泛的科学工程运算软件,内嵌的SIMULINK是MATLAB的重要组件之一,无需大量的程序代码,只需建立仿真框图即可实现对复杂系统的交互式动态建模、仿真以及综合分析,令繁琐的仿真实现过程变得清晰可见。MATLAB的M文件工作方式,可以将MATLAB的语言代码全部写在一个文本文件――M文件中运行,用户还可以根据需要自编一些函数,方便程序的修改与维护,提高代码的可重用性。MATLAB GUI是MATLAB的图形用户界面开发环境[2],使用它,用户无需了解图形实现的细节内容,便可以绘制复杂的图形以及设计出美观、方便的菜单化和控件式的人机交互界面。本文使用SIMULINK、M文件以及GUI实现《计算机控制技术》课程中的控制算法仿真平台设计。 2 控制算法的M文件仿真 《计算机控制技术》课程中的控制算法主要有数字PID的各类控制算法、Smith补偿算法、最少拍控制器的设计方法、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等。数字PID控制算法有常规算法和改进算法两大类,常规算法分为位置型和增量型,改进算法主要有积分分离PID算法、抗积分饱和PID算法、变速积分PID算法等,这部分使用M文件进行仿真。M文件仿真时,首先新建一个空M文件,之后依据算法表达式在空M文件中输入MATLAB程序并以.m后缀保存,最后在命令窗口键入保存的文件名即可以运行该文件。之后通过 GUI开发环境设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、算法参数的设置、系统的动态仿真以及不同算法效果对比等。 仿真平台中的人机交互界面之一如图1所示。在该界面中点击相应按钮可以选择不同的PID算法,算法改进前后的效果对比也可以直观地得以呈现。此外,通过修改算法的参数,可以让学生高效地理解不同参数对系统性能的影响。图1的曲线是积分分离PID控制算法的仿真结果,被控对象为,采样时间为1ms,rin(k)=1.0。 3 控制算法的SIMULINK仿真 《计算机控制技术》课程中的Smith补偿算法、最少拍数字控制器、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等使用SIMULINK进行仿真。之后在 GUI开发环境中设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置以及系统的动态仿真等,如图2所示。图中的曲线是未消除振铃的Dahlin算法的仿真结果,被控对象,采样周期T=0.08s。 4 编译GUI生成应用程序 为了能够在没有安装MATLAB的计算机上使用该仿真平台,需要将以上设计文件编译成可以独立执行的应用程序。该过程分三个步骤:安装Lcc编译器(MATLAB自带),配置编译器,编译脚本。最后生成的后缀为.ctf和.exe的文件即为脱离MATLAB环境运行必需的文件。此后若要在未安装MATLAB的机器上运行该可执行程序,只需将MATLAB安装目录下的\toolbox\compiler\deploy\win32中的MCRinstaller.exe安装到该计算机后,点击执行编译生成的.exe文件即可。 5 结论 本文针对《计算机控制技术》课程中控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解、教学效果不理想的问题,设计了该课程的控制算法仿真平台,让抽象的理论得以直观、生动的呈现,使学生深入、高效地理解和掌握所学内容,在教学中取得了良好的教学效果。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业上的应用 摘 要:随着科学技术的快速发展,计算机应用技术被应用到各个领域,包括国防、航空航天、工业、农业、医学等行业,不仅提高了生产效率,也促进了企事业单位的快速发展。本文主要阐述了计算机技术在工业自动控制系统中的应用。 关键词:计算机应用;工业;自动控制 自从工业技术革命以来,工业生产技术得到了快速发展。在工业生产过程中自动化系统的发展受到了人们的广泛关注,计算机技术在自动化系统中的应用,取得了非常明显的效果。当前,它已经成为了工业生产中不可或缺的工具。 “计算机控制系统”综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等项技术,并将这些先进技术集成起来应用于工业生产过程。计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物,利用计算机来实现生产过程自动控制的系统,它由控制计算机本体和受控对象两大部分组成。 一、计算机控制技术的发展 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期,美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作,进行计算机控制的研究,他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配,根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础,从此,计算机控制技术迅速发展,并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术也紧随其后,迅猛的发展起来,其发展过程大致可以分为四个阶段:(1)开创时期(2)直接数字控制时期(3)小型计算机时期(4)微型计算机时期。如今计算机控制技术的发展又多了许多新的方向:计算机控制的网络化;计算机控制的集成化;计算机控制的智能化;计算机控制技术的标准化。 二、计算机控制技术的应用领域 (1)计算机控制技术在工业领域的应用:计算机控制技术在工业上的发展有几个阶段:最初能实现如信息处理、数据采集、过程控制、在线优化、甚至实时调度、生产计划等操作控制功能;到能满足如非线性、时变动态特性等要求的递阶控制;再到基于微处理器的分散控制;再到过程诊断技术,目前主要应用于电力和化工工业;然后到广泛地用于产品质量检测与控制等方面的传感器开发及高级控制技术;现在,美国、日本及其它工业发达的国家正投入大量的人力、物力和财力致力于机器人的研制与开发。这些机器人主要应用于制造行业,也将在过程工业中发挥越来越重要的作用。今后,社会将面临新的研究课题,制造系统和专家系统。(2)计算机控制技术在医学领域的应用:根据我国现状,中药生产企业,一般把综合间歇控制系统分成两部分来搞,即生产管理部分和实时控制部分。(3)计算机控制技术在农业领域的应用:智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作,还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息,经输入通道进行AD转换,传入计算机,计算机既可以利用这些数据进行监控,同时又可以利用这些数据对大棚进行控制,进行加湿、加温、增加光照等控制,从而实现温室大棚的自动化智能控制。(4)计算机控制技术在航空领域的应用:近几年来,从我国载人航天技术成功以来,航空航天技术已经得到越来越多的国人关注,一个又一个瞩目成绩的取得离不开自动化控制技术的发展,而这其中计算机控制技术又占据着重要的位置。 三、工业计算机控制技术的发展趋势 (1)工业计算机控制技术的网络化。将控制系统网络化,使控制作用的实现不再局限于传统意义上的控制系统,而是由各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。这种近似于模块化的思想,可以使各部分独立工作,不产生干扰,有可以根据需要增减控制网络中的个体,大大增强了系统的实用性。(2)工业计算机控制技术的集成化。计算机集成制造系统将成为21世纪占主导地位的新型生产方式,世界上很多国家包括我国都已经把发展计算机控制技术作为本国制造工业的发展战略,并制定了许多由政府或工业界支持的计划,用以推动计算机集成制造系统的开发与应用。计算机控制系统的集成化也已经成为当今计算机控制技术的又一发展趋势。(3)工业计算机控制技术的智能化。目前的典型智能控制方法有:模糊控制、专家控制、神经网络控制等。模糊控制绕过了对象的不确定性、不精确性、噪声、非线性、时变性以及时滞性等影响,实现简单,适应面广。(4)工业计算机控制技术的标准化。任何技术的发展最终都会趋向于标准化,计算机控制技术也不例外,将计算机控制技术标准化,可大大促进计算机控制技术的发展。目前国际公认的标准尚未建立,但已有很多厂商愿意采用一些通用性较强的产品,相信不久的将来,计算机控制技术必将建立一套国际化通用标准。 综上所述,计算机控制在工业系统中的应用已取得了可喜的进展,而且随着计算机技术的继续发展,系统和控制理论与实践的不断深化,将得到进一步完善和发展,并为提高生产设备性能、产品质量,稀有资源的有效利用发挥更大的作用。 计算机控制技术论文:基于项目教学法的计算机控制技术课程教学改革与探索 摘要:为进一步提高计算机控制技术课程的教学质量,设计了基于项目教学法的教学内容,探讨了项目教学中出现的问题。教学实践表明,项目教学法是一种值得探索的教学模式。 关键词:项目教学法;课程教学;计算机控制技术 一、前言 项目教学法也称为“基于项目活动的研究性学习”,是由美国著名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创建的一种以学生为本的活动教学法,是一个全新的教学方法。它的理论基础是建构主义学习理论、情境学习理论和杜威的实用主义教育理论。在项目教学中教师根据各学期学习领域的教学要求,适时安排教学计划,制定和设计项目合同,组织学生以小组工作的方式加以实施,在整个教学活动中学生的积极性和求知欲望被有效地调动。项目教学法具有鲜明的特征:首先,学习过程是理论知识与实践相结合的过程;其次,增强了学生学习的主动性和创新能力;最后,项目教学法是以“学习任务”为载体来引导学生自主学习和探索的,这使得学生在学习过程中清晰地意识到自身的学习目标。此外,在教学过程中同学之间的交流与合作、组员之间的优势互补,培养了学生的团队合作精神[1-3]。 项目教学法起源于美国,盛行于德国。上个世纪80年代开始,德国的应用科技类大学就已经广泛开展了项目教学法的教学实践,取得了令人瞩目的成绩[4]。我国职业教育的课程教学已经普遍采用项目教学法,可以查阅到大量的相关教学论文,已有基于项目教学法的教材出版,例如单片机技术、PLC技术、磨具设计等教材[5-6]。我国普通高等教育由于受传统教学模式的影响,课程教学多数还是“理论教学+验证性实践环节+期终考试”的模式。近年来随着我国普通高等改革的不断深入,高校教师开始对传统教学模式进行反思,在一些实践性较强的课程教学中,已有教师引入了项目教学法进行课程教学改革。有部分地方院校的电视新闻学专业和机械设计专业在人才培养模式中强调项目教学法的应用,在专业课程教学中普遍采用了项目教学法,已取得了比较好的成效[7]。 二、计算机控制技术课程教学现状 “计算机控制技术”是我校电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一,它是继“自动控制理论”之后的一门专业主干课程。本课程主要介绍计算机控制系统的基本理论和计算机控制器的设计方法,介绍计算机控制系统的分析及系统的实现。从计算机控制系统应用的角度出发,培养学生对计算机控制系统的分析能力和设计能力。 在传统计算机控制技术理论教学方法中,多为老师讲解为主学生听课为辅的教学方法,教学以教师讲授为中心,对教学信息进行加工处理后,通过语言、文字等形式呈现给学生,学生则通过自己的感官接受教师的教学信息。实践教学环节主要是做验证性实验,缺乏综合性和设计性实验项目。教师在教学过程中处于绝对的主动地位,学生在被动的环境中学习。学生的的主动性和创造性受到极大的压制。 “计算机控制技术”课程是一门电类专业的主干课程,教学内容的实践性强,适合项目教学法。教师和学生可以在实施项目的过程中,完成该课程的教学内容。项目的设计与生产实际联系密切,学生在“做中学”,能够调动学生的学习积极性。 三、基于项目教学的改革思路 1.教学内容和方式的改革。课程教学实行项目教学法改革,选择合适的项目是关键。通过创设问题情境,把所要学习的内容巧妙地隐含在每一个项目中去,对项目进行分析、设计和探索研究,引导学生针对项目展开讨论,可以使学生通过完成项目内容达到掌握所学知识,提高分析问题、解决实践问题能力的目的。 通过走访兄弟院校和工矿企业,结合我校电类专业定位,构建了计算机控制技术课程的知识体系,制定了计算机控制技术课程的教学内容。主要教学内容应该包含以下内容:(1)计算机控制系统的组成和计算机控制系统的典型形式;(2)输入输出通道、典型接口和硬件抗干扰技术;(3)逐点比较法插补原理和步进电机控制技术;(4)数字PID控制、最少拍控制和纯滞后控制;(5)计算机控制系统的程序设计技术、数据预处理技术、软件抗干扰技术等;(6)工业控制网络技术、集散控制系统介绍和现场总线控制系统;(7)计算机控制系统设计的原则与步骤、设计举例等。 根据我校的实验条件,我们构建了三个教学项目,通过这些项目的实施,基本上可以涵盖上面所提出的教学内容,能够达到我们预期的教学要求。三个项目的要求如右表。 2.对学生考评的改革。项目的评估总结是项目教学法的重要环节,学生项目的评估总结过程是学生一个学习、提高的过程。学生在项目实施的过程中会发现各种问题,学生要组织自评和互评,发现自己的不足及别人的长处,从而提高自己的各种能力。我们取消了计算机控制技术课程期末考试的环节,教师主要通过考核出勤、工作态度、项目的硬件设计与制作、项目的软件编写、项目的调试和结果、项目报告书、项目组成员的答辩等情况,综合给出一个合理的考核分数。 四、教学改革中需要探索的问题 1.选择合适的项目是进行教学成功与否的关键。进行项目教学的课程项目不宜过多,每个项目涉及的知识点要满足课程要求,不能有过多的重复内容,难度不宜过大,需要的实验条件基本能够满足,等等。 2.如何合理地给出项目组成员的考评成绩。项目一般需要小组合作的形式来完成,任课教师不能时时刻刻了解每个学生的情况,很难公证公平地对每个学生给出合理的成绩。 3.现有实验设备多数为验证性实验项目设计,基本上不符合设计性实验要求。由于近年来高校扩招,实验设备台套数严重不足,因此,项目教学对实验室设备的采购和管理提出了更高的要求。 4.缺乏适合本科层次的项目教学教材。近年来,国内职业教学已经出现了一些按照项目教学编写的教材,其中大多数项目实施过程编写得过于详细,类似于验证性实验,而且其广度和深度不符合本科教学的要求。如何在教材中将理论与教学项目进行结合,如何介绍项目的内容和实施过程,是教材编写者需要思考的问题。 5.高校现有的体制很难对实施项目教学的教师一个合理的评价。 五、结论 1.教师的教学围绕项目展开,教学过程有了变化,重点讲解项目所需要的主要知识点,教师给出项目名称,让学生在“做中学”,可以激发学生的自主学习能力、实践能力和创新能力。 2.计算机控制技术的教学项目将采用单片机(DSP或嵌入式系统)、PLC和工控机作为控制器,可以充分利用现有实验室的条件,拓展实验室功能,提高设备的利用率。 3.本课程教学改革模式可以应用到电类专业大量的计算机软硬件课程和实践性较强的专业课程的教学改革中,为这些课程进行“项目教学法”改革积累了经验。 4.本科课程教学中实施项目教学法是一种有益的尝试,在教学过程中还有很多实际问题需要探索和研究。 计算机控制技术论文:小型非球面数控抛光的计算机控制技术分析 摘要:随着经济的快速发展和科技的进步,计算机技术已经广泛应用于社会生产的各个行业,利用计算机控制抛光的方法对小型非球面进行数控抛光控制,通过计算模拟结果,得出研制的小型非球面光学元件有良好的精度,计算机控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,对企业生产有十分重要的意义。 关键词:小型非球面;数控抛光;计算机控制技术 随着经济的快速发展和科技的进步,光学元件在社会生产和建设中发挥着越来越重要的作用,利用计算机抛光控制技术对小型非球面数控抛光进行控制,生产出的小型非球面光学元件表面粗糙度很低,面形精度高,并且重复精度良好,计算机抛光控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,这企业生产中发挥着很高的作用。 1. 计算机控制抛光技术 小型非球面光学元件是光电传感器件的主要组成部分,对光电传感器的生产有十分重要的作用,一直以来,小型非球面的抛光是影响红外热成像光学技术发展的因素,传统的手工修带抛光技术生产周期比较长、生产效率低、重复精度很差,小型非球面光学元件批量成产效率低,严重的影响了企业的发展。计算机控制抛光技术可以将计算机的记忆性强、执行能力高等优点良好的发挥出来,计算机控制抛光技术是以定量的检测结果作为加工指导,极大的提高了小型非球面光学元件的重复精度和生产效率。 2. 计算机控制抛光的理论和方法 2.1 计算机控制非球面加工技术的理论 计算机控制非球面加工技术是利用计算机控制一个小于元件直径四分之一的小磨头,对小型非球面光学元件进行打磨、抛光,计算机控制抛光技术主要是控制磨头在光学元件表面的打磨、抛光时间和磨头与光学元件的压力,从而确定材料的去除量。用公式表示为:ΔZ(x,y)=kP(x,y)V(x,y),ΔZ(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点材料在单位时间内的去除量;k为光学元件在生成过程中的温度比例常数;P(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点的相对压力;V(x,y)代表磨头在光学元件某一点的移动速度;x、y代表磨头与光学元件接触点的坐标。 2.2 材料去除量的计算机模拟 当磨头在光学元件表面转动时,绕被加工工件的对称轴会产生一个摆动运动,从而保磨头用合适的压力和接触面积对光学元件进行加工,在加工过程中,抛光磨头的旋转轴、磨头始终和光学元件接触面中心点的切线保持垂直,光学元件随着加工台按一定的速度进行移动。当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离大于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离小于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头工作函数中心到光学元件中心的距离与磨头工作半径的和值为磨头的覆盖区域。 在加工过程中如果压力和其他加工工艺保持不变,则材料的去除量只受磨头在光学元件上移动速度的影响,所以只需要求得磨头在光学元件上的移动速度,就可以得出材料的去除量。根据公式, 可以计算出材料的去除量。其中R(r)表示磨头工作函数,r表示接触点到光学元件中心的距离,v表示磨头在光学元件的移动速度, 表示在加工中磨头对材料去除作用的角度, 表示磨头工作函数中心与光学元件中心的距离, 表示磨头旋转半径。当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, > 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,磨头的工作函数会随着 和 比的变化而变化;当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, < 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头的工作函数会随着 的变化而变化。在实际生产中,由于存在一定的误差,因此要根据最接近磨头工作函数的曲线进行材料的去除量计算。 2.3 光学元件整个工作面去除量函数的计算模拟 通过对磨头工作函数进行优化,将磨头的驻留函数做成卷积,就可以得到光学元件整个工作面的去除量函数。当磨头工作函数在光学元件上的运行轨迹为螺旋线时,如果螺距比磨头工作函数的直径小,而光学元件的旋转速度大于磨头径向移动速度,磨头和光学元件的接触点在圆形磨头工作函数区域内的接触时间很短,因此可以近似的认为光学元件的中心和磨头工作中心相对称。去除量函数曲线容易受磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度的影响,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度大于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为圆形,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度小于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为椭圆形,通过分析光学元件整个工作面的去除量函数曲线,可以发现元件的中间和边缘部分的去除量不够,因此,可以采用调整磨头驻留时间来进行补偿。 在实际生产中,小型非球面数控抛光是一个十分复杂的过程,数控抛光的影响因素很多,如抛光摸的运行方式、抛光元件的材料、光学元件的材料、几何尺寸、结构构造、磨头与光学元件的接触面积、压力的大小、抛光环境的温度、抛光材料的浓度等都会对抛光造成影响,因此,在实际生产过程中,要根据实际抛光的参数制作合理的材料去除量分布曲线,从而确定出光学元件的抛光材料去除量。 3. 结果 根据计算机控制抛光理论,对小型非球面数控抛光进行计算机模拟计算,得出的计算机模拟结果和理论计算结果很接近,并且抛光非球面元件的表面粗糙度很低,面形精度良好,重复精度高,计算机控制抛光技术能适用于小型非球面元件的批量生产,因此,利用计算机控制抛光技术能有效提高小型非球面光学元件的生产效率,促进企业的发展和建设。 计算机控制技术论文:计算机控制技术及网络通信的发展应用 摘要:计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。网络通讯技术的应用越来越广泛、功能越来越强大、系统越来越安全和可靠。基于计算机远程网络通讯技术的各种应用软件已广泛应用于人们的生产和生活中,并成为人们生产和生活中重要的组成部分。本文介绍了计算机的控制系统组成及分类,计算机的控制系统硬件通常由微型计算机、外部设备、输入输出导通及操作台等组成。最后还评价了计算机的控制技术。 关键词:计算机 控制技术 应用探索 计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。计算机是指数字计算机,辅助部件指输入输出接口,检测装置以及执行装置等。被控对象的联系以及部件之间的联系,一种是有线方式,例如通过电缆的模拟信号或数字信号联系。一种是无线方式,如红外线、微波、光波等联系。被控对象包括各行各业的机械装置、实验装置、仪器仪表、机器人、生产过程等。近些年,随着计算机硬件及软件的快速发展和普及,计算机远程网络通讯的应用范围越来越广,数据传输量越来越大,传输效率也越来越高,已广泛应用于各个领域,并且已成为人们生产、生活和公众服务中不可或缺的一部分。相信在未来较短的时间内,计算机远程网络通讯技术将会得到更快的发展,其应用范围将会更广,为人们的生产和生活提供更为高效、优质的服务。 1 计算机控制系统的组成和分类 计算机的控制系统是由工业计算机和工业对象组成。与普通控制系统一样,计算机的控制系统是开环的或闭环的。而闭环的方式运用最普遍,是一种最基本的控制方式。 1.1 硬件组成 计算机的控制系统硬件一般都是由计算机、外部设备、输入输出通道以及操作台等构成,如(图1)所示。 1.2 计算机的控制系统软件 计算机的控制系统有以下四种系统:操作指导控制系统、直接数字控制系统(DDC)、计算机监督系统(SCC)、分级计算机控制系统。 2 计算机远程网络通讯技术 (1)根据信息传输方向的不同,可将计算机远程网络通讯技术分为双工通讯、半双工通讯及单工通讯三种类型:双工通讯是指通过复杂的通讯线路结构,信息能够向两个方向同时传递;半双工通讯是指信息虽然可向两个方向传递,旦不是同时进行的,每次只能向单一方向传递;单工通讯则是信息只能向固定的一个方向传递。在实际应用中,网络线路通讯方式多为半双工方式,即多为四线制传输方式,而在计算机与计算机终端之间多采用单工通讯方式,这样在满足实际实用要求的前提下,通信线路得到了有效简化。 (2)计算机远程网络通讯的组成。计算机远程网络通讯系统根据硬件的不同主要包括计算机终端、主机、数据交换设备、数据传输线路等部分。其中,计算机终端主要负责控制企业用户的通讯量和信息规模;数据交换设备主要负责对数据进行分类、归整、处理和储存。主机则包括微型计算机和小型计算机,其中以微型计算机最为常见。数据传输线路主要有电话线路、微波线路、光纤线路等,其中光纤线路因其高效性而被广泛应用。系统中的计算机终端、主机等硬件通过数据传输线路实现互联,数据交换设备将各种终端设备连入网络,然后远程网络通讯系统中的计算机能够通过网络协议对终端设备进行相应的控制。当数据传输线路为电话线时,数据交换器则为计算机远程网络通讯系统的调制解调器,从而实现数据信号向模拟信号、模拟信号向数据信号的转换。 (3)计算机远程网络通讯的连接形式。随着计算机远程网络技术的快速发展,目前,其连接形式主要有分支式、多路复式、集线式、点到点式四种。其中以点到点式最为常见,该种连接形式以计算机为核心,通过数据传输线路和数据交换设备来实现数据信息的输送。当数据传输线路为电话线路时,同一时间内,计算机仅可以与一个搅拌站终端连接,此时如果计算机与其它搅拌站终端间有数据输送任务,则会导致计算机出现忙号。 3 计算机控制的发展现状及应用探索 3.1 网络化 随着计算机和网络技术的发展,各种计算机网络广泛应用于控制系统,规模越来越大,从而使传统的回路控制系统所具有的特点在系统网络化过程中发生了根本变化,并逐步完成了控制系统网络化。现场网络技术的产生及成功的应用改变了这种局面。他将所有的网络接口移到了各种仪表单元,从而使仪表单元均具有了直接的通讯功能。网络技术的这一新发展是得网络延伸到控制系统的末端。结合原有控制系统的网络结构,就实现了最基本控制任务的底层到完成优化调度工作的最高层的网络优化连接。各种仪表单元是控制网络的最小实现环节,他们的网络化是在这些仪表单元数字化的基础上实现的,及原有仪表单元数字化后,再增加网络通讯专用单元,构成现场总线系统。在网络化的计算机控制系统中,及现场总线控制系统中,具体的控制作用的实现不再只限于传统意义上的控制系统,而是有各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。 3.2 扁平化 根据不同功能的网络结构,在系统集散以及分布式计算机的控制系统中,系统将以网络为限分成了多个层次,各层网络之间由计算机相连接。因为各个网络层次之间互相独立,在信息传递和交换中,将受计算机的影响,是信息传递以及交换的主要问题。并由于集散以及分布式的控制系统[3]本身网络以及数据结构有封闭性,造成了不同厂家之间的产品交互性差。 4 结语 随着计算机控制技术的不断发展,对控制系统的控制水平要求越来越高,将推动了计算机的控制水平向更高层次的发展。本文首先介绍了计算机控制技术的组成与分类;然后对计算机的起源、发展现状以及应用探索进行了说明;最后评价了计算机控制系统。
城市路灯照明智能控制系统研究:城市路灯照明智能控制系统的应用及探讨 摘要:路灯作为城市夜间交通道路的主要照明系统,在城市基础设施建设中占有重要的地位。随着城市的现代化发展,人们对于路灯的性能提出了更高的要求。对于传统路灯存在的耗能大、寿命短、难以管理等问题都亟待解决,为此,实现路灯系统的智能化、自动化就显得尤为重要。本文对城市路灯照明智能控制系统的应用进行了探讨。 关键词:城市路灯;照明;智能控制系统;应用 引言 随着我国大力开展节能环保理念的应用越来越广,人们开始关注城市道路两旁数量较多的路灯的耗能情况。就目前我国城市路灯照明系统管理现状来看,很多城市的路灯照明系统都存在诸多的问题,如:资源浪费较为严重,路灯的使用寿命不长,日常维护管理不全面、故障发生率较大且维修所需人工量很大,这些问题都严重制约着路灯控制系统的功能应用,也为城市居民的生活舒适度和交通道路的安全性带来很大影响。为了解决这些问题,就有必要对智能路灯控制系统进行大力研究与应用,尽快使城市路灯照明系统实现智能化管理,切实提高城市的整体建设水平。 一、城市路灯照明智能控制的优越性 1、具有较强的节能性 由于城市在后半夜对于照明强度的要求不是很高,若使路灯整夜都工作,就会浪费大量的电能,若采用“后夜灯”的工作方式,也会影响到一些居民的照明需求,但若采用智能控制的路灯照明系统,就可以很好的解决这一问题,实现即节能又能满足照明需求的路灯系统,同时也降低了路灯的损耗,使路灯的使用寿命更长。 2、更好的实现监控,方便管理 智能控制的路灯系统可以很好的实现远程监控,也方便了市政人员对路灯的维护与管理,通过智能系统和监控系统,可以很快掌握路灯的故障发生状况,并及时采取措施进行维修,这种集中的监控管理,极大的减少了人工巡查所需的资源投入和人工作业量,提高了管理工作效率。 3、智能化、信息化、数据化程度高 由于主站和分站大量采用电脑和网络技术,路灯的整体控制智能化、信息化程度相当高,且从分站收集、反馈给主站的数据量也较大,这为智能系统开发决策和优化、维修和维护提供了基础。 二、城市路灯照明智能控制系统的应用 1、系统组成及应用 1.1主控系统的物理结构 主控系统是指对所有路灯的控制和监查系统,根据系统参与的范围大小及硬件投入资金的金额,一般可由一台或是多台计算机和打印机或大屏幕的投影仪等组成。但通常情况对主控系统的配置是两台主控机,当其中一台正常工作时,另一台则处于旁听等待状态。两台主控机中的信息的收发可以通过电隔离的途径传输到处于热备状态的另一主机。如果当前主控机退出控制或关机,处于待命状态的主控机将自动进入操控状态。这样的双机互为备热的工作模式能够确保主控系统不间断地实现实时监控。 1.2数据传输装置 数据传输可分为无线传输和有线传输两种方式。一般而言无线传输是通过手持步话机和无线电台来实现。如果要采用有线传输的方式,则可以通过RS-485总线网、电话线、公用电话网进行传输。主控制系统和本地控制系统的数据传输主要是通过无线电台传输。 1.3本地控制系统 本地控制系统是由配电柜、子站、电台等组成的。每个本地控制系统都是一个独立的控制系统,当主控机无法参与工作时,本地控制系统可以长期独立实现路灯的开关控制。通常,如果主控机与本地控制系统是通过无线传播的方式进行信息通信,那么会受到通信距离和电台功率的限制,且主控机对本地控制系统的调控会出现延迟现象,主控范围越大,延迟现象越严重。解决此类问题可以通过添加主控机站来完成。首先将控制范围划分为多个区域,然后在各个区域建立主控机站,再通过如因特网这样的广域网,将各个主控机站的数据进行收集和传输,实现整个城市路灯照明的系统化。而信息传输使用的广域网服务器就是一个巨型的存储器,可以用做数据管理、资料存储,由此可以建立一个信息管理系统。由于整个网络服务器是开发式的,我们还可以借助系统的数据库和其他并行的数据库外接许多需要的管理工作站,用来实现如管理、维护、故障查找等功能项目。 2、功能模块分析及应用 2.1本地控制系统中子站分析 本地控制系统在设计时务必要考虑不同路段路灯和三相电功率的分配,以及不同型号路灯和节能方式等的组合照明方式。要实现各种组合模式必须通过加入触发器的方法完成,一个触发器实现一种组合方式,如此推算,触发器使用的越多,可实现的照明组合方式越多,用于改善的道路照明问题的方案也就越多,但与此同时成本也在相对增加。本地控制系统中的子站主要完成的是路灯的开关控制,其控制流程是:当通信系统完整建立之后,主控机将根据各个区域对照明程度的不同需求,四季变化导致的昼夜长短变化等因素,制定出最适用于该区域的路灯开关灯时刻表,并通过通信系统发送到各个本地控制系统的子站当中。子站将会把接收到的开关灯时刻表存放在一个可改写的只读存储器当中。由于是可改写的存储器,所以开关灯时刻表可根据具体情况加以更改。这样的控制方式,最大程度的加少了电能的浪费。子站除了完成路灯的开关控制,还负责采集由电流或者电压互感器测量后经ADC转换的支路电流、电压数据。最后,子站作为本地控制系统和主控机之间的信息传输纽带,它会把收集到的电流电压信息通过互联网传输到主控系统当中。如此的信息反馈可以极大提高系统的应急性,大大降低了故障排出的时间。 2.2通信模块分析 计算机和计算机外链设备之间是通过通信模块的转换进行数据通信。通信模块由电源插座、调制解调器接口、控制批示灯、发送批示灯、串行接口五部分构成。该通信模块选择RS-485为串行接口方式,便于RS-485组网通讯的利用;而模块采用的调制方式是:调制解调。它总要有两方面的作用,一是可以成为外接电话线,通过收发共线的设置方式,但其最主要的功能是用来完成外接无线电台设备,ITU-TV213是该调制解调方式必须符合的标准,调制方式是FSK半双工的模式,1700Hz为它的中心频率,频偏为400Hz,通信速率是0-1200bps。调制解调与RS-485口之间采用的耦合方式都为光电隔离方式。这样的设计提高了系统的抗干扰能力与系统稳定性。而整个数据流向是:数据先由PC机平台控制软件利用串行接口传输到通信模块之中,然后再由通讯模块将接收的信息数据转化为所需的信息方式进行发送。 三、城市路灯照明智能控制系统的发展前景 城市照明系统有保障行车和行人安全、方便市民的生活、优化城市的环境等作用。城市路灯照明系统经历了三种评价标准,首先是照度标准,之后是亮度标准,目前是可见度标准。而其他照明系统仍沿用照度标准评价,由此可见,城市道路照明系统为了适应社会的发展正在不断向高精端方向发展。伴随着照明系统的发展,道路灯具配管的设计也经历了照度标准和亮度标准的改革。进入二十世纪以来,我们跨入了一个智能化的时代,单片机、PLC、互联网等高新科技正逐步渗透于各个行业之中。而为了使城市路灯照明系统更好的服务于社会发展和人民生活需要,可以尝试将上述高新技术手段应用于该系统之中,使其早日完成智能化的系统模式。 结束语 应用智能控制系统对城市路灯进行控制可以为城市提供合理适当的照明环境,还可以及时发现故障路灯,便于及时定位与修复。应用该系统可以很大程度上降低人力成本投入,提升能源的利用率,消除或降低人为控制中存在的不稳定因素,提升整个城市照明体系的现代化、智能化程度。对于推动城市的可持续发展、提高城市夜经济具有积极意义。 城市路灯照明智能控制系统研究:城市路灯照明智能控制系统的应用及研究 摘要:传统的城市路灯系统为了适应行人,行车及节约能源的需要正在向高精度方向发展也就是向智能化方向发展。本文将主要针对城市路灯照明智能控制系统的构成、功能模块及应用以及节能道路照明系统智能照明控制的技术要点进行简要分析,仅供参考。 关键词:城市路灯;照明系统;智能控制系统;应用 引言 一、城市路灯照明智能控制的优越性 1、具有较强的节能性 由于城市在后半夜对于照明强度的要求不是很高,若使路灯整夜都工作,就会浪费大量的电能,若采用“后夜灯”的工作方式,也会影响到一些居民的照明需求,但若采用智能控制的路灯照明系统,就可以很好的解决这一问题,实现即节能又能满足照明需求的路灯系统,同时也降低了路灯的损耗,使路灯的使用寿命更长。 2、更好的实现监控,方便管理 智能控制的路灯系统可以很好的实现远程监控,也方便了市政人员对路灯的维护与管理,通过智能系统和监控系统,可以很快掌握路灯的故障发生状况,并及时采取措施进行维修,这种集中的监控管理,极大的减少了人工巡查所需的资源投入和人工作业量,提高了管理工作效率。 3、智能化、信息化、数据化程度高 由于主站和分站大量采用电脑和网络技术,路灯的整体控制智能化、信息化程度相当高,且从分站收集、反馈给主站的数据量也较大,这为智能系统开发决策和优化、维修和维护提供了基础。 二、城市路灯照明智能控制系统的应用及研究 1、城市路灯照明智能控制系统组成及应用 1.1主控系统。 主控系统由计算机、打印机、投影仪等组成,其组成形式主要由系统覆盖范围大小和硬件资金配额决定,其作用就是对城市道路的所有路灯进行科学的监查和控制。一般情况主控系统会配置两台主控机,一台正常运行,另一台则进入待机状态。主控机收发信息主要是通过电隔离的途径进行传输,当正常运行的主控机关机或处于退出控制状态,则另一台待机的主控机就会自动变更为操控状态。采用双机交换互补模式能为主控系统的正常运行奠定坚实的基础。 1.2数据传输装置。 城市路灯照明智能控制系统的数据传输装置主要能分为两种方式:一是有线传输方式;二是无线传输方式。有线传输方式主要通过电话线网进行传输;无线传输方式主要通过对讲机和无线电台进行传输。此外,主控系统数据传输方式主要为无线电台传输。实例:某机场高速路是某市区通往机场的主要道路。以前由于监控中心不对其进行监控, 经常发生电缆被盗情况, 尤其在特殊情况下也不能对路灯的开启时间进行修改,路灯管理处的开关灯时间变化都必须由人工到每个控制柜进行控制时间的修改, 很不方便。鉴于此种情况, 我们集合用户的需求, 采用西门子 S7-226 PLC 对路灯进行控制, 采用电力采集模块对路灯回路电流、 电压、 用电量进行监视,采用电缆防盗系统设备对每个供电电缆进行全天候监视。 监控中心用组态软件电力版进行数据采集及控制等。 项目完成后, 能够对路灯开闭时间进行灵活的设置, 电缆被盗能够及时报警, 通过检测每天的用电量, 可以调节路灯节点等级, 大大地节约了能源, 该项目得到业内的好评。 1.3本地控制系统。 本地控制系统的组成方式包括:电台、配电柜、子站等。本地控制系统并不是独立的,但是其运行方式却是独立的,在主控机没有参与工作时,本地控制系统具有对路灯的开关控制权。若是本地控制系统是通过无线传播方式与主控机进行联系,则会具有一定的限制,导致主控机无法及时调控本地控制系统,主控系统覆盖范围越广,受到的限制就越大。关于这类情况,能通过增加主控机数量得到有效解决。具体表现为:将主控系统覆盖范围进行区域划分,在划分区域设置主控机站,而后建立一个广泛的局域网,用于各区域主控机的数据收集和信息传输,从而实现城市路灯照明系统的智能化。鉴于各区域数据信息具有的庞大性,还应在建立的广泛局域网中新建一个信息管理系统。由于广泛局域网所具有的开放性,还能借助系统数据,进一步实现对城市路灯的管理、维护等。 2、功能模块分析及应用 2.1本地控制系统功能。 城市路灯照明系统的设计人员在进行本地控制系统设计时,应进行多方面的考虑,例如在不同路段对路灯和三相电功率的分配;不同型号路灯其节能方式和优点等;也就是对本地控制系统的组合照明方式进行综合考虑。通过采取添加触发器的方法能有效实效各种组合照明方式,且触发器的使用量,直接决定着实现的照明组合方式数量,这对于改善城市路灯照明问题能起到非常好的效果,但是值得注意的一点,就是触发器的使用会导致成本增加。在本地控制系统中主要实现路灯开关控制的就是子站,具体控制流程如下:建立通信系统后,主控机应结合各区域对照明程度的不同需求,昼夜长短在四季的变化情况等因素,制定一份科学合理的路灯开关灯时刻表,并通过建立的通信系统传输给各本地控制系统的子站。子站接收到开关灯时刻表后将其存入一个能改写的存储器中,这样以便子站根据实际情况对开关灯时刻表进行更改。采用这种控制方式,能有效减少电能浪费。子站的功能不仅是对路灯开关进行控制,还负责对照明系统的电流、支路电流、电压数据等进行收集。最后,子站将收集到的信息通过建立的通信系统传输给主控系统。这样不仅能提高照明系统的应急性能,减少故障解决时间,从而进一步实现城市路灯照明系统的智能化。 2.2通信模块功能。 通信模块主要能分为5部分组成,包括电源插座、控制批示灯、发送批示灯、调制解调器接口、串行接口。通信模块的主要功能就是对数据通信进行转换。鉴于作者自身实际情况,本文主要就选择RS-485的通信模块进行介绍。选择RS-485的通信模块作为串行接口方式,有助于RS-485组网通讯的利用;该模块主要采用调制解调的调制方式,且具体表现在以下几方面:第一,能当作外接电话线,其设置防水为收发共线,主要功能就是对无线电台设备进行外接;第二,调制解调与RS-485串行接口间的耦合方式主要采用光电隔离的方式。采用该设计能进一步提升系统的稳定性与抗干扰能力。 三、城市路灯照明智能控制系统的发展趋势 城市路灯照明智能控制系统的实现,不仅能很好适应现代化城市建设发展及满足人们的生活需求,还能减少交通事故的发生,优化城市环境,提高城市的综合实力。城市路灯照明智能系统具有三种评价标准,即照度标准、亮度标准、可见度标准;而传统的照明系统仅采用单一的照度标准进行评价,由此可得出,城市路灯照明系统未来发展的必然趋势就是逐渐实现系统控制智能化。此外,随着照明系统的不断发展,道路灯具配管设计也在不断革新,21世纪是一个智能化时代,各种高新科技的不断出现并广泛应用,为社会的发展及人们的日常生活带来了翻天覆地的变化,因此,为了让城市路灯照明系统更好的适应社会发展和满足人民生活需要,加强城市路灯照明智能控制系统的应用研究非常有必要。 结束语 传统的城市路灯系统为了适应行人,行车及节约能源的需要正在向高精度方向发展也就是向智能化方向发展。随着社会经济的发展,我们逐渐进入了一个智能化的时代,智能化的路灯控制系统也逐渐引起了各界人士的关注,目前单片机的应用使得路灯控制系统一定程度上实现了智能化控制,想要完全实现路灯的智能化控制系统还需要新的技术新的材料,需要不同领域的专业人士的共同努力。 城市路灯照明智能控制系统研究:城市路灯照明智能控制系统的应用及探讨 【摘要】随着社会的不断进步,城市道路建设的不断发展,城市路灯照明控制系统正逐步实现智能化管理。本文阐述了如何利用广域网实现城市路灯照明系统智能化管理的改革,通过理性的分析,科学的验算,力求完善城市道路建设中的路灯照明系统。 【关键词】路灯远程智能控制;互联网;节能 1.前言 就目前我国各行各业的发展而言,环保节能与智能化生产管理是每个行业必经的革新阶段。我国经济建设起步较晚,但成长迅速,致使许多城市的道路设施跟不上社会的发展步伐,其中许多城市道路照明系统仍然沿用旧的方式,其系统模式存在很大弊端,如线路检修不便,控制系统可变更性不强,亮灯误差较大等问题。如何改进城市路灯照明系统成为大家广泛探讨研究的课题。而网络的应用是近些年来许多行业实现智能化改革常用的方法。如果能够将网络技术科学合理的运用于城市路灯照明系统,势必可以很大程度的节约电能并实现其智能化的管理。 2.系统组成及应用 2.1主控系统的物理结构 主控系统是指对所有路灯的控制和监查系统,根据系统参与的范围大小及硬件投入资金的金额,一般可由一台或是多台计算机和打印机或大屏幕的投影仪等组成。但通常情况对主控系统的配置是两台主控机,当其中一台正常工作时,另一台则处于旁听等待状态。两台主控机中的信息的收发可以通过电隔离的途径传输到处于热备状态的另一主机。如果当前主控机退出控制或关机,处于待命状态的主控机将自动进入操控状态。这样的双机互为备热的工作模式能够确保主控系统不间断地实现实时监控。 2.2数据传输装置 数据传输可分为无线传输和有线传输两种方式。一般而言无线传输是通过手持步话机和无线电台来实现。如果要采用有线传输的方式,则可以通过RS-485总线网、电话线、公用电话网进行传输。主控制系统和本地控制系统的数据传输主要是通过无线电台传输。 2.3本地控制系统 本地控制系统是由配电柜、子站、电台等组成的。每个本地控制系统都是一个独立的控制系统,当主控机无法参与工作时,本地控制系统可以长期独立实现路灯的开关控制。通常,如果主控机与本地控制系统是通过无线传播的方式进行信息通信,那么会受到通信距离和电台功率的限制,且主控机对本地控制系统的调控会出现延迟现象,主控范围越大,延迟现象越严重。解决此类问题可以通过添加主控机站来完成。首先将控制范围划分为多个区域,然后在各个区域建立主控机站,再通过如因特网这样的广域网,将各个主控机站的数据进行收集和传输,实现整个城市路灯照明的系统化。而信息传输使用的广域网服务器就是一个巨型的存储器,可以用做数据管理、资料存储,由此可以建立一个信息管理系统。由于整个网络服务器是开发式的,我们还可以借助系统的数据库和其他并行的数据库外接许多需要的管理工作站,用来实现如管理、维护、故障查找等功能项目。 3.功能模块分析及应用 3.1本地控制系统中子站分析 本地控制系统在设计时务必要考虑不同路段路灯和三相电功率的分配,以及不同型号路灯和节能方式等的组合照明方式。要实现各种组合模式必须通过加入触发器的方法完成,一个触发器实现一种组合方式,如此推算,触发器使用的越多,可实现的照明组合方式越多,用于改善的道路照明问题的方案也就越多,但与此同时成本也在相对增加。本地控制系统中的子站主要完成的是路灯的开关控制,其控制流程是:当通信系统完整建立之后,主控机将根据各个区域对照明程度的不同需求,四季变化导致的昼夜长短变化等因素,制定出最适用于该区域的路灯开关灯时刻表,并通过通信系统发送到各个本地控制系统的子站当中。子站将会把接收到的开关灯时刻表存放在一个可改写的只读存储器当中。由于是可改写的存储器,所以开关灯时刻表可根据具体情况加以更改[1]。这样的控制方式,最大程度的加少了电能的浪费。子站除了完成路灯的开关控制,还负责采集由电流或者电压互感器测量后经ADC转换的支路电流、电压数据。最后,子站作为本地控制系统和主控机之间的信息传输纽带,它会把收集到的电流电压信息通过互联网传输到主控系统当中。如此的信息反馈可以极大提高系统的应急性,大大降低了故障排出的时间。 3.2通信模块分析 计算机和计算机外链设备之间是通过通信模块的转换进行数据通信。通信模块由电源插座、调制解调器接口、控制批示灯、发送批示灯、串行接口五部分构成。该通信模块选择RS-485为串行接口方式,便于RS-485组网通讯的利用;而模块采用的调制方式是:调制解调。它总要有两方面的作用,一是可以成为外接电话线,通过收发共线的设置方式,但其最主要的功能是用来完成外接无线电台设备,ITU-TV213是该调制解调方式必须符合的标准,调制方式是FSK半双工的模式,1700Hz为它的中心频率,频偏为400Hz,通信速率是0~1200bps[2]。调制解调与RS-485口之间采用的耦合方式都为光电隔离方式。这样的设计提高了系统的抗干扰能力与系统稳定性。而整个数据流向是:数据先由PC机平台控制软件利用串行接口传输到通信模块之中,然后再由通讯模块将接收的信息数据转化为所需的信息方式进行发送[3]。 4.城市路灯照明智能控制系统的发展前景 城市照明系统有保障行车和行人安全、方便市民的生活、优化城市的环境等作用。城市路灯照明系统经历了三种评价标准,首先是照度标准,之后是亮度标准,目前是可见度标准。而其他照明系统仍沿用照度标准评价,由此可见,城市道路照明系统为了适应社会的发展正在不断向高精端方向发展。伴随着照明系统的发展,道路灯具配管的设计也经历了照度标准和亮度标准的改革。进入二十世纪以来,我们跨入了一个智能化的时代,单片机、PLC、互联网等高新科技正逐步渗透于各个行业之中。而为了使城市路灯照明系统更好的服务于社会发展和人民生活需要,可以尝试将上述高新技术手段应用于该系统之中,使其早日完成智能化的系统模式。 5.结语 综上所述,实现城市路灯照明系统的智能化有利于社会的发展,符合时代进步的需求。要实现这场技术革新需要进行许多创新实验与研究,而互联网应用于城市路灯照明智能系统必将是以后研究发展的主要方向,并在很大程度上推动整个系统建设的革命创新。 城市路灯照明智能控制系统研究:城市路灯照明智能控制系统的应用 摘要:城市照明控制技术的进步是城市发展的需要,也是市民对优美、和谐的城市光环境的需要,本文主要对城市路灯照明智能控制系统进行了分析和探讨。 关键词:城市路灯;照明;智能控制系统 一、城市路灯智能控制系统组成 1、控制系统的物理结构组成 控制系统的主控系统包含所有路灯的监督和控制优化系统,可依据系统的投入硬件金额及系统范围的大小来确定由一台或是几台计算机和投影仪组成主控系统。一般主控系统是由两台主控机组成,它们处于不同的状态,一台主控机在等待旁听状态时,另一台主控机在正常工作状态。通过一种专业的方法可以把两台主控机中的传输信息传到另一台在热备状态的计算机。旁听等待的主控机在当前主机关机时将自动进入工作状态,这样的工作模式能保证主控系统不停地进行监控和检查。 2、控制系统的传输装置 控制系统的传输装置一般有有线传输和无线传输两种形式。有线传输形式由公用电话线网、电话线和总线网等进行传输。而无线传输可通过无线电台或是手持步话机来进行传输。我们所讲的路灯智能控制系统的传输装置及本地控制系统都是通过无线进行传输。 3、本地控制系统 路灯智能控制系统的本地控制系统通常由电台、子站、配电柜等三部分组成。本地控制系统有一个优点就是在主控机不能工作时,它可以长时间的实施路灯的状态控制,因此每个本地控制系统都是一个单一的控制系统,可以单独进行路灯控制。通常在主控机和本地控制系统协作时会出现信息或是时间传输延迟的问题,要想解决此类问题,我们需要把主控机的控制范围人为的划分为几个不同的小区域,把每个主控机的信息收集起来并进行传输通过广域网的方式,这样就能实现城市路灯的智能化控制。路灯控制系统也可建立一个信息管理系统,由于它所用的服务器可以存储数据资料,这样可以用此信息管理系统实现查找故障、修护等项目。 二、路灯控制系统的通信模块 路灯智能控制系统必须通过通信模块才能对数据进行转换,所以通信模块在路灯控制系统中有着重要的作用。电源的插座、串行接口、调制解调器、控制灯、发送批示灯这五部分构成了通信模块。通过PC机控制的平台软件把数据传输到通信模块中,然后把通信模块接收的信息进行传输。通信模块中PC机的应用及控制就会涉及到单片机的知识。现代社会对智能化的程度要求越来越高,相应的单片机的作用就显得十分重要。单片机是根据面向对象的特点集成了外设接口及大量外围电路,不同于传统的计算机,现在国外把它称之为微控制器MCU。下面就单片机的类型做以简单介绍。 1、总线型和非总线型单片机 总线型单片机由数据总线、控制总线及并行地址总线组成,可以用这些引脚扩展外围结构。非总线型单片机可依据使用方法的不同进行分类,一类是在单片机内部将需要的外设接口及外部器件进行科学的集成,会达到减少芯片体积和引脚数的效果,因为此类单片机没有用控制端线、数据总线及并行的地址总线。第二类是需要并行总线但不需要扩展,用于I/O口的是原来的并行地址总线及数据总线引脚。 2、通用型或专用型单片机 通用型单片机和专用型单片机是根据其应用范围的不同而进行的分类。如通用型单片机80C51,它的使用对产品或是环境没有特殊的要求。专用型单片机是专门针对某一种产品或是某一种特别的用途所设计的,此类单片机有DVD、VCD、PC机声卡和显卡中的CPU芯片等。专用型单片机有大量的优点:降低工程成本、提高效率及能使路灯智能控制系统结构最大程度的简化。现在,单片机快速发展的的一个重要部分就是开发专用型单片机。 3、单片机的优点 单片机是把微型计算机的不同部件都集中在一块小芯片上的一个微型计算机,它有许多优点:单片机的可靠性强、体积微小、并且把拥有不同功能的部件集成在一个芯片上,容易携带;单片机的性价比高,在市场上一台功能多样的智能化单片机控制装置只需几块人民币就可以买到,这也说明单片机市场已经相当的成熟;单片机使用的总线结构,减少了一些不必要的连线,提高了单片机的抗干扰性能,为单片机在恶劣的条件下工作奠定了基础。 三、城市路灯照明控制技术的应用 1、PLC技术 电力线载波(PowerLineCarrier,简称PLC技术),是运用电力线载波实现信息传递的通信方式的统称。该技术通过已有电力线将路灯照明系统连成智能照明系统,在电力线上加载不同信号,使用电力线载波的特点进行各种信号传输,通过电力线调制解调器把不同信号分离出来,并将各种不同信号传送到不同设备中。PLC技术的最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递,同时节省电能,延长灯具寿命并降低运行维护成本。完整的电力载波LED路灯控制系统,包括主站控制中心(服务器)、基站(集中)控制器、路灯(单灯)控制器,以及实现基站控制器与路灯网络之间通讯过程的协议软件。 2、ZigBee技术 ZigBee和PLC等智能系统一样,需要GPRS/CDMA的网络支持,其结构本身与图1PLC技术结构类似,但是ZigBee网络最大的特点是自组织网,只要ZigBee子网络彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。其控制系统通过ZigBee网络和GPRS网络的连通实现远程监控。由于ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术,远距离无线通信采用GPRS技术,两种通信技术互为补充,在扩宽监测范围的同时也提高了监控系统的智能水平。另外,ZigBee网络是一个由可多达65000个无线数传模块组成的无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可根据需要从标准的75m无限扩展。通过ZigBee无线自组织网络将区域内的路灯都组成一个ZigBee子网,若干个ZigBee子网通过GPRS网关组成大型路灯网络,在监控中心可以实现对各个ZigBee子网中的每个路灯进行无线智能控制。 3、其它协议技术 DALI协议虽然是专用于照明控制的协议,但DALI智能照明系统也可以作为一个独立的系统来运作,DALI系统的开放性,使其可以方便地和目前得到广泛应用的建筑物管理系统(如EIB、Lonworks、LUXMATE和BATIBUS等)无缝连接。由于DALI具有开放性好、采用数字控制技术、采用DALI构成的可寻址数字控制系统、造价低、易于安装、系统构成灵活、可以级联(组成主/从控制系统)的特点,适用于办公室、学校、住宅等楼宇智能照明控制系统。由于其自身的优势体现在楼宇照明,而在道路照明的缺陷明显,目前采用DALI技术的道路照明控 制的运用较少。目前,智能照明控制协议除了上述协议外,还有ACN协议、ArtNet协议、CEBUS协议、Lonworks协议、Dynet协议、EIB协议和HBS协议。这些协议在各自的领域均有自己的优势,占据各自优势市场,所以在短时期内无法将照明智能控制网络统一协议。 四、结语 传统的城市路灯系统为了适应行人,行车及节约能源的需要正在向高精度方向发展也就是向智能化方向发展。随着社会经济的发展,我们逐渐进入了一个智能化的时代,智能化的路灯控制系统也逐渐引起了各界人士的关注,目前单片机的应用使得路灯控制系统一定程度上实现了智能化控制,想要完全实现路灯的智能化控制系统还需要新的技术新的材料,需要不同领域的专业人士的共同努力。
计算机方面论文:计算机网络安全方面存在的问题以及防护措施 摘要:随着计算机网络技术的不断发展,计算机网络的应用深入到我们日常生活的各个方面,计算机网络具有资源共享性、开放性等特点,使得计算机网络在安全上存在问题。本文主要从计算机网络安全存在的问题进行分析,并提出相关的安全防范措施。 关键词:计算机网络;安全;问题;防范措施 一.网络安全的定义及特征 1.网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露,系统连续可靠正常地运行,网络服务不中断。 网络安全从其本质上来讲就是网络上的信息安全。从网络运营商和管理者的角度来说,他们希望对本地网络信息的访问、读写等操作受到保护和控制,避免出现病毒、非法存取、拒绝服务和网络资源的非法占用和非法控制等威胁,制止和防御网络“黑客”的攻击。网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。 2.网络安全根据其本质的界定,应具有以下基本特征: (1)机密性。是指信息不泄露给非授权的个人、实体和过程,或供其使用的特性。在网络系统的各个层次上都有不同的机密性及相应的防范措施。在物理层,要保证系统实体不以电磁的方式向外泄露信息,在运行层面,要保障系统依据授权提供服务,使系统任何时候都不被非授权人使用,对黑客入侵、口令攻击、用户权限非法提升、资源非法使用等; (2)完整性。是指信息未经授权不能被修改、不被破坏、不被插入、不延迟、不乱序和不丢失的特性; (3)可用性。是指合法用户访问并能按要求顺序使用信息的特性,即保证合法用户在需要时可以访问到信息及相关资料。在物理层,要保证信息系统在恶劣的工作环境下能正常进行。在运行层面,要保证系统时刻能为授权人提供服务,保证系统的可用性,使得者无法否认所的信息内容。接受者无法否认所接收的信息内容,对数据抵赖采取数字签名。 二.计算机网络安全存在的问题 2.1计算机病毒的入侵。随着计算机网络技术的快速发展,计算机入侵病毒的种类也千变万化,不断增加,据统计,已经有几十万种病毒威胁到计算机的安全了。所以,计算机病毒是计算机网络安全最常见的威胁。计算机病毒就像寄生虫,它无法自己传播,必须依附一定的载体,隐匿在计算机的某些程序中,通过程序运转入侵计算机,他的传播途径主要有软件、网页访问、FTP文件、硬盘、电子邮件等。计算机病毒具有隐匿、传染、潜伏、破坏等性质,对于计算机有严重的破坏作用,瞬间造成计算机系统的崩溃。 2.2网络软件存在安全漏洞。一些网络软件在编程设计上难免会存在一定的漏洞或缺陷,这些不可避免的漏洞或者缺陷会埋下网络隐患。另外,某些软件的编程不是一成不变的,所以一些软件的编程人员都会为自己建立一个后门,为了日后进行修改。 2.3黑客攻击计算机网络。黑客的含义是专门利用计算机网络系统出现的安全漏洞恶意对他人的数据信息进行破坏或者窃取的人。对于现在计算机网络信息安全威胁最大的因素之一就是黑客。黑客最常利用的攻击手段是拒绝服务、破解密码、入侵系统和监听网络。严重破坏他人的网络数据信息,导致他人或单位的数据信息或者机密得到泄露,甚至导致整个网络系统进入瘫痪,严重威胁计算机网络信息的安全。 2.4网络协议的安全漏洞。TCP/IP是计算机网络中常见的两种网络协议,它本身就存在安全漏洞,IP地址可以证明计算机的所在地址,当然它极易发生改变,假冒或者进行欺骗。还有一些应用层的网络协议因为缺少相应的认证和保密设施,非常容易遭受威胁或者攻击。 三.计算机网络安全防范措施 3.1 技术防范措施 为了计算机网络的安全运行,提高计算机网络的可靠性,可以从以下几个方面入手:(一)防火墙技术。防火墙是位于计算机和网络之间的软件,可以对流经它的网络通信进行扫描,从而将对计算机进行的恶意攻击进行过滤,防止计算机执行具有安全威胁的命令。另外,防火墙可以防止特殊站点的非法访问,为计算机网络的安全运行提供保障。(二)加密技术。加密技术可以防止数据被非法读、写、篡改等,为数据的安全提供技术保障。当前计算机网络加密技术主要包括对数据信息进行加密和对网络信息传输协议进行加密。(三)漏洞扫描技术。 3.2.数据加密与用户授权访问控制技术 与防火墙相比,数据加密与用户授权访问控制技术比较灵活,更加适用于开放的网络。用户授权访问控制主要用于对静态信息的保护,需要系统级别的支持,一般在操作系统中实现。数据加密主要用于对动态信息的保护。对动态数据的攻击分为主动攻击和被动攻击。对于主动攻击,虽无法避免,但却可以有效地检测;而对于被动攻击,虽无法检测,但却可以避免,实现这一切的基础就是数据加密。 数据加密实质上是对以符号为基础的数据进行移位和置换的变换算法,这种变换是受“密钥”控制的。在传统的加密算法中,加密密钥与解密密钥是相同的,或者可以由其中一个推知另一个,称为“对称密钥算法”。这样的密钥必须秘密保管,只能为授权用户所知,授权用户既可以用该密钥加密信急,也可以用该密钥解密信息,DES是对称加密算法中最具代表性的算法。 3.3 管理防范措施 除了在技术方面加强计算机网络的安全防范之外,还需要加大对网络安全管理。首先要加强对网络设备的管理,可以对重要的设备进行集中管理,对终端设备的管理细化的人,从而规范管理人员的责任。其次建立安全有效的管理制度,加强对网络管理人员的培训,提高管理人员的素质和安全意识,防止网络设备使用不当造成的计算机网络安全问题的发生。 总结: 计算机网络已经覆盖到人们的日常生活和工作中,但是,计算机网络技术就是一把双刃剑,可以给人类带来快捷与方便,同时,计算机的安全性也备受人们的关注,它可以给人们的日常工作和生活带来巨大的困扰。所以,计算机网络安全问题成了计算机网络中需要解决的首要问题。 计算机方面论文:试论计算机技术在设备管理方面的应用 摘要:随着社会经济迅速发展,计算机技术取得了进一步发展,并逐渐成为社会各个领域发展中不可缺少的一部分。设备作为企业生产的基础和核心,其运行稳定与否直接影响企业生存和发展,然而,传统管理模式已经无法适应现代企业发展需要,计算机技术参与设备管理的融合成为一种新趋势受到越来越多的关注。本文将对设备管理运用计算机技术的重要性进行分析和研究,并结合计算机技术特点提出计算机技术在设备管理工作中的应用,从而为提高企业设备管理水平提供参考。 关键词:计算机技术;设备管理;应用 前言:近年来,改革开放背景下,我国企业蓬勃发展,并逐渐成为国民经济发展的中坚力量。设备管理作为企业日常管理的重要组成部分,在提高生产效率、促进企业发展等方面具有十分重要的作用。计算机技术在设备管理中的应用,能够实现动态管理目标。因此,加强对计算机技术在设备管理方面应用的研究具有指导意义。 一、设备管理运用计算机技术的重要性 计算机技术自身具有高精度、高效率等特性,能够对企业运行设备实现实时监督和控制,不仅是企业生产顺利进行的保障,也是实现企业现代化管理目标的前提,其重要性体现在两个方面: 首先,运用计算机对数据信息的处理能力,能够对设备运行数据进行收集、分析和储存等处理,及时了解和掌握设备运行实际情况,并为日常设备管理和维护提供支持[1]。 其次,在设备管理过程中,运用计算机技术,能够实现自动化管理,在很大程度上为企业节省了大量人力、物力,降低企业管理成本,与此同时,通过精准的计算,能够为企业科学购置设备提供可行性方案,另外,计算机技术也同时兼顾部门之间的数据传输,在提高工作效率等方面占据不可替代的位置。因此,积极推广和普及计算机技术在设备管理中的应用显得尤为重要。 二、计算机技术在设备管理工作中的应用 通过国内外计算机技术实际应用情况可知,国外计算机技术设备管理工作很普遍,我国尚处于发展阶段,加强对计算机技术的推广势在必行。计算机技术涉及范围较广,其中每一个部分在设备管理中的应用也存在一些差异。 (一)建立完善信息结构,提高细节管理水平 信息结构作为设备管理的基础,其准确、专业与否在很大程度上决定工作人员的工作效率和质量。“细节决定成败”,企业设备较多,为了能够避免遗漏某一个设备,按照功能将设备进行分类能够提高管理效率,例如:控制层、执行层等,并明确每一个层次管理人员的职责,将管理落实到每一个环节中;在完成基础分层后,还需要对每一个设备进行分类,例如:设备用途、性质等,为构建信息技术结构奠定基础,从而对设备进行合理的组织,开展有序化管理。 (二)使用设备管理软件,科学、合理管理设备 企业设备在长期运行过程中,涉及到寿命周期管理费用,通过NC管理软件对设备运行相关数据进行深入分析,能够得出其寿命周期、检定情况,为企业制定维护方案提供支持;另外,针对设备更新方面,利用计算机技术对设备改造和更新产生的费用进行计算,在出现维修设备费用超过更新设备费用、设备已经超过寿命年限等情况时,企业可以根据自身经济等实际情况,制定设备采购方案,在控制成本的同时,也避免了盲目购置设备而造成的资金浪费。通过计算机技术参与设备管理,不仅能够最大程度满足企业生产需求,也能够减少成本投入,提高企业经济效益[2]。 (三)引进质量管理体系,进行设备状态考核 质量管理体系作为衡量现代企业管理的重要指标,可以将设备经营、规划等方面作为基础,分析其重要层次而进行的强化重点的改进和优化方案,在设备管理过程中,企业管理者可以安排专门技术人员对设备进行数据考核、研究,及时发现不足之处,并递交给上级管理部门,采取针对性措施,加以调整和优化,确保设备稳定、安全运行。将质量管理体系纳入到设备管理过程中,不仅能够提高设备管理水平,还能够规范设备管理工作行为,促使设备管理逐渐融入到日常管理工作中。 (四)重视设备故障分析,保障生产稳定运行 设备运行过程中,受到环境等因素的影响,极易出现各类故障,例如:腐蚀、检修等,而计算机技术的应用,能够在确保设备运行的前提下,诊断出设备故障发生位置及造成故障的因素,计算机技术主要通过简易及精密诊断两种途径实现对设备的监测,后者较前者而言,主要是增加了专业技术人员的进一步诊断,以此来提高诊断准确性,通过故障诊断,相关部门及人员进行修复,从而保障生产活动有序进行,避免由于故障导致停止生产而带来的经济损失。 (五)构建预警系统,实现预防和治理结合 技术人员通过利用计算机预警系统对故障进行观察、记录等,了解和掌握设备故障产生的原因,例如:工作强度、环境等因素在设备运行过程中产生的影响,发现其中的规律,制定科学、合理的预警方案,规避设备突发故障,另外,工作人员也可以根据预警方案进行设备维护,从而确保设备安全、稳定性[3]。 结论:根据上文所述,面对日益激烈的市场竞争,企业只有不断提高自身管理水平,才能够立于不败之地,设备管理作为企业管理的关键,将计算机技术融入能够实现动态化管理,是提高企业综合实力的有效途径,企业要掌握计算机技术特点,重视计算分析工作,引进KPI体系,构建预警系统,提高管理水平,实现现代化建设,确保设备稳定运行,从而为我国国民经济发展贡献一份力量。 计算机方面论文:计算机技术在电压无功方面的应用 [摘 要]从改善电能质量和节约人力方面比较电压无功优化自动控制装置具有不可比拟的优势。通过一系列自动化技术将其功能整合在一起。自动化,计算机技术在电压无功方面的应用。 [关键词]计算机技术,电压无功,自动化,应用 随着社会经济的飞速发展,居民和各类企业对供电质量和可靠性的要求日益提高,从改善电能质量和节约人力方面比较电压无功优化自动控制装置具有不可比拟的优势,已逐步取代原来通过值班员手动调节档位和投切电容器来调整电压的方式,在维系电力系统稳定中的作用已充分展示出来。论文参考,自动化。电压无功优化自动控制装置由大量的数据采集、数据计算、数据传输、数据控制、程序执行元件组成,通过一系列自动化技术将其功能整合在一起,因此,了解电压无功优化自动控制中的自动化原理对于研究电压无功优化自动控制有着十分重要的作用。为此本文着重分析了电压无功优化控制中的自动化技术。 一、自动控制系统的结构 (一)调压方式 无功优化控制系统设计在设置母线电压限定范围后,自动对高峰负荷时段、低谷负荷时段的电压值进行适当调整,以保证在合格范围内的电压满足逆调压方式。论文参考,自动化。当电压超出额定范围时,则与同级和上级变电所的电压进行比较,然后判断出应该调节同级还是上级变电所的主变档位。 (二)调整策略 电压无功优化自动控制包含两个方面,分别是电压优化和无功优化: 1、电压优化 当母线电压超上限时,首先下调主变的档位,当不能满足要求时才切除电容器;当母线电压超下限时,首先投入电容器,当不能满足要求时再上调主变档位,总之要确保电容器最合理的投入。 2、无功优化 当系统电压保持在限定范围内后,通过系统的自动控制,决定各级变电所电容器的先后投入,使得无功功率的流向最平衡,最能提高功率因数。 二、自动化数据采集、计算和传输 作为一个自动控制系统,全面的数据采集是整个控制过程最关键的一部,其采集数据的精度和安全直接影响整个系统的精度和安全。论文参考,自动化。一个完善的无功优化自动控制系统应该能实时自动的从调度中心、各监控站采集电网电压、功率、主变档位、电容器运行状态等数据并能确保当遥测遥信值不变时不与SCADA系统进行数据传输,减少系统资源占用。 在采集到实时数据后,过往的自动控制系统都是通过“专家系统”对数学模型进行简化和分解,然后利用潮流计算和专家系统等方法进行求解。随着自动化技术的高速发展,自动控制系统能够突破优化计算难于寻找工程解的难题,采用模糊控制的算法,充分考虑谐波,功率因数摆动,电压波动和事故闭锁等因素,通过一系列精密芯片的配合计算出使电网电能损耗最小的变压器档位、电容器投入量和电网最优运行电压以供控制部件执行。 系统在数据传输上使用只与内存交互数据而不存取硬盘的内存数据库技术,既提高了数据的存取速度,又节省了硬盘使用。为了提高传输效率,系统还会根据传输数据的类型和要求的不同,自动采用不同的传输协议:使用TCP/IP协议传输大量的重要数据,使用UDP协议传输少量的广播数据。在数据传输准确度方面,子站在接受到数据后会自动向主站发送反校信号,以验证所受数据的准确性。 三、系统的自动控制 电压无功优化控制的基本过程如下:首先是主站控制系统进行电压无功计算,然后把计算得到的各级变电所的功率因数、电压的区域无功定值结果通过光纤通道传达至各级变电所的电压无功控制系统。各级变电所的控制系统周期性的把本站的功率因数、电压和接收到的定值结果比较,以判断是否越限。 为了保证电网损耗最低,主站的控制系统要不断跟紧电网运行方式的变化,随时计算出最新的区域无功定值结果并传达至各级变电所的电压无功控制系统。由于主站的控制系统计算最初的区域无功定值时需要一定的时间,这就会造成各级变电所从启动控制系统至接收到第一个信号间有一个时间段,系统定义这段时间内的定值是按照本地系统运行的。论文参考,自动化。 当主站系统遇到特殊情况(如有影响电网拓扑结构的遥信变位发生)时,能够即时撤销子站控制系统当前正在执行的区域无功定值。子站控制系统即以本地无功定值运行,待再次受到主站重新计算的定值时才转以新定值运行。论文参考,自动化。子站控制系统实时监视主站的定值下传通道是否正常,通信异常时,立即改为执行本地定值,直至通道恢复正常。论文参考,自动化。 四、系统自动化的安全保证 目前国内的一些系统仅仅只做到了一层闭环控制,安全可靠性根本无法保证。而随着自动化技术的发展,最新的系统则是采用主站和子站同时的双层实时闭环反馈控制结构。实验证明由于采用了双层实时闭环反馈控制结构,当运行中发生用户定义的需要闭锁的异常事件时,控制系统能够立即执行闭锁,符合电网结构和调度运行特点,适合各种大小电网的安全可靠运行,能更有利地保证提高电网的电能质量,其具体的安全策略如下: 自动估算电网电压,使电容器平稳投切,避免出现振荡;自动估算电压调节后的无功变化量,使主变档位平稳调整,避免出现振荡。 当需要调节的变电所的主变并联运行时,为了避免出现其中一台主变频繁调节的情况,首先调节据动率较高的那台主变的档位。应对于主变和电容器出现的异常情况,系统能够自动减少主变档位调整次数,使设备寿命增加,电网安全得到保证。当遭遇设备异常时,系统自动闭锁,而且必须人工手动来解除封锁。具体的异常情况有:电容器或主变档位异常变位;系统需要采集的数据异常;系统数据不刷新。特别的当发生10kV单相接地时,系统自动闭锁电容器的投切。为避免采集到的数据不准确,系统采用同时判断遥测数据和遥信数据的方式,提高了采集数据的准度。 五、结论 本文通过对电压无功优化控制系统的浅要介绍,分析了其包含的自动化技术,从一个侧面反映了我国电力系统自动化科技的发展,也展现了电力行业专业人才的卓越才能。本文对电压无功优化控制系统从设计思想,系统构成方面进行的论述,可作电力专业的教辅材料,也可供电压无功优化控制装置设计和运行参考。 计算机方面论文:浅谈网络信息处理与安全方面的计算机应用 论文关键词: 信息处理网络安全计算机应用 论文摘要: 现代社会,计算机已经应用在各个方面,信息的处理,以及在网络中的信息处理和网络的信息安全都成为我们探讨和研究的问题,就网络信息处理和网络安全方面涉及的内容,探讨计算机在这些方面的应用问题。 信息处理是指对数据进行处理,使它获得新的结构和形态,或者产生新的数据。比如,网络和计算机系统就是一种信息处理系统,通过对输入数据的处理,可获得不同形态的新的数据。信息处理包括信息的采集和输入、信息的传输、信息的加工、信息的存储和信息的输出等处理工作。 1 网络信息处理与计算机应用 目前,信息正朝着以电子形式替代的无形化方向发展,从而使社会的一切活动向着无形化发展,人大缩短了活动的时间和空间,运用基于Web的网络信息处理技术就是这种优势的主要体现。从技术手段来看,与传统方法相比,网络信息处理解决了存储介质、查询速度、快速复制和远距离传播与处理等问题。网络和计算机给人们带来许多合形的和无形的利益,使人们通过各种信息处理技术加工生成新的信息资源,按需提供给各方面、各层次的人共享,人们可以及时且非常容易地取得自己所需要的信息,进行有效的管理,从而加快信息流通的速度,降低办公成本,更容易实现企业、学校、政府等各组织之间的沟通与合作,使管理的范围从组织内部扩大到外部。 网络信息处理能处理网络中的所有信息,包括信息的采集、定制、、传输、存储、交流、分类检索等技术,囊括所有人、财、物等方方面面的企业管理、市场营销、教育、医疗、保障服务信息等所有商务和政务信息。政府办公人员可以通过网络办公(电子政务),商务人员可以通过网络做生意(电子商务),管理人员可以通过网络进行管理,教师可以通过网络实现师生之间传递教学信息,学生可以通过网络进行协作学习,服务人员可以通过网络提供及时的服务。 网络所具有的功能都是通过计算机以及网络信息处理技术来实现的。有人说,计算机网络信息处理的功能只有你想不到的,没有你做不到的,具体表现在以下几个方面: 1)信息功能。计算机通过网络信息经过处理后有很强的及时、方便的功能,不但能文字信息,还可以多媒体信息、广告信息,还有一些时效性很强的信息,如天气预报、产品供求等信息,从而位信息传播更加广泛,提高了信息利用率,真正做到“秀才不出门,全知天下事”。2)信息采集功能。计算机网络信息处理技术不但能采集到组织内部信息,还可采集到外部信息,扩大了信息采集的渠道,使信息采集更具目的性和针对性,使决策更有依据、管理更有成效。网络信息采集的效率指标,如采全率、采准率、及时率、费用率和劳动耗费都比一般的方法和工具要好。信息采集主要依靠留言板、网络调查等技术来实现。3)信息管理功能。是指计算机主要用于政府各部门、企业的事务处理,提高办公效率,提供方便,如人、财、物的管理,报名、租借、预订等工作都可以在网络上进行。4)信息检索功能。利用计算机可以在最短的时间内查询到所关心的信息。5)信息传输功能。计算机的网络快速传递信息的功能是Internet迅速发展和计算机应用的主要原因。信息传输包括用户的计算机网络下载、上传和邮件形式。6)信息交流功能。计算机和网络具有用户之间相互交流的功能。这种交流有实时交流,如聊天空,还有非实时交流,如BBS、网上答疑等。7)信息存储功能。按一定数据结构将信息存放在计算机的网络数据库,供查询与检索,实现数据共享。8)综合应用功能。利用计算机浏览各种大型专业网站实际上就是各种功能的综合应用的组合。 总之,与传统的信息处理方法相比,利用计算机、网络处理和管理信息有以下优势:被授权者随时随地都可以进行信息管理和处理工作,不再需要客户端;可以在全球范围进行产品、企业、服务的宣传;可以方便地与所有用户进行交流,获取他们的反馈信息;充分体现Internet上的信息及时、快速、多变和灵活的特性,信息的更新速度加快;实现信息的资源化、系统化和标准化,信息采集自动化,为信息的进一步挖掘提供了可能。 2 网络信息安全与计算机应用 随着计算机的应用和技术的飞速发展,信息网络已经成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域,存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息,甚至是国家机密,所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击(例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等)。网络应用给人们带来了无尽的好处,但随着网络应用的扩大,网络面临的安全威胁和风险也变得更加严重和复杂。原来由单个计算机安全事故引起的损害可能传播到其他系统和主机,从而引起大范围的瘫痪和损失;另外加上缺乏安全控制机制和对网络安全政策及防护意识的认识不足。这些风险正日益加重。通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据,这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加,使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁,并成为严重的社会问题之一。 计算机网络的发展,使信息共享应用日益广泛与深入。但是信息在公共通信网络上存储、共享和传输,会被非治窃听、截取、篡改或毁坏而导致不可估量的损失。尤其是银行系统、商业系统、管理部门、政府或军事领域对公共通信网络中存储与传输的数据安全问题更为关注。如果因为安全因素使得信息不敢放进Internet这样的公共网络,那么办公效率及资源的利用牵都会受到影响,甚至位人们丧失了对Internet及信息高速公路的信赖。由于计算机网络系统存在各种各样的危险训不安全因素,影响到整个系统的止常运行,因此必须通过一系列的手段、措施来增强计算机网络的安全性,确保系统正常运行。例如采用先进可靠的安全技术,一般有计算机的身份认证技术,防治病毒的技术,计算机加密技术,防火墙技术等等,这些技术是网络安全的基础,它可以减少网络的脆弱性,提高网络的安全性能。 3 结语 综上所述,随着计算机和通信技术的迅速发展,信息己成为当今杜会的首要资源。信息与越来越多人的社会生活密切相关。人们利用各种公共通信设施接收、存储、处理和传输各种信息。用户不仅要求信息处理和传输过程是有效的和可靠的,还要求重要而敏感的信息是秘密的、完整的和真实的。这些信息的收集和处理,网络的利用和安全保障技术都是通过计算机来进行操作和维护,所以计算机往往成为这些技术的操作工具和机器。没有计算机的广泛应用和计算机软件、硬件设施的发展,就没有计算机网络技术的进步,那么网络安全也无从谈起。 计算机方面论文:计算机在生产统计方面的应用分析 摘 要 计算机技术作为科学技术发展的产物,在我国社会当中有着重要作用。近年来,我国市场经济取得了飞速发展,计算机技术被广泛的应用到我国社会生活的方方面面,尤其是现代的事企业当中,企业生产规模不断扩大,工作量增加,数据不断复杂,要想保障企业的生产效率,就必须在生产统计方面做到智能化、科学化、网络化。文章对计算机在生产统计方面的应用进行相关的分析。 关键词 计算机;生产统计;应用 1 计算机在生产统计方面应用的必要性 计算机是科技发展的产物,代表着先进的生产力,在我国社会发展过程中能够有效地保障社会的稳定发展[1]。时代在进步,在现代社会当中,数据越来越复杂,企业生产规模越来越大,生产量不断增加,传统的手工统计方式已经不能满足现代社会发展的,现代企业要想在这个竞争激烈的市场环境中求得生存,就必须转变统计方式,利用先进的计算机技术,实现生产统计智能化,提高生产效率,从而保障企业的经济效益。 2 计算机在生产统计方面的应用 2.1 生产数据的收集方面的应用 现代企业在生产过程中会出现大量的数据,而这些数据直接关系到企业的经济效益[2]。传统的人工统计速度慢、效益低,很难满足现代企业发展的需求,计算机有着高效率、高速度、超大容量等特点,在企业生产过程中,利用计算机,采用“网络直报”这种全面调查方式,对收集到的数据以最高的速度进行处理,既提高了企业的生产效率,同时又节约了企业的生产成本。 2.2 生产数据的计算与分析方面的应用 数据对于企业来说是非常重要的,面对日益膨胀的数据,传统的统计方式已经很难保障数据计算的准确性,随着计算机技术的广泛应用,在现代企业的数据分析与计算方面,企业在生产过程中所产生的数据往往是大量的,而这些数据对企业的发展有着重大影响,工作人员利用计算机技术,将这些数据输入到计算机系统中,工作人员只需要对数据编写一道正确的程序,计算机就能自动的实现数据的计算与处理,节省了人力,保障了数据分析与计算的准确性,提高了生产效率,为企业的经济效益提供了保障,同时计算机系统有着高速率的计算功能,工作人员只需下达口令,计算机系统数据进行分析,并将数据按照一定规律储存在计算机系统中。计算机技术应用于生产统计领域是社会发展的必然,计算机技术也在不断丰富统计方法,推动着统计这门科学向前发展。 2.3 数据汇总方面的应用 现代企业在发展过程中,会产生各种各样的数据,而这些数据的复杂性增加了人们在统计方面的工作难度,利用计算机,只需要根据数据的特点,在计算机建立统一数据格式,只需要将数据输入到计算机中,计算机就能对数据进行汇总,节省了工作人员的工作时间,提高了书记统计的效率,使得数据汇总更加系统、科学,从而保障生产统计工作的质量与效率。 2.4 报送报表方面的应用 传统统计对于报表的报送有很多种,比如传真报送、邮寄报送以及电话报送等等,但是上述这些报表方面都无法与计算机网络报送相比。随着统计自动化系统建设的日臻完善,工业生产统计的数据传送环节已经从过去的单机操作人工传输的点对点计算机远程通讯,发展成为联网传送,能够实现信息共享、网络传输、远距离传输。目前,社会发展对统计信息的时效性越来越高,而计算机网络报送以其巨大的优势已经成为统计报送的最佳选择。 3 提高计算机在生产统计方面应用水平的措施 在这个信息化飞速发展的时代,人们所面对的数据不断增加,数据形式越来越复杂,利用计算机技术已成为社会发展的必然,而计算机的利用关键在于人,只有专业的人才才能保障计算机功能得到最大发挥,同时为了促进生产统计方面的质量与效率,对于计算机网络而言,必须加强网络建设,保障生产统计方面的安全。 3.1 加强专业人才的培养 我国社会主义市场经济体制不断完善,市场竞争也越来越激烈,未来的市场竞争必将成为人才与科技的竞争,我国现代企业生产统计利用计算机来提高生产统计效益和质量的关键是在于专业的人才,专业的统计人员是计算机在企业生产统计能否发挥效果的关键[3]。因此,现代企业要加强专业人才的培养,培养他们的计算机实际操作能力,加强他们统计方面的知识的培养,只有专业的人才才能在工作当中有效的保障企业生产统计的效率与质量,减少误差的存在,提高生产统计的科学性。 3.2 加强计算机网络完全建设 网络是一把双刃剑,在计算机为企业带来高速率的工作效率时,同时企业也要注意网络安全问题,现代网络中出现了许多利用网络来窃取企业重要信息的黑客,而数据对于企业来说关乎企业的经济效益,因此企业必须加强网络安全建设。例如,在某企业的生产统计方面,企业对统计出来的数据进行数据备份,同时将数据进行多层加密,对数据的访问做了权限限制,在计算机系统中二十四小时开放防火墙,该企业对数据的存放做足了安全防范,防止了病毒的入侵以及黑客的恶意攻击,保障了企业生产统计数据的安全性。 4 结束语 我国企业规模不断扩大,企业生产也在不断增加,为了保障企业的经济效益,在企业生产统计方面利用计算机网络技术已成为社会发展的必然,计算机技术能够提高生产统计数据的质量,实现数据的高效传输,而且它能够完成手工无法完成的分析任务,为现代企业的经济效益提供技术保障。因此,推进计算机在生产统计领域的广泛应用有着非常重大的意义。为了提高计算机在生产统计方面的应用水平,企业必须加强专业人才的培养,加强计算机网络安全建设,充分发挥出计算机应有的作用,为生产统计数据的效率、安全提供保障。 计算机方面论文:关于计算机网络安全方面的研究 摘 要:随着科学技术的发展,计算机已经在我们的生活中占据了重要的地位,给生活带来了很大的便利。计算机网络在迅速的发展同时,也面临着其他方面的挑战,网络安全问题就是最常见的问题。网络安全是计算机经常出现的问题,严重限制了计算机的正常发展,给使用计算机的人带来了困扰。加强计算机网络安全方面的研究,有助于发现计算机问题的原因,从而找到更好的办法提高网络安全的效率,给人们的生活带来便利。 关键词:计算机;网络安全;研究 计算机得到了迅速的发展,在人们的生活学习中都有很大的提高。我们在享受着计算机带来的便利的同时,也面临着严峻的挑战,计算机网络安全就严重的影响了我们的生活健康。计算机网络安全受到了病毒、黑客等攻击之后,重要的数据丢失,给人们能够带来巨大的财产损失,因此要加强计算机网络安全的监控,提高人们的生活质量。 1 计算机网络安全的内涵 计算机在人们的生活生产中发挥着重要的作用,已经成为了生活中不能缺少的重要成分。计算机网络安全是指计算机相关的网络和计算机信息资源在各种情况下受到的破坏和危险。计算机网络安全主要是有两个方面的内容:逻辑安全和物理安全。由于计算机的使用者的功能不一样,所以计算机的要求也不同,所以计算机网络对于每个人而言的概念也是不同的。计算机网络安全主要是说计算机相关的信息管理和信息传输相关的信息,有没有受到入侵或者是网络攻击等一系列的问题。 2 计算机网络安全问题 2.1 物理安全问题。计算机网络受到的物理安全问题主要是水灾、火灾、地震等自然问题造成的伤害,计算机的网络环境会受到环境的限制,环境要做好防雷电、防火、防水、防电磁干扰等。 2.2 计算机病毒问题。计算机病毒是严重影响计算机安全网络的问题,计算机病毒主要是说编制者将破坏计算机数据或者是功能的程序代码或者是一系列的指令,通过计算机网络进行传播,这些病毒还能够实现自我复制功能。计算机病毒对于网络系统的破坏性很强,它的传染性和复制性导致了计算机病毒具有很强的破坏性。计算机病毒主要是使用网络进行传播,这也是危害计算机网络的重要原因。在2010年的极虎病毒导致了360安全卫士、瑞星杀毒等程序自动关闭,还篡改系统的文件、感染系统文件、破坏杀毒软件,让账户信息被盗泄密等情况。 2.3 软件漏洞、操作系统等问题。漏洞主要是在协议、软件、硬件中存在的系统上的缺陷,漏洞能够在攻击者没有获得授权的情况下对系统进行破坏。虽然现在的操作系统例如windows7等都已经具备了良好的系统功能,但是还是会存在各种各样的系统漏洞。黑客和病毒就是通过这些漏洞对系统进行攻击,造成严重的计算机网络安全。 2.4 黑客攻击问题。黑客是指专门利用网络上的安全漏洞对系统进行攻击从而获得资料的人。黑客通常都是使用计算机中存在的系统漏洞,篡改和盗取使用者的账户资料,窃取商业机密,窥探个人隐私,获得自己的利益。更有甚者,会侵入到国家的安全网络系统,造成公共设施和社会财产的损害。黑客通常采用的形势就是攻破防火墙、PING炸弹、获取密码、信息轰炸等形式,轻则造成数据篡改,重则造成服务器拒绝服务导致系统瘫痪。在2010年,百度就遭到了黑客的攻击,导致了百度上所有的信息都不能正常的显示出来,用户主要登录到百度上,就会进入荷兰的网址,造成了极大的伤害。 2.5 人为因素问题。计算机网络安全中,使用者的计算机水平也是重要的影响原因。计算机使用者在进行网络连接的时候,缺乏安全意识,导致了网络用户操作口令泄露、网络管理员密码泄露、设置错误、临时文件被窃取等情况,都会造成网络安全问题。其次,计算机网络使用者的水平差距很大,有的用户在使用的时候不自觉的就造成了系统的漏洞,对网络系统造成了损害。而且,网络系统的监管存在一些漏洞,没有明确的统一管理形式,导致了网络安全中的监督力度和执行力度都不够,让网络安全存在了很大的隐患。 3 提高计算机网络安全对策 3.1 重视计算机网络安全。在进行计算机网络安全保护过程中,要认真的做好计算机安全网络工作,提高网络安全的应急措施和网络管理。我国要建立完善的计算机网络安全体系,加强计算机网络安全建设手段和能力,积极的进行计算机网络安全,让所有的计算机使用者都能够一同努力,共建良好的计算机网络环境。相关工作人员要加强安全技术管理,细化和完善一系列的管理措施,提高安全作业的执行力度和安全预警能力,建立完善的指标考核体系,做出更好的网络安全系统。要进行日常的日志审计系统、口令管理系统、防中病毒系统,以及其他系统的综合管理,提高管理的措施。 3.2 提高网络安全技术的使用。在计算机网络安全系统中,加强网络安全技术的使用情况,能够很好的提高网络安全技术,让计算机网络更加安全健康。网络安全技术的使用关系到计算机网络的安全,所以要加强相关人员的计算机素质,提高计算机网络技术的使用现状。首先对于网络工作人员,应该掌握专业的网络知识,能够使用良好的专业化软件,修补网络安全中的漏洞。其次,要加强网络安全教育工作,在网页上给广发的网民进行网络安全知识教育工作,提高网络使用者的素质和能力,让网络安全技术更加具有说服力。 3.3 采用信息加密技术。在进行网络安全漏洞管理的时候,使用信息加密技术能够很好的减少信息泄密的情况。信息加密技术将电子与通信、计算机科学、结合数学等知识进行交叉,能够很好的保护用户的信息得到了加密,能够通过系统安全手段、秘密分存、身份验证、数字签名等手段,减少篡改和伪造信息、信息被窃取等情况的发生。在网络安全中经常使用的计算机加密方法主要是保护关键秘钥、动态会话秘钥、定期变化加密秘钥等方法。 3.4 防火墙技术。防火墙技术主要是在网络的边界中建立一些网络通信监控系统,从而将内部系统和外部系统进行隔离,让外部的系统很难进入到内部的信息中,这样能够阻止网络中的非法操作。在进行防火墙技术的时候,能够有效的提高网络信息传播的安全性和可靠性,还能够将不安全的信息过滤拦截下来。如今网络中主要是使用防火墙和过滤防火墙,这两种防火墙能够根据用户的要求不同而发生变化。 3.5 计算机杀毒和防毒。计算机病毒会对计算机造成比较严重的危害,所以要在计算上安装一定的杀毒软件,从而保证计算机的正常运转。计算机杀毒软件主要是通过定期杀毒,消除系统中的安全隐患。用户在使用计算机杀毒软件的时候,要定期更新升级计算机杀毒软件,从而保证杀毒软件能够消灭最新的病毒。最常用的病毒查杀软件是瑞星杀毒、360安全卫士等。在如今使用的计算机网络中,通常都是存在很多的系统漏洞,例如windows7、windowsXP等都有漏洞,用户在进行使用的时候,要在官方网站上下载漏洞安装的补丁程序,这样能够很好的抵制黑客的攻击,让计算机系统安全运行。 对我国比较大型的网络安全事件进行分析,主要原因是使用者对于计算机网络安全缺乏专业的知识,从而造成了网络安全事故。计算机网络相关部门要加强使用者的计算机水平,提高网名的安全上网意识,提高网名的整体素质,规范操作者的行为,提高网络安全。 计算机网络安全问题已经对用户的正常生活安全等造成了严重的危害,所以要使用正确的方法,提高网络安全程度。要建立完善的网络环境,使用多种网络安全软件,提高计算机网络使用者的计算机水平,从而减少计算机网络安全事故的发生,提高网络的安全性。 计算机方面论文:浅析计算机在教学方面的应用 【摘要】实施素质教育就要求教师解放学生,让学生在课堂上有更多的主动探索、合作学习、独立获取知识的机会。多媒体计算机网络教学无疑是给学校教育插上了一双有力的翅膀,为学生提供开放性的自主学习环境和资源,培养学生具有终身学习的态度和能力,成为教师进行教学模式变革的手段,使学校变成充满活力和创意的学习场所。以为网络教学提高了教师的业务水平,并使教师构建了新型的教学模式,为教学创设了理想的环境,为培养学生的探索合作精神提供了有利的条件,最终为实施素质教育服务。 【关键词】计算机;教学;应用 在二十一世纪的今天,计算机网络教学――是教育教学改革的需要,是适应现代化教学的需要。计算机网络教学也是素质教育的一个重要环节,新课程改革的需要。有关计算机网络教学的问题,在笔者近两年来电脑教学实践中摸索并探究一些经验和问题。下面来谈谈自己的一点看法。 一、提高教师素质 现代化的教育手段给教师提出一个新的任务,那就是随着科学技术的发展教师的素质也在随之提高,以达到与时代同步,适应社会的发展需要。计算机网络教学在中小学《信息技术》课程中的应用,促使教师必须掌握和运用电脑技术,一方面提高本身素质,另一方面可以拓宽学生的思维想象能力,让学生插上想象的翅膀,培养新世纪的德、智、体、美、劳全面合格人才。在教授过程中,教师们会遇到很多困难。如,在多媒体电脑教室给学生上课时,有时学生机操作系统出故障,缺少某一程序,电脑无法启动,就得重新安装操作系统,那就是进行网络拷贝。对这一技术,我刚开始接触,操作时不是很熟练,通过浪潮公司来人指导,自己虚心学习后,基本上运用自如。有时一些学生机的应用软件无意之中删掉,还得重新安装。有时学生机无法开机,根据自己的无线电维修的经验,自己将主机打开进行修理,解决不少电脑故障。从此看来,光是掌握电脑的一般操作还是不够的,还得对电脑在正常使用中,学会软硬件的维护和维修的技能技巧。才能真正把多媒体电脑网络教室充分发挥它的作用。 二、计算机网络教学是教育事业发展的必然 由于我国的计算机网络教学起步较晚,加上本国的国情,在教育方面的投入不足,网络教学还在困境中徘徊。特别在义务教育阶段的农村中小学校,要搞计算机网络教学,就好像白日做梦。但是,在国家对教育方面的投资力度加大,以及人们奔小康的步伐加快,现在我市正在建立“校校通”工程,校校通网络和远程教育,在不久的将来会实现全国的中小学校不分城乡,都能进行网络教学。这就要求教师是操作电脑的能手或高手。因此,教师必须提高业务水平,学历提高一个档次――学习才能达到。 由于多媒体计算机网络介入了教师们的备课、上课和教学研究中,教师对应用计算机网络辅助教学的认识不断提高,逐步建立了新的教学理念。即教师是学生学习的指导者、活动的组织者;学生是活动的主体、知识的探索者;教学的内容不仅是知识,还有方法、能力、品格;教学媒体是学生的认知工具,既作为感知的对象,又作为认知的途径;教学方法应为“情景创设”、“主动探索”;“协作学习”、“商讨会话”和“意义建构”等多种新型方法综合运用;教学的进程必须是“问题──发现──探索──创造”。新的教学理念的建立使教师们不断的追求高效能的课堂教学模式,那就是培养学生创新意识和创新思维习惯的学生主动探索、合作学习的新型教学模式。我校利用这种指导思想设计了各年段“作文三维教学模式”的课例,并上研究课,为学生 创设了主动发现、自主探究、积极意义构建的愉悦作文环境,学生的表达能力明显提高。可见这样的教学模式正使原有的课堂教学质量有了新的突破和质的飞跃。 三、计算机网络教学中的优劣 1.网络教学的优点:是使用计算机网络教学,学生感到新鲜、有趣,直观性强,知识面宽阔,大大激发了学生的学习积极性,收到了事半功倍的效果。如我在《信息技术》课的教学中,利用多媒体电脑教室这一软件进行教学演示时,声音、图像、文字、动画、学生在自己的电脑屏幕上直接可以观看操作的全过程,学生观看了以后,很快可以在自己的电脑上进行操作。学生最喜欢上电脑课,兴趣很浓,学习的积极性很高。有时上节课刚下课,就进微机室,就连大休息的20分也不放过,下课时还恋恋不愿离去。 2.不足之处: ①计算机网络教学缺少自己的应用软件,这有待于软件开发商的开发; ②自己的课件制作还不完善,有待于自己开发制作。 ③多媒体网络教室上网的费用高,给上网带来不便,这有待于有关部门的大力支持,解决上网费用高的问题。 ④网络教学不仅在多媒体教室上信息技术课运用,还应在其它各学科教学中应用。充分发挥网络资源,网络资源共享,把网络教学落实在教学的全过程中。 四、创设了理想的教学环境 计算机技术把文本、图形、图象、动画、声音和视频集成处理,使信息更生动更丰富多彩。多媒体计算机网络应用在学科课堂教学当中,创设了理想的教学环境,取得更高的教学效率与效益。首先网络化的教学系统实现了高度的资源共享。如在备课时,我们有针对性地指导教师充分利用已有的优质教案库和计算机教学软件库中的资源,设计教案,以提高备课质量。教师通过浏览、选择、组编,设计成一个个符合本班学生实际的教学方案,既快捷又高效。课堂上应用这些教学方案进行教学,深受学生的欢迎。我校教师还常常浏览互联网上的“中国中小学教育教学”站点中的栏目。教师们常常把“小学教学艺术”、“教学论文”、“名家点评”等资源下载下来以供学习参考。栏目中优秀教师的课堂教学思想和教学艺术给教师们很多启示;教学资源库常为教师们备课提供丰富的内容,使教学设计更科学、更有新意。网络化的教学系统可创设教学情景,大大的激发学生的学习兴趣,强化学习动机。在教学中,多媒体网络的介入使学生进入光怪陆离的大千世界,学生常被友好的界面所吸引,思维得以激活。在软件演播中,不断的培养学生的学习兴趣,稳定学生的学习兴趣,发展学生的学习兴趣,使我们的课堂教学真正点燃学生的智慧火花,滋润学生的感情幼芽,使学生显示各自的聪明才智和潜在的力量,使学生在学习过程中真正获得探究的乐趣、认识的乐趣、审美的乐趣、创新的乐趣、积极向上的乐趣。并将这些乐趣转化为学习的内在动机。 五、结束语 计算机在教学中的应用将会推动教育改革,但这是一项非常艰巨的事业。不仅需要社会物质生产部门为学校、为家庭提供足够数量和适用的硬件设备,还需要在软件开发和应用的研究方面做更大量的工作,后一点容易被忽视。任何一项具有比较深远影响的改革,都不是短时间内简单的一、两个招式就能够“立竿见影”地反映到学生的成绩统计表上面的。二十一世纪是知识爆炸的时代,知识的更新很快。教育事业必须跟上现代化步伐,所以,计算机网络教学势在必行,这是事实不可否认的。路,是人走出来的。世上本来没有路,走的人多了便有了路。我们要历经千辛万苦,踏出一条计算机网络教学的新路来。 计算机方面论文:微电子技术在计算机方面的研究和应用 摘 要 根据我国电子行业发展历程上看,随着社会科技水平不断提高,微电子技术也逐渐提高。当下,微电子技术已经开始占据电子行业市场,文章分析了微电子技术在计算机方面的研究和使用。 【关键词】微电子技术 计算机 应用 1 前言 微电子技术是研究微型电路、系统电子学之分支,最核心的研究方向是电子或者是离子。当下,微电子技术发展水平提高,在电子学、物理学、计算机中都有使用。最明显的发展成就是,电子器件实现微型化,实现系统集成。 2 微电子技术的定义以及影响 2.1 微电子技术的定义 微电子技术是在本世纪60年代随着集成电路IC随之出现的,这是一门新的电子技术。在大型电路集成中,表现最为突出,而且其中会包含大量的器件物理设计、系统电路设计、工艺技术等等。简单而言,微电子技术就是微学电子中,各项高工艺技术综合。随着发展不断推动,在1947年时,晶体管开始被发展起来。 2.2 微电子的影响 当下,社会科学技术发展速度非常快,发展水平非常高。在发展势力不可阻挡的当下,发展势头最好,影响最大,最具代表性的就是微电子技术。微电子技术成为电子信息发展的核心。微电子在讯通技术、生活工作以及网络技术产生的影响非常大,这些影响都具代表性。我国使用微电子技术,随着使用的深度加深,引起了世界电子行业革新。在微电子技术支撑下,我国电子行业发展水平逐渐提高,取得了突飞猛进的效果,从而满足我国市场需求。另外,微电子对人们的影响也比较大,微电子使得信息收集,信息处理,传输等等得到提升。另外,大量的微型器件出现,方面了人们生活。 3 当前微电子技术发展所面临的限制 微电子技术在电子行业发展中,最常表现在集成电路芯片研制中。随着科技社会不断发展,电子技术得到创新和更新,研制出来的大量单晶硅片已经被投入电子行业中,不断推动电子行业高速发展。而且,IC芯片容量也逐渐得到完善。但是,摩尔定律分析,微电子技术在发展中,会面临巨大的挑战,这个挑战可以归结成以下三种。第一,物理规律限制。微电子技术发展基础是硅基互补金属氧化物半导体,这是集成电路性能不可缺少的必要器件,基层电路性能提高,需要获得微型器件支撑。但是,基层电力在缩小过程中,这个缩小度是受到限制的。一般会受到氧化层、电源电压厚度限制。在当前,基层电路中,一把都无法基于物理学来克服这些问题,因此从根本上阻碍了电子技术发展。第二,材料限制。决定微电子材料性质的参数主要有载流子的迁移率μ、介电常数ε、击穿电场强度E c、载流子的饱和速度vs、热导系数K等,目前世界上微电子技术所用的主要材料都是硅,而硅的这些性质使得微电子技术在集成电路的高度集成时就容易受到限制,影响微型化的进步发展。第三,工艺技术限制。微电子工艺技术主要针对的是微电子应用制作,主要包括了微细线条加工以及高质量薄膜的离子注入在内,并且得到控制。这个工艺的使用需要借助光刻设备,需要发挥出设备实际效益。根据摩尔定律发展规律上看,当前光刻设备已经不断微缩,缩小的比例也很小。但是如果想要进一步得到微化,这显然不可能。第四,半导体限制。半导体在常温条件下时,它的使用状态介于导体和绝缘体之间,微电子技术使用受到材料性质影响,使得电子技术应用面临巨大挑战。而且,微电子技术在设计仿真过程中,还面临了诸多限制。 4 微电子技术使用于计算机中 4.1 微电子技术优势 根据专家预测,在不断发展中,摩尔定律会持续有效,但是发展的速度会慢一些。随着微电子技术不断发展,我国集成电路宽度可以实现0.05微米,甚至更细。但是,这个电路宽度也不是无限制得以发展。因为,当一个器件被研制而出的,这个器件起码由一个或者是几十个原子组成,这势必会借用到统计力学以及量子力学,才能逐渐实现极限。为了突破物理极限的影响,随着研究深度加深,大量纳米数量级的器件被生产出来。不论是计算机、航空、卫星通讯等等,都需要借助芯片得以完成工作。一个计算,美国每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年的工作量,而日本国家,每个家庭平均拥有的芯片大约为100个,可以定义当下的微电子无数不在,而且将其引入计算机应用中,使得计算机功能更加强大,运行效率更高。 4.2 辅助分析 使用微电子技术统,最关键的就是对计算机辅助系统进行分析,尤其是计算机运行效率处理。引进边界元件,将其使用于计算机结构,同时也可以引入优化设计方法,进行综合开发,从而保障系统使用灵敏度,使得动态修改得以顺利进行。一般可靠性分析都需要借助测试数据来分析,因此,这个过程需要建立起计算机算法库,开发应用该部分时,涉及的内容比较广,有些产品需要进行质量保障和开发设计,这样才可以更好的缩短开发周期,才可以提升设计质量,而且在使用过程中,还可以增加设计合理性以及科学性。 4.3 数据库技术 数据库技术使用,一般都需要建立起计算机工业基本情况,可以从产销数据、工厂规模、生产工艺等基础上建立数据库,这个数据包含的计算机数据有国内的计算机数据以及国外计算机数据。数据库囊括的内容比较多,有产品数据库、有零部件数据库,工艺制造数据库等等。另外,还需要建立起产量、销量相关预测模型。如果是国外数据库,还需要建立起进口量、创汇额数据模型等。同时,在进行设计过程中,还可以便于管理。建立起的预测模型,可以对计算机基本情况动态更好的把握,深度了解计算机产量情况、计算机出口量以及市场变化情况等。信息收集分析,可以为有关部门决策提供参考意见。 4.4 集成制造系统 在上述各项工作的基础上,综合应用计算机辅助设计(CAD)、辅助分析(CAA)、工程数据库、辅助工艺过程(CAPP)、成组技术(GT)以及辅助制造等各项技术,逐步开展CIMS的研究、开发和应用工作,不断跟踪国内外先进水平。在开发应用工作中,应以工作站和微机相结台,行业内研究开发、行业外借鉴吸收、国外引进消化相结合。 5 结束语 当下是信息社会,信息成为人们工作和生活基础,社会发展实现信息化,这有赖于通讯机以及计算机。然而计算机的基础便是微电子。微电子技术不断发展过程中,极大的改变了社会发展现状,促进社会变革,推动社会进步。 作者单位 江苏省盐城市阜宁县财政局 江苏省盐城市 224400 计算机方面论文:浅谈网络信息处理与安全方面的计算机应用 在信息数字化飞速发展的今天,随着计算机网络技术的日趋成熟,信息处理也在慢慢走向无形式化的全新时代。这也直接导致与计算机有关的社会活动逐渐变得不拘泥于形式,很大程度上影响人们传统的生活模式,不断得在缩短人们的活动空间。在当前现代化的网络环境下,信息处理技术和传统的技术手段比起来,具有相当明显的优势。它不仅在根本上解决了存储媒体、快速拷贝以及传播和处理方面的顽疾,而且大大提升了浏览速度。在各个领域,计算机都起着决定性的作用,因此在网络中的信息处理和信息安全成为目前炙手可热的研究课题。 应用 网络安全 计算机 信息处理 现代社会计算机已经应用在各个方面,信息的处理以及在网络中的信息处理和网络的信息安全都成为我们探讨和研究的问题,就网络信息处理和网络安全方面涉及的内容探讨计算机在这些方面的应用问题。 1、网络信息处理与计算机应用 目前,信息正朝着以电子形式替代的无形化方向发展,从而使社会的一切活动向着无形化发展,大大缩短了活动的时间和空间,运用基于Web的网络信息处理技术就是这种优势的主要体现。从技术手段来看,与传统方法相比,网络信息处理解决了存储介质、查询速度、快速复制和远距离传播与处理等问题。网络和计算机给人们带来许多合形的和无形的利益,使人们通过各种信息处理技术加工生成新的信息资源,按需提供给各方面、各层次的人共享,人们可以及时且非常容易地取得自己所需要的信息,进行有效的管理,从而加快信息流通的速度,降低办公成本,更容易实现企业、学校、政府等各组织之间的沟通与合作,使管理的范围从组织内部扩大到外部。 网络信息处理能处理网络中的所有信息,包括信息的采集、定制、、传输、存储、交流、分类检索等技术,囊括所有人、财、物等方方面面的企业管理、市场营销、教育、医疗、保障服务信息等所有商务和政务信息。政府办公人员可以通过网络办公(电子政务),商务人员可以通过网络做生意(电子商务),管理人员可以通过网络进行管理,教师可以通过网络实现师生之间传递教学信息,学生可以通过网络进行协作学习,服务人员可以通过网络提供及时的服务。 网络所具有的功能都是通过计算机以及网络信息处理技术来实现的。有人说,计算机网络信息处理的功能只有你想不到的,没有你做不到的,具体表现在以下几个方面: ⑴信息检索功能。利用计算机可以在最短的时间内查询到所关心的信息。⑵信息采集功能。计算机网络信息处理技术不但能采集到组织内部信息,还可采集到外部信息,扩大了信息采集的渠道,使信息采集更具目的性和针对性,使决策更有依据、管理更有成效。网络信息采集的效率指标,如采全率、采准率、及时率、费用率和劳动耗费都比一般的方法和工具要好。信息采集主要依靠留言板、网络调查等技术来实现。⑶信息交流功能。计算机和网络具有用户之间相互交流的功能。这种交流有实时交流,如聊天空,还有非实时交流,如BBS、网上答疑等。⑷信息功能。计算机通过网络信息经过处理后有很强的及时、方便的功能,不但能文字信息,还可以多媒体信息、广告信息,还有一些时效性很强的信息,如天气预报、产品供求等信息,从而使信息传播更加广泛,提高了信息利用率,真正做到“秀才不出门,全知天下事”。⑸信息传输功能。计算机的网络快速传递信息的功能是Internet迅速发展和计算机应用的主要原因。信息传输包括用户的计算机网络下载、上传和邮件形式。⑹信息管理功能。是指计算机主要用于政府各部门、企业的事务处理,提高办公效率,提供方便,如人、财、物的管理,报名、租借、预订等工作都可以在网络上进行。⑺信息存储功能。按一定数据结构将信息存放在计算机的网络数据库,供查询与检索,实现数据共享。⑻综合应用功能。利用计算机浏览各种大型专业网站实际上就是各种功能的综合应用的组合。 总之,与传统的信息处理方法相比,利用计算机、网络处理和管理信息有以下优势:被授权者随时随地都可以进行信息管理和处理工作,不再需要客户端;可以在全球范围进行产品、企业、服务的宣传;可以方便地与所有用户进行交流,获取他们的反馈信息;充分体现Internet上的信息及时、快速、多变和灵活的特性,信息的更新速度加快;实现信息的资源化、系统化和标准化,信息采集自动化,为信息的进一步挖掘提供了可能。 2、网络信息安全与计算机应用 随着计算机的应用和技术的飞速发展,信息网络已经成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域,存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息,甚至是国家机密,所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击(例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等)。网络应用给人们带来了无尽的好处,但随着网络应用的扩大,网络面临的安全威胁和风险也变得更加严重和复杂。原来由单个计算机安全事故引起的损害可能传播到其他系统和主机,从而引起大范围的瘫痪和损失;另外加上缺乏安全控制机制和对网络安全政策及防护意识的认识不足。这些风险正日益加重。通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据,这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加,使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁,并成为严重的社会问题之一。 计算机网络的发展,使信息共享应用日益广泛与深入。但是信息在公共通信网络上存储、共享和传输,会被非治窃听、截取、篡改或毁坏而导致不可估量的损失。尤其是银行系统、商业系统、管理部门、政府或军事领域对公共通信网络中存储与传输的数据安全问题更为关注。如果因为安全因素使得信息不敢放进Internet这样的公共网络,那么办公效率及资源的利用牵都会受到影响,甚至使人们丧失了对Internet及信息高速公路的信赖。由于计算机网络系统存在各种各样的危险训不安全因素,影响到整个系统的正常运行,因此必须通过一系列的手段、措施来增强计算机网络的安全性,确保系统正常运行。例如采用先进可靠的安全技术,一般有计算机的身份认证技术、防治病毒的技术、计算机加密技术、防火墙技术等等,这些技术是网络安全的基础,它可以减少网络的脆弱性,提高网络的安全性能。 3、结语 综上所述,随着计算机和通信技术的迅速发展,信息己成为当今杜会的首要资源。信息与越来越多人的社会生活密切相关。人们利用各种公共通信设施接收、存储、处理和传输各种信息。用户不仅要求信息处理和传输过程是有效的和可靠的,还要求重要而敏感的信息是秘密的、完整的和真实的。这些信息的收集和处理,网络的利用和安全保障技术都是通过计算机来进行操作和维护,所以计算机往往成为这些技术的操作工具和机器。没有计算机的广泛应用和计算机软件、硬件设施的发展,就没有计算机网络技术的进步,那么网络安全也无从谈起。 计算机方面论文:计算机在教学方面的应用 摘要:对于计算机的教学,我们要持之以恒,不断学习,通过自我的努力,逐步深入研究计算机的各方面知识,形成自己的知识体系,结合自己的教学感受,整理成自己的学习笔记,多看看,多练练,通过学习提高自我,通过感悟升华自我。让自己在计算机教学中寻找它的乐趣吧。 关键词:小学;计算机;教学 1.优选教法,培养学习兴趣 学习兴趣是学生基于自己的学习需要而表现出来的一种认识倾向,它在学生的学习中具有重要的作用。乌申斯基曾说过这样一名话:“没有兴趣的强制性学习,将会扼杀学生探求真理的欲望。”尤其是小学生,他们的年龄、心理特征都决定了他们做事往往从兴趣出发,对于那些单调、枯燥的练习和难以理解的理论知识,教师应特别注意教学方法的选择,以保持和提高学生的学习兴趣。 1.1形象教学法:我们面对的是以具体形象思维为主的小学生,所以要注意运用形象法教学,使他们在轻松愉快的教学氛围中,主动地学习计算机知识。如在教学《认识计算机》一课,由于小学初次接触计算机时,大多怀有一种好奇的心理,很想知道计算机可以用来干什么,更想切身体会一下操作计算机的乐趣。“儿童学习任何事情的最合适的动机是当他们兴致高、心里想做的时候。”我抓住这一契机先提出这样一些问题:“你见过计算机吗?”、“计算机有什么作用呢?”、学生纷纷举手,各抒己见。接着我再利用教学演示光盘,向学生展示了一个色彩缤纷的电脑世界,通过观看,学生不由自主地产生了“人们可以利用计算机进行画图、制作动画、编辑声音等工作,它的作用 真大”的想法。这时学生学习兴趣倍增,教学气氛活跃,从而顺利进入了新课的学习。 1.2比喻教学法:对于小学生来说,计算机教学中的一些概念和名词术语最难被他们接受,适当应用一些形象生动的比喻,对学生计算机知识的学习尤为重要。这样不仅有助于提高他们听课的兴趣,而且还能达到帮助理解和记忆的目的。例如:在介绍文件夹的知识时,学生往往不明白文件夹的含义,我用了这样一个比喻:“文件夹就好像我们用的资料袋一样,里面可以装一些文件在里面。新建一个文件夹要给它命名,用来区分各种类型的文件。”诸如此类的比喻,可以帮助学生的理解,达到了比较理想的教学效果。 1.3游戏学习法:爱玩是孩子的天性。电脑游戏由于具有极强的交互性、趣味性、挑战性,对孩子们来说更是挡不住的诱惑。我在教学中大胆引入游戏,却不是仅以玩为目的,而是把它作为激发学生兴趣和引导学生学习知识、技能的手段。例如,小学生刚开始操作鼠标显得极为笨拙,我在讲解完鼠标的基本操作(单击、双击、拖动)后,就让学生玩起了“鼠标点击”游戏,在点击的过程中,学生熟练了单击操作,在移动位置时,又巩固了双击和拖动操作。这样一来,学生不仅玩得欢,而且学得好,进一步激发了他们学习电脑的兴趣。 新一轮基础教育课程改革指出:教师应由知识的传授者、灌输者转变为学生主动学习的帮助者、促进者,要充分激发学生的学习兴趣,帮助他们形成正确的学习动机。因此,教师在教学中多动脑筋,在现有的教学条件下,不断进行教学研究,在教学理论指导下,采用多种有效有教学方法,激发兴趣,让学生自始至终愉快地学习,尽力满足学生的求知欲,不断提高教学效率。 2.让电脑成为学生学习的工具 相对传统媒体而言,电脑能同时呈现文字、图像、声音、色彩等信息,也具有动画、播映、绘画等功能,是现代社会小学生拓宽视野的一大“窗口”。让孩子从小接触电脑,有利于开发智力和增强对新技术的适应性。 2.1注重电脑的应用。电脑是人类的智力工具,小学生应尽早掌握这个工具。小学生没有必要去学习电脑的内部结构、工作原理和它的发展史,主要应该把电脑作为工具,用电脑学习写字、画图、音乐、以及用电脑学习数学、语文、自然、英语、和其它科学文化知识,并利用电脑开发智力和培养创作能力。所以小学生学习电脑只要学会一些简单的操作,会使用多媒体学习软件,让电脑能够成为他们学习文化知识的帮手,这就达到了我们电脑教育的目的。 2.2开发学生的信息素质。以前,我们评价教学效果的惟一标准是考试分数。知识的拥有量是一个人是否是人才的一个重要标志,但在信息社会,知识量的急剧膨胀使得一个人不可能拥有全部知识,大量信息的存储、检索极其方便,使得博闻强记已经不很重要,相反,如何利用现有知识如何创造新的知识,如何利用、检索、加工复杂的信息则更为重要。 3.利用投影,提高教学效果 现在,很多学校都买了计算机,由于资金问题,暂时还不能实施大屏幕教学和网络教学,这样就出现了教师在讲台演示,而由于显示器屏幕小,学生多,后面的学生看不清楚的难题。怎样解决这一难题呢?我想到了学校常用的幻灯机投影放大,不但解决了上述难题,而且使学生感到新鲜有趣,集中了学生注意力,起到了较好的教学效果。如教学生“DOS操作系统常用命令”一节时,将使用DIR命令带参数和不带参数后的计算机屏幕显示内容分别制成幻灯投影放大,使全班学生都清楚地看到了这些不同显示结果,然后让他们自己根据这些显示结果,找出显示方式的不同点与共同点,从而总结出什么时候用DIR命令时不带参数,什么时候带/P参数,什么时候带/W参数。通过对比,学生很快掌握了显示文件目录命令的使用方法。在计算机教学中激发学生的创新意识,培养学生的创新思维,提高学生的创新能力,促进学生个性的发展,是教师义不容辞的责任。 创新能力的培养是创新教育的核心,实践是创新的源泉,因而教师在教学中要联系实际,注重学生实践能力的培养,求新出异,提高学生创新的积极性。 计算机方面论文:计算机在近代教学方面的应用 [摘 要]教育是要对未来负责的,教育的改革是为了让教育可以面向未来发展。计算机在近代教学中具有很大的助力,让教学工作向着更加好的方向发展。多媒体教学过去仅仅是以优质课实验表演为目的,而如今则是更加普遍的存在于各大院校中,属于常规的教学方法。我国自70年代开始,就已经着手进行现代化生产和管理,也开始在学校开展计算机教学实验,其获得了较快的发展。目前我国的教育领域,从内容到方法都相对于社会发展来说有无法满足的情况,因此使用计算机来进行辅助教学,是必须的。 [关键词]计算机 近代教学 联系 一,引言 教育是为社会发展以及生产管理提供人员输送的途径,也因此各国都在中小学就开始了计算机技术的普及和教育。我国将计算机教育作为一个重点的发展方向来培养。在教育这方面,无论是国内还是国外的教育学者,都主张将计算机教育作为基础教育来开展。教育和上层建筑具有相似性,是社会生产力以及生产关系发展的必备物质,对社会的发展起到了推动作用,反之,社会的发展也对教育起到了促进作用。教育是为了多年以后的社会提供人才而开展的活动,因此其主要的目标还是未来,这是教育的本质。 二,教育教学过程是特殊的信息传输与处理过程 教师在教学中的作用其实是传道授业解惑的主体,自古以来,我国就对教师的定义为传道授业解惑,是知识传递的载体。现代教育观念中,古时候的传道所指的道,就是现代教育教学的信息,是人体脑海中的信息。我们将存储的信息应用于社会的时间中,就是授业中所指的具体实质化的内容,其也只能力和技能。解惑是在传道以及授业的过程中对学生的疑惑进行解答,让传和授能够顺利的完成,起到了信心的互通作用。 不管是传道还是授业,本质目的都是希望将知识传递给学生,传递给下一代,传递的都是信息。信息无法独自存在,需要借助载体来体现,其运动也是需要以载体来实现。知识是大脑中的信息,信息的载体可以不同。古时候有结绳记事,甲骨刻字、竹板刻字等等,这些都是将脑中的信息进行实质化的过程,将其进行传递。信息储存后会因为各类因素而出现丢失的情况,因此人脑无法确保信息永久的储存,需要通过各种介质来进行信息的储存,这回储存和处理之间的关系。记忆数量的庞大是不可想象的,孤立的信息具有比较短的半衰期,因此这些初级的记忆需要通过整合来形成高级记忆,在讨论和研究的过程中,就是将这些初级记忆进行整合的过程。 近代教学论把培养能力放在比获得知识更为重要的位置上。以计算机内存的信息为比喻:有孤立的数据,如某一变量的值,某一次计算的结果;有结构化的数据文件,根据其结构特点能够方便于查询、调用和整理加工;也有的是一段程序、一个功能模块或者一个软件。它也由一系列数据代码组成,但能根据一定的目的处理有关信息并得出一定的结果。在信息论中通常称为“产生式”。计算机的能力与总内存大小及内存中目标库文件是否丰富有关系,更重要的是软件(包括深层系统软件和固化的软件),还有按一定逻辑结构设计的中央处理器(CPU)。人脑所贮存的信息中必须有大量类似于系统软件的由许多产生式组合起来的模块。能力是信息的高级形式。人的能力要有先天的物质基础(大脑)。在一定物质基础上,人的能力主要靠后天的教育、培养、锻炼和贮存足够数量的高质量的信息块(包括产生式)。 三,多媒体在教学中的应用 现代教学模式是传统教学与现代教学媒体进行结合的综合体,能够让课堂的教学效率获得质的飞跃,激发学生的学习热情。可是,对于多媒体教学,也应该持有辩证的态度,它可以让课堂教学优化,同时也会引起一些问题。通过笔者对于多媒体教学的调查研究,认为,其新颖性是吸引学生注意力的一个主要特点,表达能力强,表现能力强,信息量大。可是其会将教师的主导地位削弱,让传道授业解惑中的解惑被弱化了,缺乏了师生的交流和沟通,反而让学生的注意力跑偏了,因此其应用还是需要有一定的限制。 “多媒体”一词译自英文“Multimedia”,媒体(medium)原有两重含义,一是指存储信息的实体,如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等,中文常译作媒质;二是指传递信息的载体,如数字、文字、声音、图形等,中文译作媒介。从字面上看,多媒体就是由单媒体复合而成的。计算机多媒体是一组硬件和软件设备,结合了各种视觉和听觉媒体,能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上,包括图形、动画、图像和文字等媒体,在听觉媒体上,则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各样的媒体来源。多媒体包括文本、图形、静态图像、声音、动画、视频剪辑等基本要素。在进行多媒体教学课件设计的,也就是从这些要素的作用、特性出发,在教育学、心理学等原理的指导下,充分构思、组织多媒体要素,发挥各种媒体要素的长处,为不同学习类型的学习者提供不同的学习媒体信息,从多种媒体渠道向学习者传递教育、教学信息。 计算机多媒体的交互性、集成性和控制性是其主要的特点,能够多方面的刺激人体感官,让信息通道变得更宽,传递的速度更快,在对抽象内容的表达上,可以进行具体话,将微观事物宏观化,能够多方面的提供教学信息给学生,这是其最大的优势。 四,结束语 教学中使用计算机是现代教学的主要特点,也是一项需要长期发展的事业,其难度比较大,但是对未来教育的影响具有很大的促进作用。短时间内不会有较大的改变,但是长期发展下去,将会看见成效,体现在学生的综合能力方面。 计算机方面论文:计算机在社会保险方面的运用 【摘 要】现代社会是个信息化高速发展的社会,很多企业都很注重自身的信息化建设,国内很多保险企业亦是如此,都在积极开展数据中心的建设。运用计算机技术,建立一套规范的社会保险管理信息系统已成为当务之急。本文主要阐述了保险企业计算机信息安全管理的体系构建问题,通过计算机信息安全管理达到信息化建设的健康发展。 中国【关键词】信息安全管理;保险企业;体系构建 .引言 社会保险工作不仅是一项政策性强、涉及面广、信息流量大、计算复杂、准确性要求高的工作,而且要求处理的数据量相当大,数据及档案保存的时间相当长(因为要记载每一个参保职工每月的投保情况及其个人帐户的累计缴纳情况,包括逐月利息情况,直至其退休)。要把这项工作搞好,使之稳定、健康地发展,仍凭手工操作、搞人海战术显然行不通,而且是很不现实的。因此必须应用计算机来管理,充分发挥网络系统速度快、精确度高、自动化程度高、信息资源充分共享和数据批量处理的特点,以适应保险工作的需要。 1.保险企业信息安全管理的现状 计算机信息安全问题不是保险企业才存在的问题,是全球企业都存在的普遍问题,越发达的地区,信息安全存在的隐患越多。一方面,现在互联网的发展速度非常快,信息技术的日趋完善,出现了很多的恶意攻击工具,再加上信息系统本身的漏洞,让一些破坏分子更是有机可乘;从另外一个角度来看,企业自身对信息安全管理不重视,也是导致出现信息安全问题的首要原因之一。近年来,保险行业处于高速发展的时期,暴露出的问题也相对比较多,我们应该重视起来。下面列出了当前的保险企业在信息安全管理上存在的主要几点问题: 1.1没有相关的法规来约束 与信息的安全有关的分散于各种法律、法规、标准、道德规范和管理办法的条文较多,但尚未形成一个较为规范完整的保障信息安全的法律制度、道德规范及管理体系。同时现有的法规,由于相关安全技术和手段还没有成熟和标准化,法规也不能很好地被执行。因此,保险行业的信息安全标准和规范的缺少和无体系化,导致保险企业不能很好的制定合理的安全策略并确保此策略能被有效执行。 1.2没有引起足够的重视 很多保险企业的管理层对信息安全管理不太关注,不够重视,没有投入足够的人力、物力和财力去管理。大部分保险企业在公司治理上重点关注的是企业的业务规模发展,销售策略调整,组织结构和运营流程的优化等,对信息安全管理不太重视,不太相信信息安全问题能给企业会带来严重危机,直到发生了信息安全事件后之后才开始重视。因此,保险企业必须在公司日常治理中投入足够的时间和精力去完善企业的信息安全管理体系。 1.3对存在的风险评估不够 很多保险企业在设计搭建相关信息系统的时候对存在的风险评估不够,没有充分考虑到信息化所带来的安全风险,通常只是考虑到信息技术问题,对于信息系统应用后出现的信息安全问题欠缺考虑。其实对信息系统安全风险不做评估或评估不充分,都会带来严重的后果,一旦信息系统出现严重缺陷或漏洞的时,系统受到破坏,正常的业务操作无法进行,严重的可能会导致企业内部机密、客户个人信息的泄露或者重要数据被盗、被篡改等。所以,保险企业面临解决诸如系统本身缺陷、操作失误等带来的安全问题的。 1.4没有制定相应的安全管理条例,无明确责任划分 保险企业相关的信息技术安全之所以存在一系列的问题,和企业没有制定相应的安全管理制度,没有明确责任划分等有很大的关系。没有相关的信息安全管理制度去制约,出了信息安全问题以后的责任划分不清晰,长此以往,信息安全问题的监管就会出很大的漏洞,也很难形成一个可控的信息安全管理体系。保险企业的信息安全管理应该是整个企业员工共同面对的问题,而不是企业某个部门或者某些个人能够决定的事情。保险企业的信息安全管理应该有相应的制度和明确的责任划分,每个部门都应该有信息安全的负责人,出了问题要做到有人承担,如果不这样的话就会影响到信息安全管理体系的构建,成为企业信息安全管理的绊脚石。 所以,针对以上种种问题和现状,保险企业必须要形成一个良好的信息安全管理体系,这样才能从根本上解决问题,发挥信息化建设的作用,保障企业的计算机信息安全。 2.社会保险计算机网络建设的重点 “计算机就是网络,网络就是计算机”。我们要一改过去的做法,社会保险自动化建设将由过去的封闭单一型向开发型过渡;从以社会保险内部业务管理为重点转向以公共信息服务和提高社会化管理程度为重点;由过去的单机操作向网络过渡,最终全面实现网络管理。 一个社会保险机构成功与否,取决于以下三个因素:一是在政策支持下的经费投入决定了硬件设备的规模,这是系统的外部条件。二是一套功能齐全、着眼点高、符合开发系统标准的应用软件,这是网络系统的灵魂。三是内容丰富、符合国际标准、具有本地特色和一定参保覆盖面的信息数据库,这是网络自动化的基础。这三个因素既是社会保险机构网络建设的关键因素,又是建设的重点。 3.保险企业计算机信息安全管理的体系构建 3.1掌握安全管理标准,构建安全管理基本框架 要熟悉掌握信息安全管理标准,对信息技术的安全管理标准要进行不断深入的理解,不能仅仅考虑到信息技术,而忽视了信息安全管理。国际上对安全管理研究已经取得了一定的成果,推出了信息安全标准,成立了信息安全标准化组织,搭建了信息安全标准体系框架。在我国,虽然信息安全的研究起步比较晚,但是也在不断的完善中,已经制定了适合我国国情的信息安全管理标准。我国提出的关于《计算机信息安全保护等级划分准则》中就明确了安全管理的标准,主要把信息安全划分成自主保护级、系统审核保护级、安全标记保护级、结构化保护级和访问验证保护级等五个安全程度不同的安全等级,根据这五级标准,也分别提出了关于建立安全管理体系的相关措施。所以,保险企业应该参考这些标准,构建适合自身行业、企业信息的安全管理基本框架,这对于企业的健康稳健发展是非常有意义的。 3.2实现科学的信息安全管理 保险企业要实现科学的信息安全管理,不能不考虑信息安全影响而随意的进行信息管理。保险企业的信息安全管理应该要包括对机构安全管理和人员安全管理以及技术安全管理和场地设施安全管理。保险企业需要采用一些科学的方法,如科学化企业信息资产评估和风险分析模型法、设计完备的信息系统动态安全模型等,建立科学的可实施的计算机系统安全策略,采取规范的安全防范措施,选用可靠稳定的安全产品,设计完善的安全评估标准和等级,实施有效的审核措施等来实现对信息的安全管理。 3.3进行有效的安全风险评估 保险企业在搭建信息化平台的时候,必须要进行安全风险的评估,没有风险的评估是很难实现信息安全管理的。同时,还需要在对信息安全风险的评估中制定出风险的应对方案,便于应对突发问题,从最大程度上保证信息的安全。 3.4合理配置安全产品 对于评估出来的风险,保险企业可以对信息系统配置一些安全产品来规避信息安全风险。比如说系统存在一些漏洞,这些漏洞很容易受病毒的攻击,那么企业可以配置一些能够定期更新的杀毒软件和防火墙来防止病毒的侵入。在配置产品的时候需要注意配置的合理性,不能什么安全产品都去配置,要通过最优化的安全产品配置达到企业信息的安全管理。 结语 随着社会保险制度改革的不断深人,社会保险业务管理工作日趋繁琐,其业务量、数据量大幅度增加,对信息处理的及时性和准确性要求也越来越高。社会保险管理信息系统的建设,要紧密结合各级社会保险机构的业务需求,遵循信息工程的理论和方法进行,其总的指导方针是:统一规划,统一标准,城市建网,网络互联,分级使用,分步实施。促进社会保险改革和发展,完善社会保障制度的需要。 计算机方面论文:计算机网络信息处理与安全方面的应用 [摘 要]随着社会经济的快速发展,计算机被普遍应用在各个行业,由此,网络中的信息处理和网络的信息安全都成为我们研究的重点,本文简单分析了网络信息处理和网络安全方面所涉及的内容,探讨计算机在这些方面的应用。 [关键词]计算机应用 网络安全 信息处理 信息处理是指对数据进行处理,使它获得新的结构和形态,或者产生新的数据。比如,网络和计算机系统就是一种信息处理系统,通过对输入数据的处理,可获得不同形态的新的数据。信息处理包括信息的采集和输入、信息的传输、信息的加工、信息的存储和信息的输出等处理工作。 1 网络信息处理与计算机应用 目前,信息正朝着以电子形式替代的无形化方向发展,从而使社会的一切活动向着无形化发展,大大缩短了活动的时间和空间,运用基于Web的网络信息处理技术就是这种优势的主要体现。从技术手段来看,与传统方法相比,网络信息处理解决了存储介质、查询速度、快速复制和远距离传播与处理等问题。网络和计算机给人们带来许多有形的和无形的利益,使人们通过各种信息处理技术加工生成新的信息资源,按需提供给各方面、各层次的人共享,人们可以及时且非常容易地取得自己所需要的信息,进行有效的安排,从而加快信息流通的速度,降低办公成本,更容易实现企业、学校、政府等各组织之间的沟通与合作,使管理的范围从组织内部扩大到外部。 网络信息处理能处理网络中的所有信息,包括信息的采集、定制、、传输、存储、交流、分类检索等技术,囊括所有人、财、物等方方面面的企业管理、市场营销、教育、医疗、保障服务信息等所有商务和政务信息。政府办公人员可以通过网络办公(电子政务),商务人员可以通过网络做生意(电子商务),管理人员可以通过网络进行管理,教师可以通过网络实现师生之间传递教学信息,学生可以通过网络进行协作学习,服务人员可以通过网络提供及时的服务。 网络所具有的功能都是通过计算机以及网络信息处理技术来实现的。有人说,计算机网络信息处理的功能只有你想不到的,没有你做不到的,具体表现在以下几个方面: 1)信息功能。计算机通过网络信息经过处理后有很强的及时、方便的功能,不但能文字信息,还可以多媒体信息、广告信息,还有一些时效性很强的信息,如天气预报、产品供求等信息,从而位信息传播更加广泛,提高了信息利用率,真正做到“秀才不出门,全知天下事”。2)信息采集功能。计算机网络信息处理技术不但能采集到组织内部信息,还可采集到外部信息,扩大了信息采集的渠道,使信息采集更具目的性和针对性,使决策更有依据、管理更有成效。网络信息采集的效率指标,如采全率、采准率、及时率、费用率和劳动耗费都比一般的方法和工具要好。信息采集主要依靠留言板、网络调查等技术来实现。3)信息管理功能。是指计算机主要用于政府各部门、企业的事务处理,提高办公效率,提供方便,如人、财、物的管理,报名、租借、预订等工作都可以在网络上进行。4)信息检索功能。利用计算机可以在最短的时间内查询到所关心的信息。5)信息交流功能。计算机和网络具有用户之间相互交流的功能。这种交流有实时交流,如聊天空,还有非实时交流,如BBS、网上答疑等。6)信息传输功能。计算机的网络快速传递信息的功能是Internet迅速发展和计算机应用的主要原因。信息传输包括用户的计算机网络下载、上传和邮件形式。7)信息存储功能。按一定数据结构将信息存放在计算机的网络数据库,供查询与检索,实现数据共享。 总之,与传统的信息处理方法相比,利用计算机、网络处理和管理信息有以下优势:被授权者随时随地都可以进行信息管理和处理工作,不再需要客户端;可以在全球范围进行产品、企业、服务的宣传;可以方便地与所有用户进行交流,获取他们的反馈信息;充分体现Internet上的信息及时、快速、多变和灵活的特性,信息的更新速度加快;实现信息的资源化、系统化和标准化,信息采集自动化,为信息的进一步挖掘提供了可能。 2 网络信息安全与计算机应用 随着计算机的应用和技术的飞速发展,信息网络已成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域,存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息,甚至是国家机密,所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击(例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等)。网络应用给人们带来了无尽的好处,但随着网络应用的扩大,网络面临的安全威胁和风险也变得更加严重和复杂。原来由单个计算机安全事故引起的损害可能传播到其他系统和主机,从而引起大范围的瘫痪和损失;另外加上缺乏安全控制机制和对网络安全政策及防护意识的认识不足。这些风险正日益加重。通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据,这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加,使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁,并成为严重的社会问题之一。 计算机网络的发展,使信息共享应用日益广泛与深入。但是信息在公共通信网络上存储、共享和传输,会被非治窃听、截取、篡改或毁坏而导致不可估量的损失。尤其是银行系统、商业系统、管理部门、政府或军事领域对公共通信网络中存储与传输的数据安全问题更为关注。如果因为安全因素使得信息不敢放进Internet这样的公共网络,那么办公效率及资源的利用率都会受到影响,甚至于人们丧失了对Internet及信息高速公路的信赖。由于计算机网络系统也存在着各种各样的危险性和不安全因素,影响到整个系统的正常运行,因此必须通过一系列的手段、措施来增强计算机网络的安全性,确保系统的正常运行。例如采用先进可靠的安全技术,一般有计算机的身份认证技术,防治病毒的技术,计算机加密技术,防火墙技术等等,这些技术是网络安全的基础,它可以减少网络的脆弱性,提高网络的安全性能。 3 结语 综上所述,随着计算机和通信技术的迅速发展,信息已成为当今杜会的首要资源。信息与越来越多人的社会生活密切相关。人们利用各种公共通信设施接收、存储、处理和传输各种信息。用户不仅要求信息处理和传输过程是有效的和可靠的,还要求重要而敏感的信息是秘密的、完整的和真实的。这些信息的收集和处理,网络的利用和安全保障技术都是通过计算机来进行操作和维护,所以计算机往往成为这些技术的操作工具和机器。没有计算机的广泛应用和计算机软件、硬件设施的发展,就没有计算机网络技术的进步,那么网络安全也无从谈起。总之,网络安全是一个综合性的课题,涉及技术、管理、使用等许多方面,既包括信息系统本身的安全问题,也有物理的和逻辑的技术措施,一种技术只能解决一方面的问题,而不是万能的。 计算机方面论文:浅论计算机在数据通信方面的应用 摘 要:随着信息技术的飞速发展,计算机的通信方式已经进入了数据通信时代,这极大地丰富了计算机与通信的内涵。计算机在数据通信方面的应用越来越普遍,这促进了社会的发展,具有良好的发展前景。 关键词:信息技术;计算机;数据通信;应用 在早期,计算机与通信是分开工作的,二者并没有联系,随着科学技术的不断进步,计算机的功能越来越强大,在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。网络通信是基于计算机的逐步完善而实现和发展起来的,计算机网络中传输的信息都是数字数据,计算机之间的通信其实就是数据与数据之间的通信,数据通信是计算机和通信线路相结合而产生的一种新的通信方式。它以数据传输为基础,以计算机作为数据信息传递的平台,通过数据传输、数据交换和数据处理等过程实现不同地点数据终端软、硬件和信息资源的共享。计算机在数据通信技术的应用实现了计算机与计算机之间以及计算机与终端之间的良好传递,对社会发展产生了巨大的影响,并且具有很好的发展前景。 1 数据通信及其发展历程 1.1 数据通信简介。数据通信是以“数据”为业务的通信系统,数据是预先约定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展,以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式,它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。一般的数据通信系统主要由信源、信宿和信道三部分构成。其中,我们通常将数据的发送方称为信源,而将数据的接收方称为信宿。信源和信宿一般是计算机或其它一些数据终端设备。为了在信源和信宿之间实现有效的数据传输,必须在信源和信宿之间建立一条传送信号的物理通道,这条通道被称为物理信道,简称为信道。 1.2 通信技术的发展。通信技术的发展经过了五个阶段。第一阶段以语言为主,通过人力、马力、烽火等原始手段传递信息,方式简单,内容单一;第二阶段以文字、邮政为主,使信息由通过语言向通过文字传递,增加了信息传播的手段;第三阶段以印刷为主,扩大了信息传播的范围;第四阶段:以电报、电话和广播为主,1876年,贝尔发明电话机,利用电磁波不仅可以传输文字,还可以传输语音,使通信技术进入了电器时代,由此大大加快了通信的发展进程。1895年,马可尼发明无线电设备,从而开创了无线电通信发展的道路;第五阶段以计算机为主,除传递语言信息外,还可以传递数据、图象和文本等,通信技术进入了信息时代。 2 计算机与数据通信的相互关系 数据通信是在计算机网络的基础上逐步发展起来的,尽管通信系统本身与计算机网络并不等同,但是在信息技术高度发达的今天,二者并不是独立的,在某些方面相互融合和相互联系,并且已经形成了相辅相成和相互促进的发展局面。通信系统通过计算机技术的结合,把非通信的信息服务扩张到计算机网络的方向上来;计算机网络通过与各种先进通信系统的进一步融合,向更高级的计算机网络方向发展。伴随着新的通信系统和计算机网络信息技术的不断出现和运用,二者的融合与发展还会更加深入和紧密。 3 计算机数据通信的分类 3.1 有线数据通信。有线数据通信依赖于有线传输,只能用于固定终端与计算机或计算机与计算机之间的有线通信。可分为以下三种:(1)数字数据网(DDN)。数字数据网的基础是数字传输网,它必须采用以光缆、数字微波、数字卫星电路为基础,才能建立起数字传输网。主要由本地传输系统、交叉连接和复用系统、数字信道和网络控制管理系统组成。其主要特点是:1)传输速率高,网络时延小;2)传输质量高、误码率低;3)信道利用率高;4)网络运行管理简便;5)不需要价格昂贵的调制解调器;(2)分组交换网(PSPDN)。分组交换网是继电路交换网和报文交换网之后一种新型交换网络,是数据通信的基础网,分组交换是一种存储转发的交换方式,它将用户的报文划分成一定长度的分组,以分组为单位进行存储转发。其主要特点是:1)传输质量高;2)信息传递安全可靠;3)允许不同类型的终端相互通信;4)电路传送的误码率极小;5)分组交换的网络管理功能强;6)电路利用率高;(3)帧中继网(FRN)。帧中继是在用户―网络接口之间提供用户信息流的双向传送,并保持信息顺序不变的一种承承载业务。帧中继网是从分组交换技术发展起来的,通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网组成。其功能特点为:1)使用可变长度分组;2)帧中继只使用了物理层和链路层的一部分来执行其交换功能,大大简化了处理过程,提高了效率;3)采用虚电路技术,适合于突发性业务的使用;4)通常的帧长度比分组交换长,吞吐量非常高;5)其时延小。 3.2 无线数据通信。无线数据通信是通过无线电波传送数据进行通信的,能实现移动状态下的通信,故也称移动数据通信,就是计算机与人之间或计算机与计算机之间的无线通信,它可通过与有线数据网互联,把有线数据网扩展到移动和便携用户。 4 计算机在数据通信方面的应用 4.1 有线数据通信的应用:(1)数字数据电路的应用:1)通过DDN的专线上网;2)用户可以利用DDN提供的专线服务来构成自己的专用网,还可以组建自己的电视或电话会议系统;3)实现局域网的互连,实现资源共享和文件传送、事务处理等业务。4)用于各种实时性较强的数据交换,如通过DDN网将银行的自动提款机(ATM)连接到银行系统大型计算机主机。5)此外通过DDN网证券行情,也是许多证券商采取的方法;(2)分组交换网的应用:1)利用分组网组建本系统的管理信息网,如利用虚拟专用网对公司计算机广域网进行监控;2)利用分组网进行数据库查询,开展信息服务,如电子图书馆、电子商业、旅游等;3)利用分组网进行本系统的实时业务处理,如金融系统的通存通兑、电子汇兑、销售点业务(POS)等;还可开发与提供某些增值数据业务:电子信箱业务、电子数据交换业务、传真存储转发业务和可视图文业务等;(3)帧中继技术的应用。主要应用在广域网(WAN)中,常用于:1)组建帧中继公用网,提供帧中继业务。2)在分组交换机上安装帧中继接口,提供业务。3)为用户提供低成本的虚拟宽带业务。4)局域网(LAN)与广域网(WAN)的高速连接。5)LAN与LAN的互联。6)远程计算机辅助设计/制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视等。 4.2 无线数据通信的应用:(1)移动数据通信在业务上的应用:1)基本数据业务的应用有电子信箱、信息广播、传真、局域网接入等。2)专用业务的应用有GPS汽车卫星定位、车、船、舰队管理、计算机辅助调度、个人移动数据通信和远程数据接入等;(2)移动数据通信在工业及其它领域的应用:1)固定式应用是指通过无线连接公用数据网的固定式应用系统及网络。如偏远山区的计算机入网、加油站以及灾害的遥测和告警系统、部队人员及装备的监测与控制等。2)移动式应用包括野外勘探、施工、设计部门和交通运输部门所用的运输车、船队以及快递公司通过无线数据网络来指示或记录实时事件,实现业务调度、远程数据访问、报告输入、通知联络和数据收集等。3)个人应用是指专业性很强的业务技术人员、军队人员等需要在外办公时,通过无线数据终端进行远程打印、传真、访问主机、数据库查询、查证。 5 结束语 数据通信目前已成为当代通信发展的主导力量之一,计算机在数据通信方面的应用正在以更广的覆盖范围和更高的速率向前发展,与计算机结合的数据通信将会逐步实现快速的发展,其发展前景也将会更好。
软件设计毕业论文:面向服务架构的ERP软件设计新思路 摘要:传统构架下的ERP软件,在实际应用中出现了许多问题。文章介绍了一种新的软件架构方法――面向服务架构(SOA)的理念及其特点,并对面向服务架构的ERP和面向对象架构的ERP分别在体系结构和开发方法上作比较,最后选取SAP公司的NetWeaver和ESA产品设计理念作为案例,进一步阐述了SOA思想在ERP设计中的应用特点和优势。 关键词:面向服务架构(SOA);面向对象架构(OOA);软件设计 0 引言 ERP由最初的财务软件逐渐发展起来,内容越来越丰富,功能也越来越齐全[1]。到目前为止,ERP的产品模式最常见的有两种:通用型ERP和专业型ERP。通用型ERP,顾名思义,是适用于多种行业的套装软件。通过对其进行二次开发、系统配置,达到满足不同行业的管理信息化需求。它的拓展性好、通用性高,成为目前的主流。专业型ERP,也称之为行业型软件,是专门针对某一特定(或相近)行业设计和定制的,便于满足目标行业的个性化管理需求。 但这两种ERP产品都存在各自的缺陷,从而导致了应用实施过程中出现了很多问题,最终以失败告终的案例也不在少数。如通用型ERP,它的优点也正是它缺点所在。通用代表了缺乏个性,流程固化,不能针对不同企业做出有效的变化,只能通过企业进行业务流程再造,来满足ERP产品的需求,忽视了企业的个性化需求;专业型ERP的最大缺陷是它的开发成本高,使企业望而却步,同时适用的企业并不多,所以这种专用型ERP,企业很少主动开发,往往是在目标企业提出某种需求的前提之下,进行定制开发,需要很高的成本。 传统ERP产品存在的这些缺陷,大部分原因是其架构理念的落后,开发方法的局限。现在,面向服务架构(SOA,Service Oriented Architecture)这种新的架构理念被引入到ERP软件的设计与开发中,为传统ERP产品走出困境带来了希望,为ERP领域的又一次革命性的飞跃奠定了基础。 1 面向服务架构SOA 早在1996 年,Gartner Group就已经明确地提出了SOA的理念,但目前尚未有一个统一的、业界广泛接受的定义[2]。IBM的高级软件工程师李珉先生说过,不同行业的人可以从不同的视角来理解SOA,从程序员的角度,SOA是一种全新的开发技术,新的组件模型,比如说Web Service;从架构设计师的角度,SOA就是一种新的设计模式,方法学;从业务分析人员的角度,SOA就是基于标准的业务应用服务。 一般认为:SOA――面向服务架构是一个组件模型,它将应用程序的不同功能单元――服务,通过服务间定义良好的接口和契约联系起来。接口采用中立的方式定义,独立于具体实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言,使得构建在这样系统中的服务可以使用统一和标准的方式进行通信。其中服务,是指仅基于两个组件接口之间的契约,由一个组件提供其行为方法给另一个使用。 SOA中一般都包含三个角色:服务的提供者、服务的请求者、服务[3]。三个角色是根据对服务提出不同的需求和行使的不同功能来划分的。它们的关系可以简单理解为:服务的提供者将它提供服务的具体描述在服务,以方便服务的请求者查询;服务的请求者通过对服务搜索,查找到需要的服务及其提供者的地址;最后是服务的提供者与服务的请求者进行直接的绑定,完成服务(见图1)。 举个最简单的例子,我们若要在网上下载一首歌,先可以通过搜索引擎GOOGLE等,搜索可下载这首歌的网站,获知这首歌的免费下载的地址,最后我们直接链接这个地址下载歌。在这个过程,网站即相当于一个服务,我们是服务的请求者,而最后那个下载地址背后的服务器为服务的提供者。 图1SOA 三者关系图 SOA主要特征是将应用程序功能包装成服务,服务间彼此独立,可单独作为组件使用。它具备松散耦合,提供粗粒度的服务和标准化的接口等。SOA旨在提供一个通用的,可互操作的和有弹性的行业标准架构,可以在软件基础架构之上建立一系列可重复利用的服务,实现企业适应业务流程变化的需求。 2 基于SOA的ERP与传统架构下的ERP的比较分析 2.1 ERP传统体系结构和基于SOA的ERP体系结构的区别 传统的ERP软件在其体系结构上可以分为三层:表现层、业务逻辑层和数据库[4]。在这种体系结构下,其客户端访问存在很多的问题。如表现层在访问业务逻辑层的各个业务对象时,一个客户端可能同时访问多个业务对象,一个业务对象也可能同时被多个不同的客户端访问。因此它们之间关系杂乱、复杂,造成层与层之间的耦合性强;表现层与业务逻辑层相互依赖,访问接口不是公开标准的,而是依赖于特定的接口函数,一旦其中的某一层发生改变,其接口函数也要作相应的改变,导致系统地扩展性和维护性差(见图2)。 图2传统ERP体系结构 将SOA思想引入ERP软件的设计开发之后,其传统的三层体系结构,将会在概念上演变为四层结构,包括表现层、服务层、业务逻辑层和数据库。其中,服务层是抽象层,是独立的、由可重用的、基于标准的服务组成。每一个具体的服务包含了接口部分和实现部分,其接口部分定义了服务使用者和服务提供者进行程序访问的契约;实现部分包含了服务作用和商业逻辑等信息(见图3)。 由图3与图2比较可以清楚地看到两者的区别,SOA架构的四层体系结构,客户端并不像传统的体系结构直接调用业务对象实现最终目的,而是通过调用一个独立的服务,服务再调用相关的业务对象去实现最终目的。由于它调用服务的接口包含在服务层内,所以,各个层之间都是独立的、松耦合的,没有很强的依赖性。任何一层发生变化,只要接口不变,不会影响服务的实现,有利于系统地扩展和维护。 因此,设想以SOA思想实现的ERP软件,具备很强的弹性,可以根据不用企业的不同需求进行调整,符合企业的个性化需求,具体会在后面的实例中说明。 图3 SOA四层体系结构 2.2采用SOA和OOA进行ERP软件设计开发的区别 ERP软件发展至今,它的开发方法由最初的面向过程(POA)的开发方法,发展到面向对象(OOA),至现在提出的面向服务(SOA)的开发方法[5]。面向对象的开发方法是目前ERP软件开发中的主流技术,但它本身存在很多的缺陷。它对编程语言有很强的依赖性,封装粒度小,耦合度高,未形成标准的模型和概念,从而难以形成标准和开发规范,不能达到软件重用的可移植性和互操作性,产生了大量的“对象孤岛”。 相对于传统的面向对象体系结构的紧耦合,SOA是一个粗粒度、松耦合的面向服务架构,其服务之间通过公开、精确定义的接口进行通讯,不涉及底层具体编程接口和通讯模型,服务与服务之间是相互独立的,且服务可以被重复调用,也可以被任何潜在需求者调用。 以下是某公司针对订购产品这一实务做出的一系列数据处理的例子,分别从面向对象架构与面相服务架构这两种不同架构理念对软件设计开发的不同要求做出的比较(见图4)。 面向对象设计中,公司在生产和销售产品的时候,是根据收到的采购订单进行的。采购订单有很多属性,但它的订单编号是唯一的。根据其订单编号,编制公司的销售订单。根据其销售订单中产品清单编号主码,关系到产品清单。最后根据其具体产品编号关系到产品目录,一层一层的处理数据。以上过程,就是软件面向对象架构的最基本思路,对象之间继承关系的依赖性很强,层层相扣。因此,对象的分析与设计及编程实现,要求很高,也很复杂。 图4面向对象架构与面向服务架构 现采用面向服务架构思想对软件进行开发。可以把所有相关的主体分为三个层次,从基础的对象层,到由不同对象组成的组件层,至最终的服务层。关于这项订购实务,公司要处理的有四个基本对象,采购方信息处理,采购订单,产品清单,与产品目录;组件层包括采购方信息和单据两个实体;而它们都包含在订购产品这项服务中。那么公司在开发这项订购产品服务的时候,可以把它分为若干部分,从对象这个最小粒度开始,再组合成不同的组件,到最终完成一项服务。这样对开发人员技术的要求会低一点,且不同部门可同时进行软件开发。 这里需要说明的是,SOA并不是OOA的完全替代,如开发人员对单个对象,或组件乃至整个服务采用面向对象的架构设计,但在整体上是面向服务的,主要原因是接口的设计。 2.3 SAP的NetWeaver平台和ESA思想 目前,SOA的思想被越来越多的用于ERP产品的开发上,ERP产品的巨头SAP也不例外。企业服务架构ESA就是SAP基于SOA的思想提出的新产品的模式。提到ESA就不得不提到它的另一个产品NetWeaver,因为企业服务架构是建立在这个技术平台之上的。 NetWeaver是SAP于04年正式推出的一个产品,它是一个底层技术平台,SAP的很多新产品的应用都是跑在这个平台上,相当于一个中间件产品。它主要提供了以下四方面的功能,人员集成,信息集成,流程集成和应用平台。它是由交换架构XI,主数据管理MDM,解决管理Solution Manager等组件构成。它是目前支持所有SAP应用的基础产品,是企业应用软件的开发平台、同时又为企业搭建一个基于NetWeaver的面向服务的IT架构。 SAP的企业服务架构并不是简单的技术层面的SOA,而是面向企业层面的,它将原有的ERP、SCM、PLM等模块在NetWeaver这个技术平台上集成,组合成业务流程平台(见图5)。企业在这一个平台上可以共享很多组件,不同的企业也可以根据不同的需求,增加或选用不同的企业服务库,或自主开发部分功能,实现企业的个性化。 图5 SAP NetWeaver平台业务组件 SAP的一位主管曾作过这样一个比喻,将软件的企业服务架构化比作电路的集成化。集成块(IC)本身是功能模块化设计的,但它是更复杂电路的基本组件,设计一个个的集成块,把他们组成电子设备,而不再是从电阻、电容、电感、晶体管等基本元件来组建电路。以后软件业业一样,要设计这些“集成块”和利用这些“集成块”,这些“集成块”就是企业服务(Enterprise Service)。 这也是面向服务架构思想在ERP软件开发和产品发展中应用的最佳体现。 3 总结 面向服务架构(SOA)得到了各大软件公司的重视,如IBM、Oracle、SAP等,说明其理念是先进的,相对于传统的架构模式存在很大优势。本文也具体阐述了其存在的优势,但大部分也只存在于理论,因每个公司对SOA的理解各不相同,基于此理论设计开发出的产品也是各有特点,没有得到一致的公认。 本文分析了SAP基于SOA思想提出的ESA这个思想,其最终产品仍处于开发阶段,只能对其主导思想略为阐述。现在是SOA乱战时代,但可以预见,随着SOA思想的发展和完善,以及在软件业的广泛应用,它的优势会逐步显现出来,为传统的ERP软件带来革命性的转变。 软件设计毕业论文:如何利用嵌入式软件设计SoC 美国Globalpress公司举办的2007电子高峰会议上,举办了一场SoC(系统芯片)的专题讨论会:设计师如何利用嵌入式软件作为SoC器件设计的关键。会议上的专家各抒己见。 完整方案比单个硬件重要 主持人:Gartner公司的高级分析师JohnBarber 软件在嵌入式产品中的份量越来越重。自2000年来,价值观念发生了巨大的变化,2000年以前,主张是器件,即让我们的器件与竞争对手的性能、品质进行对比具有优势,这就是那时形成鲜明特色的关键。现今,制造商和客户需要的是解决方案,而不仅仅是器件。我的价值主张,我的鲜明特色,必须是完整的解决方案,包括与硬件一块推出的可以立即投入大批量制造的软件栈。 硬件与软件将设法整合到单个流程 Mentor Graphics系统级设计总监BillChown 我们过去所从事的是硬件设计,现在则还需要辅以软件应用方面的大量工作。但这两者的“婚姻”却并不幸福。在两者之间,我们需要填补在基础架构方面的鸿沟,如今的硬件小是从头设计的,需要进行基础架构的复用。需要复用的包括处理单元、内存、接口器件……许多基础设计事先已经被人们所了解、得到了分析和预先进行了配置。我们需要把它插入到系统中,提供针对硬件的软什能力,以及针对具体应用的软件能力。在用户对硬件和应用软件的使用目标的这两个空间之间,我们必,坝确保能让他们寻求到与他们的具体需求相应的问题所在,但是最大限度减小他们仡存两个空间之间的工作量。 EDA代表电子没计自动化,但我们有时候会迷失,而忘却了“自动化”一词正是我们在这个空间中应该完成的工作。我们应该回顾在这个流程中应该实现自动化的对象是什么?那并不仅仅意味着工具的改进,而且意味着我们能通过标准化来简化问题。 总结一下,我们能让人们去做的事情,是从一个任系统空间中的概念设计,一直到完成整个流程。慨念设计上的革新是关键,我们需要灵活多样;随着设计的进行,我们需要尝试不同的解决方案。如果我不知道我往做什么,就无法去尝试替代方案。所以良好的分析将告诉我,我所做的工作将会把我带向何方。这些不同的任务中的每一项,都对应着每一个团队所从事的领域。因此,这是一个复杂的世界,但我们将设法将其整合到一起。在实现整合的过程中,我们应该能加速、改动,并将来自于不同领域的软件与硬件、系统与验证集成到单个流程中。 软件的关键作用是保证批量 MIPS Technologies公司市场行销副总裁Jack Browne 在SoC设计时,我们所面临的挑战是多方面的。首先我们希望能向市场上推出种类多样的产品。以MIPS公司为例,有3种不同的微架构系列,10种不同的处理器内核。我们必须具有某种能让我们能投入制造的业务模式,因为本公司的业务模式是基于IP(知识产权)使用费的,我们的年收入的一半来自于授权和版权使用费。客户的产品要达到制造批量,交货则需要3-4年;他们拿到所设计出的芯片,要2年,然后他们再让OEM来设计出系统,而这又要花上2年。所以,该供应链有一个问题:如果我的收入严格取决于制造批量,你应该如何来支付这些开发的费用?费用的支付要延后4年,财经界是不能容忍战略性项目上的亏损的,你必须展示出业务的良好性。 另外一个挑战是,你希望进入不同的、类型各异的市场。其中每个市场的成功的临界数量(客户数量)是不同的。同时你还必须支持不同的OS(操作系统)。你必须有解决所有这些问题的方案。我们的做法是,承认人们有一个平台。软件,无论是Linux还是其他的实时操作系统,一直到应用层次。我们所追求的关键一点,是使用硬件抽象层。从根本上来说,如果我有两家不同的客户,他们决定购买不同的套装,或者甚至不同的USB控制器,则通过硬件抽象层,如你的PC中的BIOS,我可以实现不同的偏好,而不用移植操作系统。 你去考察供应链上的不同玩家的商业模式的话,就会发现,将操作系统移植到另一个硬件平台上的工作并不能提供多少余地。如果你所选择的应用不对路的化,则很难实现足够的产量。如果你考察如今的标准数字电视的话,就会发现其中有些采用了300万行的软件。而你将看到2年后的HDTV将采用500万行的软件,而且其中有16个处理器,用于处理不同的任务。 所以软件的关键作用就是保证批量。如何找到一个合理的财经运作模式,是EDA、IP公司、半导体公司、软件公司共同努力解决的挑战。 多处理器的软件设计法 Tensilica公司市场行销副总裁SteveRoddy 软件的重要性到底有多高?有人认为市场规模尚小,有些人认为它很重要,另一些人则主张我们处在一个临界阶段,许多软件都实现了移植。 3种现点也许都是正确的,具体取决于其市场。但我想退一步思考一下处理器也许倒也无妨。一个有趣的问题是,如今和未来的应用应该需要多少个处理器?这里借用ITRS(国际半导体技术发展路线图),来展示在每个工艺节点对应着的、每个SoC上平均使用的处理器的数量(图2)。当前,ITRS宣称每个SoC上平均有32个可编程器件。我们知道,有些可能数量会多些,有些则少些。Tensilica与Cisco合作,推出了基于130nm节点的、采用192个处理器的设计。所以处理器的数量会出现迅速增长。而软件正是在此之上运行的。 是的,软件的复杂程度和架构的复杂程度都正在增加。即便处理器的数量在增长,它们并不全都一模一样。这些器件上将出现多样化的处理器。 关于嵌入式的设计,很明显的一点是,软件的形式必然迥异于普通的通用型软件。事实上,嵌入式世界迥异于与通用型软件世界。在通用型应用的世界中,如Intel和AMD,在处理器上运行的软件在器件开始推出时尚不为人所知。因此一般采用通用型的计算,对于通用型的计算,人们采用通用的SMP Die Bucket架构。在嵌入式世界中,如果你设计用于路由器的芯片的话,它就是供路由器专用的。优点就在于你知道器件的用途,所以其设计会针对具体应用进行优化,让人们能利用专用的处理器,如可重构的和可扩展的处理器,以节省面积、成本和功耗。因此两者的设计之道大相径庭。拥有许多可重编程的处理器,并不意味着你有一个全新的世界。系统架构和硬件架构研发者努力解决这个问题已经有几十年了。他们将其称为SoC,现在人们以处理器为单位进行设计,而不是硬件模块,他们在系统中引入了许多软件的东西。但这并不意味着在设计这些东西的方式上会遇到什么危机。 设计这些系统的风格,仍然具有一个SoC 只有一个处理器的年代的SoC设计、架构所具备的那种多样性。你可以让处理器间具有一个看起来非常传统的联系,采用SMP通用型架构,你可以让处理器之间根据具体应用来建立互动关系,你可以在处理器间建立硬件风格的数据流。事实上,某些处理器甚至根本都不清楚芯片上有其他处理器的存在。这些东西的实现有多种多样的途径,成功的关键是功能划分,人们可以在功能模块中放入标准、API,事实上,在这些系统上运行的软件,可以造成复杂性极大增长,而我们在实现上仍然感受不到危机的存在,通过功能划分,经过优化的处理器、经过优化的API将通用型的程序与软件的所有复杂性隔离开来。 设计者完全可以利用直截了当的设计方法来掌握如此复杂的,设计数百万行程序的软件工作。 软件发挥至关重要的作用 Wipro公司半导体/消费事业单位副总裁Siby Abraham 今天,推动半导体业发展的仍然是摩尔定律。对我来说,在设计中如何放入更多的逻辑、在一定的芯片面积上能放入多少个晶体管这一问题所带来的痛苦和挑战一这是技术经理和工程师们关心的问题,倒还比不上呈指数化增长的IC设计成本。源程序的复杂性的日益增长,而成本的上涨幅度超过了硬件的。 如今,逻辑电路的80%都被复用。这意味着SoC上只有20%的逻辑是用来体现其不同之处的。这也就是利用软件来实现SoC鲜明特色的地方。我们所看到的趋势是,根据我们过去4年所从事的项目,我们在软件和半导体业摸爬滚打了多年,SoC的未来在于多核架构方面的改进,而这正是软件发挥其效用的地方。 如今,我们的软件还不能有效而自然地利用好多架构带来的优势。挑战在于,软件工程师如何能利用众多核架构带来的优点。我们已经看到了在SoC中对软件的多方面的应用。软件的挑战,可以认为与硬件工程师们所面临的挑战是一样的。 我们今天所看到的更重要的一点是,现在需要那些不仅仅把自己划入硬件工程师或软件工程师等类别的工程师们,他们了解更多的专业,从而能利用众多领域的知识。我们看到一个大挑战,有的客户要求在产品供货时就能提供软件。 我们所看到的技术上的挑战,价格、性能、功耗,而如今软件团队也将承担相应的责任。如果没有可调试性,硬件团队将困难重重。 软件设计毕业论文:虚拟心电监护系统软件设计 摘要:在LabVIEW图形化的编程环境下,利用MIT-BIH生理信号数据库和LabVIEW的各种控件,实现对心电信号的采集读取、滤波、保存和回放。通过改进普通阈值法,利用“双阈值+校正阈值”的方法实现自动实时计算心率,对异常心电给予报警提示。同时,本系统设置了众多交互按钮,使得此心电监护系统功能多样、人机界面简洁友好、操作方便。 关键词:心电信号;虚拟仪器;虚拟心电监护仪;LabVIEW 前言 当今心脏病已成为威胁人类健康最严重的疾病之一,因此需要一种能够连续记录或者智能记录并分析心脏活动的心电监护系统,对患者进行实时监护。至今心电监护技术经过40年的临床实践和技术发展,其监护内容和仪器技术有了相当的发展。目前国内外心电监护的发展呈现出模块化设计、长时数据保存、低功耗小型化、网络信息化趋势。理论和技术的不断发展也为心电监护的进一步研究创造了条件。 LabVIEW是一种基于图形编程语言-G语言的可视化开发平台,多被应用于仪器控制、数据采集、数据分析等领域。鉴于实际心电监护仪难以普及和虚拟仪器的强大优势,我们采用LabVIEW的开发环境、设计了虚拟心电监护仪系统,实现了对心电信号进行采集读取、滤波、保存和回放,自动计算心率并对异常心电给予报警。此心电监护仪可以实现长时间的数据保存,而且操作界面简洁友好,便于掌握。 心电监护系统 此心电监护系统采用模块化设计,包括读取模块、滤波模块、保存和回放模块、心率计算和异常报警模块,各模块间的关系如图1所示。我们采用的数据取自心电数据库、不需滤波,因此略去滤波模块;其中“双阈值+校正阈值”的设计方法包含在心率计算与异常报警模块中,引入校正阈值的目的是为了“放大”心电的某些波段,针对性的检测某些心脏疾病。 系统子模块的实现 读取模块 获取心电信号有三种主要方式:数据采集卡现场采集:软件仿真心电信号;从数据库中读取。鉴于开发成本和真实性,我们采用最后一种方法。 我们采用著名的MIT-BIH数据库,其心电数据由.atr.dat.hea三种文件描述。我们采用LabVIEW脚本接口控件MATLAB Script Node,利用读取心电数据的MatLab程序rddata.m,读取心电信号,输出心电波形。 滤波模块 心电信号总是存在各种干扰,如工频干扰、基线飘移、肌电干扰等,噪声严重时可完全淹没ECG(心电)信 号,因此必须消除噪声,对心电信号进行滤波处理。 由于本设计采用的心电数据基本不需滤波处理,故这里的滤波是为校正阈值而设计的特殊处理模块。我们选用的是平滑滤波器,它能很好地滤除心电信号中混杂的高频噪声信号。 保存和回放模块 本模块是以“写入测量文件”和“读取测量文件”控件为核心,辅以“数据转换”控件,可以实现心电异常时自动保存以及有选择地回放,可以在8道(可增删)心电通道间任意切换,也可以选择保存的文件类型。 这里,“数据转换”控件的运用体现了LabVIEw数据流编程的思想。即每个控件都是对数据流进行操作,但作用的数据类型不同,其间通信必须先转换数据类型。 心率计算和心电异常报警模块 此模块是虚拟心电监护仪的核心,也是用户最关心的功能模块。目前ECG自动检测技术的研究主要集中在QRS波,P波和T波检测,ST段检测等方面,QRS波检测是ECG检测中的首要问题。 QRs波群检测方法有阈值法、面积法、幅值法、神经网络法、模式匹配法等。面积法和幅值法易受到噪声干扰。后几种方法较为复杂,运算量大且计算速度较慢,不适用于实时处理系统的要求。本系统采用的是改进的阈值法,可以概括为“双阈值+校正阈值”。心电异常报警就是根据双阈值和校正阈值的检测数据,利用布尔运算判断分析,结果送前面板显示。 此方法的设计原理和思想与普通阈值法相似,即以检测QRs波波峰的个数作为计算心率的依据,不同的是,此法采用双阈值,利用“波峰峰值检测”控件,设置两个不同的波峰检测阈值,一个阈值较大,用于检测R波:一个阈值较小,用于检测过强的T波和R波(本系统的检测阈值可以在前面板中设置),得到两个检测心率,然后利用比较、布尔运算,分析心电信号的异常情况并适时报警。针对心电的某些特征信号、这里设计了校正阈值算法,用于特定心电异常的检测(如高频噪声干扰,可以选用平滑滤波器,设置合适阈值,校正检测心率)。 此算法优点是计算量小,实时性好,便于在线分析;开放性强,可以扩展检测阈值数量,提高分析的可信度;可以根据需要设置校正阈值。此法缺点是手动设定阈值,可以添加自学习模块加以改进,利用自学习算法可实现。 “双阈值”法可以解决普通阈值法中存在的幅度大的T波误检或低压的QRS波被漏检情况,而“校正阈值”能够解决噪声干扰造成的心率误检等(取决于校正算法)。总之,与普通阈值法相比,该算法极大地提高了系统的抗噪能力,并减低了误判率。当然,可以根据需要,增加阈值检测数目、以及采用其它校正算法,使其不仅仅局限于校正噪声干扰造成的心率误检。 该心电监护系统的前面板和程序框图分别见图2和图3。 结语 本文阐述了基于LabVIEW的虚拟心电监护系统的设计,该系统用户界面友好、使用方便,充分发挥了LabVIEW的优势;本心电监护仪实现了心电信号读取、滤波、保存和回放,并且可以自动保存异常数据,实时报警和简易的心电分析。 软件设计毕业论文:手机应用软件设计和开发的方法探讨 摘要:分析了手机应用运行环境的特点,并针对这些特点提出相应的对策;同时,针对手机中应用程序显示区域小,CPU处理速度和内存容量限制,应用程序的实时性要求和开发环境的封闭性等特点,提出了一些设计策略和解决方案。 关键词:手机;应用软件;设计;对策 0 引言 用户在使用手机中无时无刻不在和手机上的应用程序打交道,手机应用程序设计得好坏直接影响用户对该款手机的感受。手机的应用程序的好坏决定了一款手机的内在品质,从而在很大程序上决定了一款手机在市场上的命运。本文结合笔者开发手机应用程序的经验,探讨手机上应用软件的设计和开发方法。 1 手机应用软件的特点分析 目前市场上的手机分两类:功能手机(Feature Phone)和智能手机(Smart Phone)。虽然这两类手机还没有一个明确的界线,但是手机上运行的应用程序都有如下特点: 显示区域小为了方便携带和按键,大屏的像素点为128x160、160x24、240x320等。 CPU处理速度和内存容量比段小基于成本的考虑,手机上的处理器(MCU)的频率较低,一般只有几十M,智能手机稍高,一般200―400M。内存(RAM和FLASH)一般为8M,16M,智能手机一般32M,64M。 和移动网络的交互密切,实时性强能与移动网络随时随地通信,交换语音和数据信息。对于来自移动网络的来电,短消息,彩信,推消息(Push message)等,应用程序必须能及时提示用户,并能让用户方便地处理这些信息。这一点也是手机产品和其他的PDA,PMP等产品的最大区别,同时对这些信息的处理也是手机软件设计和开发的关键点和难点。 软件的开发环境千差万别,因而手机应用程序的运行环境相差甚远现在市场上的手机的开发环境要么是手机的芯片开发商提供,要么是独立的软件公司提供,还没有一个统一的开发标准。各个平台的软硬件环境差别很大,在一个平台上的应用程序根本不能在另外一个平台上运行。手机应用软件开发和平台紧紧地绑定在一起,软件的可移植性极差。 2 手机应用软件设计和开发的对策 针对上述手机应用软件的特点,在进行手机应用软件设计和开发的时候必须有清醒的认识,并预先有相应的解决方案,在项目进行到中间或者最后才发现或者考虑这些问题为时太晚。下面是笔者认为在手机应用软件设计和开发上总体需要把握好的关键点。 2.1怎样应对应用程序显示区域小 应用程序的界面风格应一致。好的做法是设计一个共用的应用程序的基类(接口),所有的应用程序都从这个基类(接口)继承;设计一组公共的显示控件,这些控件的显示风格可以通过配置文件进行设置。这样可以很方便地达到“换肤”的功能,从而满足用户界面上个性化的需求。 多用图标和简洁文字来表达界面的含义。由于显示区域的限制,手机很难像PC那样利用多重窗口,基本上是一个应用程序占用整个窗口。采用统一的图标和简洁的文字能达到界面意义明确,表达意义形象的目的,这比冗长的文字更能吸引人的注意,使人记忆深刻,从而给用户良好的使用体验。如果能结合富有表现力的动画图片更好。因此,必须设计的图形控件有:应用窗口类,图片类,动画类,图片标签类,进度条类,单行列表类,多行列表类,单选列表类,多选列表。在手机应用窗口中应该充分利用这些类来设计有特色的用户界面。 设计一个通用的合理的输入法接口。输入法的设计在手机应用程序中有重要的地位。输入法的设计在实现的时候要考虑的实际问题有: (1)怎么方便地切换各种输入。例如,可以考虑用#,*键来切换各类文字的输入。另外,标点字符和数字等由于使用的频率很高,可以考虑增加快捷菜单或者快捷键操作的输入方法。 (2)待选字符的安排是否合理,操作是否方便。例如图1所示界面是笔者设计的中文编辑界面。 说明:如果用户输入xyz所在的按键。则在区域1显示所有的待选拼音/笔画。在这个时候用户可以按左右方向按键来选择待选拼音/笔画。用户按OK键,在区域2,高亮(Highlight)显示的是第一个待选汉字。这时按左右按键高亮光标在待选汉字间移动。如果汉字太多,可以按上下按键来在前一页和后一页汉字之间切换。按OK键,高亮选定的汉字将被输入到编辑界面上。在区域3,是区域2高亮汉字的联想词组。用户可以长按1-9键将显示的词组直接输入到编辑界面(不需要高光选择)。短按一次取消键(C键)删除编辑界面的一个汉字,快速短按两次,删除编辑界面的一行汉字,长按取消键,全部删除编辑界面的汉字。 上面举的例子只是中文的输入,实际情况是还需要英文字母,英文单词,标点符号等字符的输入。所以,输入法的软件设计的细节问题很多,各个应用的需求千差万别,需要我们在开始设计软件时充分考虑输入法接口的可扩展性和灵活性。 2.2怎样应对CPU处理速度和内存容量的限制 设计或者选定一个合理而高效的系统架构。好的应用程序需要一个好的系统框架。针对手机的CPU和内存的特点,手机的应用程序的运行环境和PC上的程序运行环境有很大的不同,用表1总结如下: 通过上面的对比,可以看出,手机的设计应注意以下几点: (1)以当前手机的硬件为基准,采取适度超前的原则来定义系统架构。整个架构不必大而且全,要小而精,并尽量做到架构中的各个部件具有很好的可裁减性。这样的系统架构才能满足各种不同的硬件需要。 (2)精心设计架构中的每一个部件,消除系统冗余的代码;合理定义接口,系统的架构才能清晰容易被人理解,并且系统的可靠性也高。只有这样,整个系统架构的代码占用的内存少,应用程序在运行的时候占用的内存和CPU资源少。 (3)应用程序可以在PC上模拟运行。一般手机上调试应用程序的过程比较复杂,如果一个很小的改动都要到手机上去调试很浪费时间,同时,在PC上调试程序也比在手机上调试程序方便得多。一个好的程序架构的基本要求是绝大部分的应用都可以在PC机上模拟开发完成。 精心设计应用程序。应用程序的执行效率和应用程序的设计密切相关。对于手机上的应用程序,不同的设计策略有不同的结果。例如:对于一个电话本的应用程序,读取所有电话记录至少有两种方法:一种是在一开机的时候就读;另外一种是在电话本应用打开的时候才读。实际情况是前一种情况较好,因为,这样用户每次进入电话本的时候手机可以很快地显示所有的电话记录,后者则慢得多,在有些系统中可能是难以忍受,必须提前准备好数据。 在设计应用程序中着重考虑的问题有: (1)程序的处理效率是否高; (2)程序的内存占用和CPU是否太多; (3)用户的操作是否方便,应用的响应速度是否足够快; (4)界面的定义是否美观,和系统的总体风格相一致; 2.3怎样应对应用程序的实时性要求 手机最重要的功能是通话和通信。这些一般和无线网络都有密切的关系。对于来自无线网络的来电,短消息,推消息等,必须有一个应用来统一调度和处理这些消息和信息。笔者称之为待机管理应用。待机管理应用是底层软件和其他应用程序的调度员,同时它也负责待机界面下的界面显示和其他应用不方便处理的一些任务。如果用图来表示,那么它在整个系统中的位置如图2所示。 待机管理应用的特点是:(1)一开机就首先运行;(2)总是处于运行或者待命状态,不会退出。 因此,这个应用的稳定性要求就特别高。在软件设计的时候要特别注意功能划分,如果某项功能能在其它的应用中处理,该功能应尽量分到别的应用中去,以免待机管理过于复杂,影响系统的稳定性。 待机管理应用的功能一般如下: (1)处理与充电器和电池有关的消息。例如:插入充电器,如果是在开机,则在待机下显示充电动画;拔掉充电器,关闭充电动画的显示等; (2)处理开机动画或者问候语的显示; (3)如果底层协议报告SIM卡设置了PIN码,启动SIM卡的PIN码输入界面;如果还设置了手机密码,则启动手机的密码输入界面; (4)显示待机下面的各种状态图标,网络注册的信息,时间和日期信息,各种应用图标的排列; (5)显示屏幕保护的界面; (6)处理用户在待机状态下的各种按键操作,例如:如果用户短按了数字1所在的按键,则要启动号码编辑应用或者界面,如果用户在应用图标或者菜单中按或者点击了某一个应用,则要启动该应用; (7)显示各种系统状态,例如:未接来电和短消息的提示,电池电量不足的提示,闹钟的提示等; (8)转发底层的各种消息给相应的应用程序,为其他的上层应用提供统一、简洁的接口。这样做的原因是通过对底层消息的封装和转换,能简化其他应用处理。并且使待机管理应用能及时了解系统当前的状态,并及时通知给用户。 2.4怎样应对应用程序的开发环境的封闭性 正如上面提到的,现在市场上主流的手机开发平台很多,并且还不断有新的平台涌现,怎样开发能在各种不同的平台上有很强移植性的应用程序对程序设计和开发人员是一个艰巨的任务。笔者结合自己的经历认为可行的思路如下: (1)应用的用户界面和实际的处理逻辑尽量分开,将一些可以共用的处理逻辑提炼成共用的函数接口。例如:日程应用的阴阳历转换算法,电话本中的首字母查找算法等都可以放在一个单独文件或者库文件中,这样的代码可以很方便地移植到其他的平台上。 (2)编写代码的时候,数据结构的定义和函数的处理要考虑不同硬件平台的差别。一个好的做法是定义一个平台上通用的数据类型定义,而不是直接使用设计语言里面原始定义的数据类型。例如:如果是在C/C++的开发平台上,我们可以定义一个文件types.h,它里面包含如下通用类型的定义: typedef char BOOLEAN; typedef unsigned char BYTE; typedef char CHAR; typedef unsigned short WCHAR; typedef char INT8; typedef unsigned char UINT8; typedef shOrt INTl6; typedef unsigned short UINT16; typedef long INT32; typedef unsigned long UINT32; typedef long LONG; typedef unsigned long ULONG; 在程序中,所有数据结构的数据项,函数的参数和返回值,类的成员数据都用上面的这些通用类型,这样编写的软件的可移植性就可以大大提高。 如果可能,多采用成熟的第三方软件或者知名的开源代码库。 手机的应用经常碰到部分模块是自己开发还是采用第三方软件的问题。为了软件的可移植性,加快软件的开发速度,这些模块应该多采用专业公司开发的成熟软件或者采用稳定的开源软件。这比自己重新开发好、快捷方便得多,开发成本也比较少。例如:现在很多手机都支持MP4播放,这样就涉及音视频编解码的问题,如果可能,选择一个经过市场验证,可移植性强的第三方或者开源的音视频编解码库比自己进行开发要合算得多,这样的应用程序的可移植性比自己在特定平台上全部由自己开发的应用程序要好。 3 结束语 手机上的应用程序开发环境现在还是一个比较封闭,与应用程序耦合比较紧密的系统;应用程序的设计和开发相对复杂,对应用的稳定性,安全性,实时性要求也比较高。无论是对手机系统平台的设计人员还是开发人员,只有在了解其特点的基础上才能提出有针对性的方案。本文指出了这些特点并阐述了笔者的观点,希望能起到抛砖引玉的作用。 软件设计毕业论文:遥测文件截取器软件设计与实现 摘 要:为解决大容量遥测数据文件的快速分割,软件针对遥测文件以帧为基本单位且每帧头都含有时码的特点,设计按特征参数截取、按时间截取以及按帧序数截取等三种方法以满足不同的截取要求。遥测参数的解算调用已成熟的动态链接库,对于一些耗时的运算使用了二分搜索等优化算法。该软件操作方便、截取效率高,在型号应用中发挥了重要作用。 关键词:遥测; 文件截取; 软件设计; 二进制; 数据图形显示 0 引 言 随着科技的进步,空空导弹的研制越来越复杂。相应地就有越来越多的数据信息需要遥测传输,这必然导致遥测接收的数据文件较大。以3 Mb/s码率计,10 min的遥测数据就有214 MB之多。数据处理软件往往需要经过异步帧提取,有效位屏蔽,甚至经过费时的字符串处理[1]才能得到最终结果。所以当用户处理这种大文件时往往需要等待很长的时间。如果能够把这样大的文件分割成较小的几个文件然后分别处理,那么处理软件的运行时间就可以缩短到用户可以忍受的程度。 另一方面,空空导弹的发射试验往往比较短暂,从导弹离开载机直到导弹爆炸只有不到1 min的时间。数据分析人员最关心的也正是这段时间的数据。而实际遥测中,为了确保数据的可靠接收,会从发射前5 min开始记录直到遥测信号完全消失才停止记录。 这种情况下,如果能够根据导弹发射的特征信号(比如导弹与发射架分离的信号)来截取遥测数据文件也具有重要的实际意义。 本文通过对实际需求的分析,提出了按遥测帧数、时间和特征参数三种文件截取方法,并在VC 6.0平台上予以实现。 1 软件设计 1.1 功能设计 在空空导弹遥测中,待传输的信号都是先通过多路复用组装成一个N字节长的遥测帧然后调制传输。在接收端解调后先通过帧同步获得该N字节长的遥测帧,然后在帧头加入8 B的时码(又称为B码)来表示接收到该帧的时刻,如图1所示。这样存盘后的文件字节数是N+8的整数倍[2]。 图1 遥测帧发送接收过程 因为遥测数据按帧存放,所以有意义的最小分割单位是帧而不是字节,对文件的截取最后都要归结到按帧来截取。因此,软件的第一个功能同时也是最基本的功能就是按帧的起止序号进行分割。 由于文件中每一帧数据的帧头都有B码,所以将该B码换算成实际时间之后也可以根据时间进行截取。 数据分析人员一般要求提取导弹发射后到爆炸这一时间段的数据,所以利用导弹发射电气分离信号(ES)的跳变,截取跳变时刻前5 s直到跳变时刻后50 s的数据能够确保覆盖所需数据,同时尽量减小数据文件的大小。 典型的电气分离信号图形如图2所示。 图2 典型电气分离信号图形 (a) ES没有跳变 (b) ES有跳变(c) ES有跳变,信号有野点 (a)图导弹未发射,(b)图导弹发射,(c)图导弹正常发射但信号有野点 通过对图2的分析可以得出以下结论:ES跳变点需要通过计算的来判决,比如当前数据点与下一数据点之差超过信号范围的2/3,那么就认为当前点为跳变点。但是对于图2(c)中有野点的情况这种判决方法就有可能导致误判。所以最好的办法是让用户参与跳变点的判决。软件自动找到第一个跳变点,用户可以通过快捷键[3]找到下一个跳变点,直到正确的跳变点为止。 这种设计方法杜绝了跳变点的误判,同时又能直观快捷地辅助用户找到跳变点,另外还简化了软件的设计。 1.2 模块设计 分割一个文件的流程[4],如图3所示。 分析图3可以得出软件必须的几个模块: (1) 打开待分割文件并自动生成分割后文件; (2) 分割方式选择; (3) 特征参数数据绘制; (4) 起止帧序数选择; (5) 起止时间选择; (6) 是否需要剔除无效帧。 最终确定的软件界面[5-6]如图4所示。 图3 文件分割流程图 图4 软件界面 2 软件实现 2.1 按特征参数分割 按特征参数分割涉及到遥测参数解算。程序运行时首先加载动态链接库dbreader.dll,postpro.dll和eu.dll。在OnInitDialog中调用函数GetTMFrameFormatInfo来获取遥测帧格式,包括遥测帧的长度,码率,同步码位置等信息。然后调用函数GetTMParaAllRecord来获取所有参数在遥测帧中的位置信息,解算方法等。 当用户从程序界面的参数下拉列表框中选择一个参数时,触发CBN_SELCHANGE事件并调用消息函数[7]。在消息函数中根据参数是帧同步数据还是帧异步数据分别调用GetASyncParaValue函数或EUConvert函数解算出数据,同时从数据中找出跳变点,然后在图形控件上绘出曲线。 2.2 按B码时间分割 要想根据时间信息来查找对应的遥测帧就需要将该时间和文件中各遥测帧头的B码代表的时间进行比较。如果采用遍历查找的方法,对于总帧数为N的文件,理论上需要比较(N+1)/2次,要找到起、止两个时间对应的帧就要比较N+1次。这对于较大的文件来说消耗的时间会很长。 在遥测文件中,每帧数据都是按接收到的先后顺序从前往后依次存放。也就是说,搜索的目的序列是有序的。对于这种情况,可以采用折半查找法[8]进行搜索。理论证明,采用折半查找最多需要的比较次数为Иlog2(n+1),搜索起、止两个时间共需比较2*log2(n+1)次。 2.3 按帧序数分割 三种分割方式最后都归结到按帧分割。按帧分割惟一复杂的地方就是剔除无效帧。要剔除无效帧需要将每一帧数据的同步码取出来和标准的同步码进行比较。如果差异位数超过容许值就丢弃该帧,否则保留。很多程序都采用依次右移一位,看二者最低位是否相同,如果不同则计数加1,循环直到两个数都为零的方法。 这种方法效率非常低。本文采用了如图5所示的计算方法[9]。 图5 计算同步码错误位数 这种算法的关键在两处:首先对两个被比较数a和b按位异或,结果c的二进制数中为1的位置就是a和b不一致的位置。然后c不停地与c-1按位与[3]并将结果赋给c,直到c为0。通过归纳法可以证明c与c-1按位与可以消掉c的从低位往高位数的第一个1,所以c的二进制值有几个1就循环几次。 3 结 语 本遥测软件采用模块化设计,便于实现和测试。同时结合遥测文件的结构,实现了按帧序数、按时间和按特征参数三种分割方法,较好地满足了型号遥测数据处理的需求。从软件的设计可以看出,对于较复杂的软件采用自顶向下,逐渐细化的分析方法,分模块设计[10];对于影响程序性能的处理过程有针对性地进行优化,可以有效地提高程序的可靠性和性能并简化设计过程。 软件设计毕业论文:20kg级自主水下机器人控制软件设计与实现 (中国海洋大学 信息科学与工程学院, 山东 青岛266100) 摘要:介绍了用于对20 kg级便携式AUV的运行状态进行控制的软件设计以及实现。该软件是基于MFC对话框运行于Windows操作系统下的程序,使用了多线程编程技术和串口通信技术。串口操作线程用于向串口读取或写入数据,并且在处理后把最终结果发送给主线程和导航线程。在主线程中将数据显示到界面上,在导航线程根据导航算法计算出用于导航的数据并写入串口以控制AUV的运行状态,包括AUV上浮、下潜、前进、后退、左转弯、右转弯。实验结果表明,该软件达到了预定效果。 关键词:便携式AUV; 多线程; 串口通信; MFC 自主式水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)代表着未来水下机器人的发展方向,因而是世界各国研究的热点[1]。而便携式AUV由于使用方便,可执行环境评估、水文地理、辅助水道测量、港口安全、岩屑区域绘图等工作以及可以用在未来战争中[2],将是未来AUV发展的重点。 本文主要论述了便携式AUV控制软件的设计及其实现,该软件主要用于监视AUV在水下运行时的状态信息以及控制AUV的运行。AUV在水下运行时的状态信息包括位置信息、航向、舱内温湿度、推进器转速、舵的方向角以及在水面时GPS传感器数据等信息,该软件将这些信息显示到界面上最终实现对AUV的监控和导航。 1便携式AUV系统简介 该小型AUV由两个密封舱组成,前舱安置了传感器系统,后舱安置了AUV推进器以及方向舵的控制系统。两个密封舱中间放置的一个垂直推进器用来控制AUV的上下运动,后舱安放了用于控制AUV水平方向的水平推进器和方向舵。系统搭载了AHRS、数字罗盘、GPS等传感器,这些传感器采集到的数据用于AUV的导航。AHRS传感器用来测量AUV的航向角、俯仰角、横滚角、3个方向的速度、加速度;数字罗盘测量AUV的航向角等信息控制软件对一串口进行操作,该串口连接与AUV进行通信的无线模块。将从无线模块接收到的数据经过惯性导航算法处理,根据协议将惯性导航算法处理结果发送到AUV,最终实现对AUV的控制。 2串口通信 串口在做文件处理时,简单的应用可以采用查询方式或定时方式,复杂的可以采用事件驱动的方式。所谓事件驱动,即当串口有数据进入输入缓冲区时,自动执行接收程序。利用WinAPI读/写串口操作可以有同步方式与异步方式。所谓同步方式是指发出写命令时,直到有数据写入到输出缓冲区写函数才返回。异步方式的重叠方式是指发出写操作命令后,不管写操作是否完成,写函数马上返回,写操作在后台继续进行,写操作完成后通过某种方式通知调用写操作的线程。这样避免了主线程被挂起,提高了程序的工作效率[34]。 2.1串口通信设置 在实现串口通信时,首先在界面上设置串口号、波特率、校验等信息。单击按钮打开串口,进入命令响应函数OnBtnOpen(),利用API函数打开并对串口进行配置[56]。最后使用API函数CreateThread创建一个线程。由于软件工作过程中需要传送的数据量不大,所以仅仅打开一个串口。 主线程打开串口具体流程图如图1所示。 图1打开串口、创建线程流程图在主线程中打开串口的代码如下: m_hCom=CreateFile(m_port,GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_FLAG_OVERLAPPED,NULL) 在串口操作线程中使用API函数ReadFile用于读取串口数据ReadFile(hCom,buf,19, Length, Eol);而在该线程中向AUV发送控制指令时使用: fState=WriteFile(m_hCom,buf,19, m_bytes, m_osWrite) 2.2串口通信协议 串口通信必须遵守一定的通信协议,才可实现该控制软件与AUV的正常通信。串口通信数据格式如图2所示,图中Data0,Data1,Data2…代表一个字(2 B)。 图2串口通信数据格式发送或接收的一帧数据最长为19 B,Data0中第1个字节代表指令(0xA1)、请求(0xB2)或者正常应答(0xC3)等含义;Data0中第2个字节代表具体指令、请求何种信息或者某种信息的应答。Data1,Data2,…代表发送或者接收到的数据。开关机指令长度为19 B,第19字节控制8个继电器,1,0分别表示开、关第零位控制总电源。开机、关机指令前18 B分别是: ~A16613579BDF02468ACE13579BDF02468A ~A166DF9B5713CE8A4602DF9B5713CE8A46 开机指令的第19个字节根据需要选择相应的继电器开启或关闭;关闭指令第19个字节为0x00,所有的继电器关闭。 3软件实现 3.1多线程实现 一个进程可有多个线程,使用多线程可提高软件的执行效率。该控制软件共有3个线程组成,包括一个主线程、一个导航线程和在成功打开串口后利用API函数CreateThread[78]创建的一个串口操作线程(如图3所示)。 图3多线程组织结构串口操作线程读取串口数据,并提取有效数据,接着利用函数PostMessage将有效数据分别传送到主线程和导航线程。主线程将有效数据根据协议进行解包并把数据包中包含的AHRS、数字罗盘、GPS等传感器和推进器、前舱环境参数等数据显示到界面上。当使用摇杆控制AUV的运行时主线程每隔0.5 s从USB接口接收数据,并转换成推进器转速以及方向舵的方向角信息,且将这些信息发送到串口操作线程写入串口。 在主线程中创建串口操作线程的代码如下: hThread=CreateThread(NULL,0,ThreadProc, (LPVOID)this,0,NULL); 在串口操作线程中将有效数据发送到主线程的代码如下: PostMessage(*pDlg,WM_MYMSG1, (WPARAM)buf,(LPARAM)Length); 3.2关键算法 由于惯性导航系统提供的位置估计精度会随时间而漂移,所以导航线程采用基于GPS/INS的组合导航[9]算法,用GPS辅助导航,即用GPS信息辅助修正惯导系统的输出,包括航向角和速度。对AUV的航向角信息修正是通过经典的PID控制算法来实现的,如图4所示。 图4AUV PID航向角闭环控制算法设Ji-1,Ji为AUV的2个节点,AUV即A点从Ji-1到Ji 点运行。设正北方向矢量为k=(1,0),根据图5按照下式可计算出角度θ。角度θ计算公式为: θ=AJie北|AJi|•|e北| =(Jix-Ax,Jiy-Ay)•(0,1)(Jix-Ax)2+(Jiy-Ay)2•02+12 =Jiy-Ay(Jix-Ax)2+(Jiy-Ay)2 在AUV进行Ji-1~Ji段的航行时,AUV根据导航算法不断算出坐标并判断是否到达指定区域,当离指定区域为R时(R很小),即可判定到达指定区域。在到达指定区域之前不断利用AUV PID航向角闭环控制算法修正航向角θ,最终实现AUV的GPS/INS组合导航。 图5航向角计算图解4控制软件界面及实验结果 4.1软件界面 本文设计的软件界面左侧上半部分和右侧主要实现对AUV的控制,界面左侧中下部分的3个仪表盘和TAB页控件显示AUV的各个状态信息。 单击开机、关机按钮将实现AUV的开启与关闭;单击询问AUV按钮,此时应答情况为AUV存在,表示监控软件与AUV的通信正常,否则应该检查无线模块和AUV。单击前舱参数、GPS经纬度、GPS时间、推进器状态、AUV航向角等按钮将持续获得AUV相应的信息;步进电机控制按钮用于实现方向舵的调整,进而实现AUV方向的调整。为了防止步进电机失步,这里还特意设计了步进电机的微调按钮,目的是在步进电机失步时将方向舵调整回原位置。 该控制软件还以仪表盘的方式显示推进转速、罗盘、温、湿度等信息。 以速度仪表盘为例,当从串口接收到的数据中提取出水平推进器或垂直推进器速度信息时,将速度信息存放到成员变量m_Spd1或者m_Spd2。利用API函数得到控件IDC_STATIC_SPD的区域坐标rect2,调用API函数InvalidateRect( rect2)重绘,将进入函数CDspsockDlg::OnPaint()重绘。利用MFC中的函数Pie,Ellipse,SetBkColor,TextOut[10]画出仪表盘背景。最后通过下列两个公式将速度值转换成对话框上的坐标值,调用函数画一条连接该区域中心位置到该点(a1,b1)的直线[11],最终实现仪表指针随速度值的变化。坐标(a1,b1)计算公式如下:b1=60sin((m_Spd1×3/25+150)π/180) a1=60cos((m_Spd1×3/25+150)π/180)4.2实验结果 软件运行期间界面显示如下。图6显示了温、湿度分别是32°,51.5°;单击复位按钮、温湿度指针将分别指向-30°,20°位置处;图6还显示了2个推进器的速度信息,其中水平推进器速度为1 180 r/min,垂直推进器速度为0,此时AUV在水平方向运动垂直方向静止。 软件设计毕业论文:软件设计类课程实践性教学的研究与实践 摘要:本文深入分析了计算机实践性教学的内涵,探讨了软件设计类课程实践环节的组织模式,研究了这一方案的可行性。 关键词:实践性教学;软件设计;课程改革;计算机专业;项目实训 0引言 从1956年哈尔滨工业大学率先开办“计算装置与仪器”专业算起,到现在普遍采用的“计算机科学与技术”专业,计算机专业教育在中国的大学里已经走过了50年的历程。70%以上的本科学校开设了计算机专业,在校学生近30万[1],其规模居所有本科专业的首位。加上专科、高职、中职在内,其数量还要大得多。计算机专业人才在信息化建设过程起着举足轻重的作用。然而,企业面对十里挑一的大好形势,却经常会找不到合适的人才,造成这种局面的主要原因是学校培养与单位需要存在一定的脱节现象,主要表现为重理论轻实践,动手能力差,因而改革实践环节提高学生的操作技能成为高校计算机类专业的必经之路。 1软件设计类课程实践性教学的内涵 实践性教学是指为配合理论教学,培养学生分析问题和解决问题的能力,加强专业训练和锻炼学生实践能力而设置的教学环节,通常有两种落实途径:一是随堂实践,即课程作业、实验、上机操作等;二是集中实践,即社会调查、各类实习及见习、课程设计以及毕业论文或毕业设计。教学计划中规定的作业、实验、实习等环节和集中实践环节是学生必修的内容,在课程和专业学习中具有突出的地位。不同专业的实践性教学方式,教学管理和考核办法也不相同,但都是以专业培养目标作为前提。对于计算机(包括软件工程)专业的软件设计类课程,其教学目的就是培养合格的软件工程师,适应软件设计和项目管理岗位的需要。 1.1软件工程师岗位需求 任何一个软件企业,开发团队都需要这样三类人才:一是既懂技术又懂管理的软件人才即系统分析师(高级),二是软件工程师(中级),三是程序员(初级),这三类人员在软件企业的正常比例应该是呈金字塔结构,根据国际经验,高、中、初级软件专业人才的比例应基本维持在1:4:8。通常系统分析师由研究生承担,软件工程师由本科生承担,程序员则由大专生以及专门培训机构的学员完成。如图1所示。 从图1可以看出,计算机专业的本科生对应软件工程师岗位,在软件开发团队中处于中间层,优秀者可以上升到系统分析员层次。同时,软件工程师也要兼任程序员角色,因为不少软件企业规模较小,难以按照软件工程的规范细化分工,需要能做分析、能写代码、能做实施甚至用户培训的“多面手”。作为高校,必须充分考虑这种情况,以培养软件工程师为主线,也要提高系统分析能力,同时还应该加强代码编写的训练。 1.2软件设计类课程实践性教学的内涵 软件设计类课程主要包括计算机语言类、开发类、设计类、制作类和工程类课程,共同的特点都是经过系统学习,既能够按照规范独立设计小型软件,组成团队后又能够设计出具有实用价值的中大型软件。 软件设计类课程实践性教学标目的是培养学生两个方面的能力:即独立编程能力和项目合作开发能力。一方面,能够利用所学语言和平台设计小型软件,同时能够按照项目分工,在项目经理(负责人)的统一安排下,在技术上服从既定的设计方案完成模块的开发,并做好相应的文档。良好的责任心、解决问题的独立编程能力和分工合作制的团结协作精神是必须重点培养的内容。软件设计类课程实践性教学的内涵如图2所示: 2软件设计类课程实践性教学的组织 按照软件设计类课程实践性教学的内涵,一般应包括3个环节:课堂实验实训、课程设计、项目实践,分阶段实施。其具体安排如图3所示: 2.1课堂实验实训环节 如果一门课程的教学任务规定在一个学期内完成,课堂实验实训环节应该安排在学期的前半部分进行,以讲授语法、数据类型、常用类库、开发平台为主。学生所学知识和编程技术有限,难以形成完整的程序思路,实践环节只能是练习基本功单独完成,以每一次堂或者每一个章节为单位安排学生进行相关的训练,以熟练掌握语法的基本用法,为后一阶段的课程设计做准备。老师指导时,要注意培养学生良好的编程习惯,包括标识符的规范化命名、注释语句的广泛运用、编程语句的缩进格式、帮助文档的使用方法,逐渐形成编程思想。 为了配合实践性教学,教材的选择也十分关键,最好是采用基于案例教学法或者项目驱动教学法的教材,这种教材往往会通过一些典型的实例或企业项目组织内容,大部分章节的主题相对集中,围绕项目展开讲述,特别适合于实践性教学。如果采用实践性较弱的教材,老师需要自行补充一些实习实训内容让学生当场消化吸收。 2.2课程设计环节 这一阶段十分关键,完全模拟软件企业的开发流程组成小组共同完成一个中小型项目的设计,一般安排在后半学期进行。这时要求学生停止其它课程的学习,每天八小时工作制,甚至晚上可以加班加点,专心设计项目,其最终成果包括软件和文档以及用户操作手册。以每班30人为例,可以考虑分为5个小组,每组6人,每个小组安排组长(项目负责人或称项目经理)一人,组长的职责是:组织成员实地项目调研、模块划分与任务分工、接口的确定、进度的监督与协调、集成测试等,组长直接接受指导老师的安排。鉴于组长在在项目设计过程所处的重要地位,老师在确定组长时,至少考虑三个方面:一是组织能力,二是专业技能的基本功,三是责任心。 这一过程通常安排两周到三周集中在校内机房(实训中心)进行,老师每天针对总体要求及当天的任务进行讲解,然后分小组实施。选择课题时,不宜太复杂,应尽可能让大多数课题组可以在规定的时间内做完。一般选取学生们比较熟悉的内容,如学生成绩管理系统、班级管理系统、教材管理系统、仓库管理系统、工资管理系统、就业反馈跟踪系统、水电费管理系统等,这些课题的要求大家都比较清楚,在校内即可进行客户调研和需求分析,同时也具有较强的推广价值,为将来的职业奠定基础。这时每个人同学都应该至少准备一本项目开发类指导书作为参考,因为涉及到数据库、界面、网络通信、硬件编程等方面的知识,仅仅靠教材还不够。 2.3项目实践环节 项目实践环节是学生到软件研发企业(校外实训基地)全程参与项目开发的过程,一般应安排在学期的最后一到两周或者利用假期顶岗实习,因为经过了课程设计,学生基本掌握了软件企业的开发流程和一般方法,进入软件公司后就能够较快地进入程序员角色,而不至于胆怯,也不会无所适从。完成本部分实践内容要做好以下三个方面的工作: 确定好项目指导老师:企业开发与在学校进行课程设计并不尽相同,软件公司具有自己的风格,往往更加愿意采用自己熟悉的开发工具,以达到客户的需求作为目标,并不一定会使用最新技术,这点与教学理念不同。理想的方案是由任课老师带队进入软件企业(校外实训基地),并选择目前正在开发的项目经理担任总负责人(校外实践指导老师),任课老师也参与项目实践并组织学生实施,因为一个优秀的项目经理不一定是优秀的老师,能做软件不见得会上课,项目负责人与任课老师共同配合更能发挥各自的优势,便于学生理解项目思想和相互沟通。经过简短的培训后,由模块责任人指导学生设计或者由学生独立完成,一切按照企业的开发规范进行。考虑到软件企业一次难以容纳过多实习生的特点,也可考虑将项目拿到学校来做,或者将项目经理请到学校现场指导,以节省时间和费用。 确定项目指导方法:开发应用项目没有现成的教材,需求分析、概要设计说明书、详细设计说明书、数据库和数据字典就是设计的依据,老师必须严格按照这些文档指导学生进行设计,定期检查学生的进度及过程,一旦发现偏差,及时纠正,将错误消灭在萌芽状态。 及时组织项目总结:每天规定一个时间,将同组学生集中起来,针对当天完成的任务进行总结,交流自己的想法,提出存在的问题,集体讨论,这样就能够做到日日有收获,天天有提高,从而锻炼自己的实战水平和组织经验。 3软件设计类课程实践性教学效果的考核 软件设计类课程实践性教学效果的考核也是一个较难把握的环节,既要考核学生的独立编程能力,也要考查其团队协作精神,同时还要考虑其组织能力、表达能力、文档编写能力、纪律性等内容。为了客观科学地评价学生的实际效果,最好是分阶段考核,各部分按照一定的比例综合得到总成绩,可以等级表示,也可以用分数反映。 在课堂实验实训阶段,可以由任课老师根据每一次操作任务的完成情况进行登记评分,重点考察其规范程度,对于具有创新性的作品,可以适当加分,并在全班展示,让设计者讲解思路,为其它同学提供启示。 课程设计阶段的考核由指导老师和项目组长组织学生共同进行,首先由组长汇报课题的设计思想、主要技术、任务分工等情况,并演示软件,大家可以相互提问。老师根据项目完成效果确定这个组的等级,然后由各位成员介绍自己所设计的模块,老师重点检查此模块的功能、难易程度、技术含量、界面美观等因素,再确定其成绩或者等级,这时还要充分考虑组长对成员在设计阶段各方面的综合表现。 项目实践阶段的考核由校外指导老师和校内老师组成考核小组,利用项目汇报加平时表现的形式评定,既要考察项目的完成情况,也要考察各位学生在企业实习期间的领悟能力、工作主动性、团队合作情况、算法的复杂性、程序的规范性等方面,其主要依据是提交的软件(包括源代码)以及各种文档。 实际上,对于实践性教学的考核可以采用灵活的方式进行,不拘一格,比如聘请行业专家、现场答辩、随机抽题、项目论文等形式,只要能够检查学生的真实技能即可。 4我们的实践 我们学校十分重视实践性教学,长期坚持强化学生的动手操作能力和实战水平、力争与企业零距离接轨的做法。为了提高程序设计类课程的实践性教学效果,主要采取了以下措施: 4.1严把教师关 教师是实践性教学效果的基本保证,学生的水平在一定程度上反映了教师的水平,既具有扎实的理论功底,也拥有丰富的项目经验是优秀教师的标准。一方面,我们积极将已有教师定期送到企业实地参加项目开发实践,积累经验,另一方面,不断从软件企业引进专业技术人才,将他们的成功案例带回学校,同时,每年组织专业教师进行实践性教学能力考核,通过考核者才能承担课程设计和项目实践的教学任务,并频发相应证书,作为教师晋升职称和评先评优的重要指标。 4.2实践性教学环节流程化 改革原来的学期一贯制,将一个学期分为两个阶段,前一阶段以学习基础理论为主,随堂考试,在学期的最后几个礼拜专门安排做课程设计,一般开设两门小课,专心实践,在项目指导老师的统一安排下,综合运用本学期所学的程序设计工具,结合前面所学内容,以项目小组的形式,完成一个小型软件的设计,成绩计入学生档案,完成者才能获得相应的学分。暑假或者寒假以及最后一个学期,老师分批带领学生前往校外实训基地或软件企业从事项目开发,作为社会实践或毕业设计的成绩,并要求撰写项目总结或论文。 4.3实验室环境企业化 聘请软件企业技术人员设计实验室(实训中心)建设方案,将原来的布局改造成软件研发中心或者工作室模式,服务器、网络设备、数据库完全仿真企业的环境,将开发流程和软件文档国家标准打印并悬挂在墙上,并购置专业书籍存放在实验室,让学生一旦进入实验室,就能迅速感受到真实的企业氛围,还能方便查阅相关资料。 4.4实践项目规范化 教师和软件企业合作开发一整套实践教材,采用项目驱动、案例教学作为主要方法,将常用软件项目的全部开发过程编写到教材中,源程序存放在服务器,供学生编程参考。每次课程设计或者项目实践后都要评比出优秀作品,将其全部程序及文档资料保存下来,供以后教学和低年级学生使用。 经过近几年学生的反馈情况,我们的改革收到了良好的效果,学生在校期间已经具备了一定的经验,走入社会即可迅速融入开发团队,胜任软件工程师职责,深受单位的好评,不少毕业生特别是原来担任过项目小组长的学生很快即可成为业务骨干或者项目经理。 5结束语 高校教学与行业脱节是普遍存在的现象,程序设计类课程实践性教学更是一个永恒的话题。所幸的是,学校和企业都充分意识到了这一点,各高校正在采取积极的举措消除这一段距离,企业已变得越来越务实,不断细化岗位职责。随着校企合作的深入,订单培养方式的持续,相信在不远的将来,这种差距会越来越小,直到完全消失,那时学校、企业、学生三方都能成为实实在在的受益者。 软件设计毕业论文:PBL的改进及在“软件设计模式”课程教学中的应用研究 摘要:本文讨论了软件设计模式课程教学中的几个问题,介绍了经典的PBL教学法及其不足,对其教学过程设计进行了改进并给出了一个教学案例,另外本文还就应用PBL教学法的注意事项进行了讨论。 关键词:PBL;软件设计模式;计算机教学;面向对象;教学方法 “软件设计模式”是一门理论性和实践性都非常强的课程,内容抽象难懂,目前的大部分教材仅仅在一般意义上给出了各种模式的定义、结构、代码框架,授课时容易出现内容空泛、言之无物的情形,学生感觉这门课程比较困难。如何根据学生的特点,选用合适的教材,采用适当的教学方法是提高软件设计模式教学效果所必须要解决的问题。本科学生的特点我们很难改变,教材问题可以通过授课教师的主观努力,以讲义和补充材料的方式加以解决,而本文则主要讨论软件设计模式的教学方法问题,即在软件设计模式课程的教学中如何使用PBL教学方法来提高教学效果。 1PBL及改进的教学过程设计 PBL(Problem-based Learning)是一种行之有效的“做中学”教学方法,最初是由Barrows在加拿大McMaster大学提出来的一种教学策略和课程设计思想,符合以学生为中心的自我引导学习的建构主义学习理论。有效的PBL可以提高学生下面这几方面的能力和素质:解决问题的技能;思维能力;团队合作能力,包括赏识和包容异类学习同伴的精神;组织利用时间的技能;获取和评价信息的能力;传播信息的技能;计算机运用能力等。 在教学中引进PBL教学法后我们发现该方法的不足之处,主要问题是:时间消耗量大,学生学习的效率不高;在班级规模较大时,教师对教学的组织和教学过程的控制也存在很大的困难;以小组为单位,容易造成学生能力发展不均衡,出现小组内某些学生成为主导,另一些学生则滥竽充数的情况。为此我们对PBL方法作了一些修改,教学过程设计如下: (1) 提出一个与本次课程要学习的设计模式相关的设计问题。这一步非常关键,提出的设计问题必须与学生已有的基础较接近,规模适中,是学生可能完成的任务。这样可以激发学生的学习兴趣。 (2) 讲授与该设计模式相关的面向对象的设计原则。对这些原则的讲授可以贯穿在该门课程的整个教学过程中,适当的重复和强调可以加深学生的印象,促使学生在其今后的设计中自觉运用设计原则,即使不套用设计模式,也能产生良好的设计方案。 (3) 给学生留出时间,让学生设计前面问题的解决方案。要求每个学生自己进行设计,但允许和同学讨论。 (4) 抽取并公布学生的设计方案,组织同学讨论其优劣,对比与事先提出的设计目标的差距并分析原因。 (5) 以相应设计模式的思路,对学生的方案进行改进,并给出其简单实现。 (6) 从上述实例中提炼出要讲授的设计模式,总结其意图、结构、角色、示意性代码,分析其可能的变化。 (7) 布置一个类似的设计问题作为课偶作业,要求学生给出完整的设计和实现。 我校“软件设计模式”课程只有32个学时,在这么短的学时内让学生完整深入地掌握23个设计模式是不现实的。 我们在制定教学大纲时充分考虑到了这个问题,选取了其中一部分作为课堂教学的内容,选取的准则是:①是常用模式;②在模式分类中具有代表性。其余的设计模式则留给学生课后自学。 2一个基于PBL的设计模式教学案例 Strategy Pattern(策略模式)是一种常用的重要的设计模式,下面以该设计模式的教学为例,说明PBL教学方法的应用。 (1) 提出问题。某公司销售打印机时有一定的折扣让利给顾客,但折扣计算的方法有很多种,如不打折、每台减扣固定的金额、按售价的5%打折等。现在要为该公司开发销售系统,实现打印机销售时的折扣计算,要能够灵活地选用折扣计算方法,并且可以很容易地增加或修改折扣计算方法,而不至于对整个系统的维护造成困难。 (2) 相关设计原则的讲授。本设计模式主要涉及三个面向对象的设计原则:针对接口编程,而不是针对实现编程;优先选用对象组合,而不是类继承的软件复用方式;分离变化,并对变化进行单独封装以使得今后对软件的维护局部化。在讲授这三个原则时,各举简单的例子加以说明。 (3) 让学生解决第一步提出的问题,给出设计方案。设计时尽量运用前面讲授的三个设计原则。要求每个学生自己动手,但鼓励讨论。 (4) 抽取学生的设计方案,并比照第一步提出的设计目标进行分析讨论。由于时间关系,不可能对每个学生的方案进行讨论,一般鼓励学生主动提交,主动提交的学生一般认为自己的设计方案较好,此外也可以选一个不理想的设计方案进行讨论。 学生的设计方案五花八门,图1是其中的一种。 图1 学生的一个设计方案 该设计方案部分运用了讲授的设计原则,如PrinterSaler使用抽象类Printer而不是直接使用具体类HPPrinter等,这体现出学生试图运用针对接口编程的原则;该方案将计算折扣的方法单独抽象成一个接口,但却是用打印机的具体类来实现该接口的,说明了设计者意识到计算折扣是变化的部分,试图将其分离出来,但却没有将它进行独立的封装,因此对改善系统的可维护性和折扣方法的灵活选用并无多大帮助,而且由于抽象类Printer没有实现该接口,使得PrinterSaler通过使用Prinetr来计算折扣难以实现。 通过分析和讨论(这一过程要鼓励学生参与发言,而不是教师唱独角戏)学生的方案,指出其不足,并一步步加以优化,最后可以得到基于Strategey模式的设计方案,如图2所示。 图2 基于Strategy Pattern的设计方案 在此强调由于折扣计算方法的分离和单独封装,就可以通过实例化不同的具体折扣计算类ConcreteDiscount并赋值给Printer的引用变量(假定为Discount),然后通过调用discount.calcDiscount()灵活选用相应的折扣计算方法;折扣计算方法可以被所有打印机类复用,甚至可以被其他类复用;而且修改或增加新的折扣计算方法也不会影响其他打印机类的代码。 (5) 为了使学生有更为切身的体验,给出上述设计方案的实现代码,编译并演示运行结果。 (6) 从上述实例中提炼出要讲授的设计模式,总结其意图、结构、角色、示意性代码,分析其可能的变化。 (7) 布置一个类似的设计问题,作为作业,要求学生给出完整的设计和实现,提交实验报告。 软件设计毕业论文:面向财务应用的软件设计课程教学模式 摘要:为了培养既懂财务又懂软件开发技术的复合型人才,根据金融财务类应用的需要,本文提出了一个面向软件课程设计的教学模型。融合计算机基础理论、软件开发技术、软件工程学原理以及CMM软件过程体系,构建了教学模式框架。该模型具有良好的课程总体结构以及动态适应新技术发展的能力,该模型适合财务类院校软件复合性人才培养的需要。 关键词:软件课程设计;财务应用;复合型人才;教学模式 1引言 目前,中国软件产业计划以超常规的发展速度在世界上占有一席之地。 软件产业近年来已成为中国电子信息产业中增长最快的部分之一。在新一轮的国际分工中,高附加值、低成本、智力密集型的软件与信息服务业正逐步向亚太地区转移,这给中国和印度等国的软件产业带来巨大的发展机遇。尽管中国软件产业已从初始阶段进入成长阶段,一些软件企业正在一步步正规化;但是软件企业和软件人才结构不合理:几乎没有从事个人消费者软件的企业;大部分软件人才为编程工程师,缺少软件架构师、项目经理、测试员等。另一方面,随着IT技术的飞速发展和日新月异,特别是互联网技术的发展和应用,企业能够在一个全新的、统一的高科技信息技术的环境支撑下来建立和实施现代企业管理。财务软件系统的应用已经普及,但我国财务软件的发展前景却不容乐观,财务管理人员队伍普遍存在知识老化,不能适应网络经济时代对财务管理工作的需求,也不能很好地理解和使用财务软件和信息系统,直接影响了财务软件的使用效果和财务软件产业的发展。会计制度体系的变革和会计理论研究的滞后是制约财务软件和财务信息系统的模型进行创新设计的重要瓶颈,影响了财务软件产业的发展。 财务软件设计的复合型人才在财务软件产业发展中处于最重要的地位。财务软件设计的复合型人才必须在财务和计算机软件设计两个领域都非常有专长,成为这两个领域里的行家里手。所以,培养高级的、现代化的财务软件设计的复合型人才势在必行。目前我国财经高等院校和大部分综合类高等院校、成人高校和新兴的职业技术学院都开设有计算机专业和财会专业。但从横向上看,这两个专业在课程的设置上还存在着“单打一”的现象;从纵向上看,课程的深度,尤其是计算机网络知识和财会知识的结合程度比较肤浅,学财会的学生仅仅掌握数据库的操作和简单的凭证输入及报表编制是远远不够的。从将来培养高级会计软件工程人员的角度出发,计算机和财会专业应互相渗透、互相兼容,让学生“两条腿”跑步,对于这类学校的计算机专业更要调整软件课程设计模式, 使学生能够迎接当今财务软件产业的挑战,获得更多的工作机遇。 软件设计课程是一门综合性的实践课程,其通过合理的软件项目,来锻炼学生的分析、设计、编程、测试、维护等多方面的综合能力,既要学生掌握应用领域的专业知识,又要学会应用计算机软件的专业理论来解决应用领域的实际问题。如何通过软件课程设计来提高学生在未来工作中的适应能力,是目前软件教育业普遍关注的核心问题。如何使软件课程设计具备灵活的面向财务应用的适应能力,也成为金融财务类院校探讨的热点[1、2]。本文针对培养财务软件设计开发的复合型人才的需要、结合计算机基础理论、软件开发技术、软件工程学原理[3]以及软件过程模型[4~6]的特点,提出了一个软件课程设计动态模型。其可以根据学生的不同层次、不同的培养目标,定制裁剪,该模型适合财务类院校软件复合性人才培养的需要。 2面向财务应用的软件设计课程教学模式 2.1 课程目的 面向财务应用的软件设计课程教学目的如下: 1) 锻炼学生综合分析、设计、开发软件产品的能力; 2) 融合学生已经学过的计算机课程、财务会计课程的内容,使理论与实践相结合; 3) 根据当前的技术发展水平和社会财务软件行业的需求,适当扩充学生的新技术的容量; 4) 掌握规范的软件开发过程、管理过程,与国际软件界接轨; 5) 财务管理系统对软件设计的要求。 2.2教学模式的框架 面向财务应用的软件设计课程教学模式应该根据财务复合型人才培养的需要,结合现有的计算机基础理论的教育,同时融合现代软件工程学的思想,制定相应的教学框架。该教学模式的框架结构如图1所示。 图1中的有向边表示各个部分之间的依赖关系,各个组成部分描述如下: (1) 软件、财务基础课程 该部分是“软件课程设计”的必要基础条件,应在开设“软件课程设计”之前完成。主要有:离散数学、数据结构、数据库原理、过程程序设计、面向对象的程序设计原理、计算机系统结构、计算机网络、操作系统、会计学、财务管理、会计信息化。 (2) 各类应用模型 主要探讨与企业应用相关的领域模型,不仅仅限于财务软件系统。其可以包括如下内容: 1) 电子商务; 2) 企业资源管理; 3) 客户关系管理; 4) 供应链管理模型; 5) Internet多媒体应用; 6) 财务管理等等。 (3) 研究的软件课题集 根据(2)所描述的应用领域,根据学生的不同层次和培养目标,抽象领域应用模型,形成供软件课程设计所需的软件课题集。每个软件课题既要包括该软件所需的应用领域背景、领域知识、领域模型,又要包含该软件系统开发的所有文档、过程文档、以及学生实际开发过程文档、评测文档、改进文档等等。该部分是该模型的核心,其的构建需要若干周期的软件开发和学生实践才能获得,同时还要考虑软件应用领域和软件技术变化发展的因素。 (4) 当前流行的软件技术 主要包括当前业界盛行的开发技术。这些技术不仅是学生完成该课程所需要,而且也是当前主流的软件开发技术和工具;学生掌握这些技术后,在就业的竞争中,可以发挥重要作用。并且这些技术应该随着产业的发展而变化发展。目前主流的技术有: 1) 基于微软.net技术的应用开发模式,如Windows OS、C++、C#、VB、ASP、SQL SERVER等; 2) 基于SUN公司的JAVA2(EJB)、SUNOne技术的应用开发模式,如LINUX、JAVA Bean、JAVA2 EJB、JSP、ORACLE等; 3) 基于OMG的CORABA技术的应用开发模式,如C++、ORACLE、UNIX等。 (5) CMM体系 CMM模型已经在业界得到公认,并且如果软件企业要想获得美国的软件开发资格,必须要通过CMM认证。如果学生在学校能够了解CMM体系,那么其在今后的企业工作过程中就可以很好地适应企业认证的需要,同时也增加了学生的就业竞争力。CMM体系分为三个层次:1)PSP(The Personal Software Process)规范;2)TSP(The Team Software Process)规范;3)CMM(Capability Maturity Model)规范。由于该体系过于庞大、抽象,学生掌握比较困难,所以可以重点培训PSP和TSP过程规范。 (6) 课程过程文档集 课程过程文档是掌握学生学习情况的重要依据。学生的学习过程的记载可以参见PSP模型,但又不可生搬硬套。PSP的许多文档过于繁琐,实践证明学生感到其过于单调,往往会影响学生的学习兴趣。在构建过程文档的时候,还要引进PSP模型中的小组过程信息,使过程和软件项目的整体所统一。 (7) 课程评测系统和评测规范 评测系统要根据学生开发的软件产品原型、课程过程文档集以及评测规范来进行。评测不仅要对软件原型的功能、性能进行检验,还要评测软件过程文档的规范性、完整性。更重要的一点,要评测学生的应用领域知识、背景的掌握情况;必要时可以给被评测者一个新的应用领域模型,来检测其对新问题的处理能力。评测规范应该根据实际情况而定,既要检验学生的专业深度,又要考虑其应用知识面的广度;既要定量考虑,也要定性分析。有关具体评测方法可以参见CMM体系。 (8) 课程的实际效果 课程的目的是培养应用领域复合人才,课程的实际效果的检验需要学生的实际就业情况、实际工作情况而定。可以建立一套学生跟踪系统,和学生签订检验合同。毕业就业的学生定期把自己的工作情况反馈给该跟踪系统,跟踪系统根据这些反馈进行整理分析,以便动态调整该课程模式的实施。 2.3课程模型的实现模式 在课程模式框架图中,涉及的范围太广,学生很难掌握,所以可以根据学生的实际情况分解成四种实现模式: (1) 单一技术模式 单一技术模式主要培养学生的软件开发技术,同时要掌握个体软件过程技术。根据本模型框架,可以裁剪为如下内容: 1) 具体一门技术; 2) 一个简单的应用模型; 3) 财务系统分析工作; 4) 基础软件工程学; 5) PSP规范、财务管理标准及规范。 (2) 软件开发规范模式 软件开发规范模式主要培养学生的软件开发技术,同时要掌握软件过程模型,重点为CMM体系。根据本模型框架,可以裁剪为如下内容: 1) 具体一门技术; 2) 一个简单的应用模型; 3) 财务系统分析工作; 4) 基础软件工程学; 5)PSP规范、TSP规范、财务管理标准及规范。 (3) 复合模式 复合模式主要培养学生的领域问题解决能力、掌握软件开发技术,同时要求掌握软件过程模型,重点为CMM体系。根据本模型框架,可以裁剪为如下内容: 1) 具体一门技术; 2) 一个中等难度的应用模型; 3) 财务系统分析工作; 4) 基础软件工程学;5)PSP规范、TSP规范、财务管理标准及规范。 (4) 高级模式(研究生) 高级模式主要培养学生的领域问题分析能力、掌握建模技术、开发技术、管理技术,同时要掌握软件过程模型,重点为CMM体系;这个模式需要学生已经具备良好的软件开发技术和软件工程学原理。根据本模型框架,可以裁剪为如下内容: 1) 一个大的应用模型; 2) PSP规范、TSP规范、CMM规范、财务管理标准及规范。 2.4实施部骤 该模型的实施步骤如下: (1) 模型集构建 1) 收集已经完成的应用项目; 2) 项目归类; 3) 项目抽象成应用模型; 4) 给出评测标准(规范)。 (2) 确定实现模式 1) 了解学生基础情况; 2) 测试学生的能力; 3) 选定一个实现模式。 (3) 学时安排包括 1) 新技术培训; 2) 项目开发、评测; 3) 总体评测、评分。 3结束语 企业财务电算化的普及,是提高企业科学管理水平、增强竞争力的核心。培养既懂财务、又会软件设计、同时具备软件过程规范的复合型人才是企业的需要,同时也是金融财务类院校的责任。有效的软件课程设计的教学模式是培养复合型人才的关键,本文提出的模型对这方面进行了初步探讨。有关具体内容还需在实际的教学过程中细化、研究。 软件设计毕业论文:根据社会现代服务业要求建设创意与软件设计专业 摘要:专业建设只有根据社会产业需求进行才有生命力。随着现代服务业的快速发展,社会急需创意与软件设计人员,所以重点建设好创意与软件设计类专业,培养适应软件、创意设计等现代高端服务业发展要求的有用、适用人才是当务之急。本文阐述了上述观点。 关键词:创意产业;现代服务业;软件产业;专业建设 1专业设置的必要性 为加快无锡国家动画产业基地建设,促进动漫产业发展,无锡市政府先后出台《市政府关于鼓励和扶持动漫产业的若干政策意见》和相关补充条款。为加快发展我市软件产业,加快经济增长方式转变,无锡市政府又制定了《市政府关于加快无锡市软件产业发展的意见》,要求到“十一五”期末,无锡要培育一批骨干龙头软件企业,要成为江苏省内乃至国内重要的软件产业基地之一,到2010年要完成软件业销售收入300亿元,全市拥有省认定的软件企业200家。为抢抓国际服务外包转移机遇,加快集聚国际服务外包和软件出口企业,把无锡太湖保护区建设成 “中国服务外包示范区”,无锡市人民政府制订了《市政府关于集聚国际服务外包和软件出口企业“123”计划的政策意见》,提出到2010年末,全市要集聚国际服务外包和软件出口企业100家,每家企业从业人员超过2000人,年出口超过3000万美元。 产业发展、人才需求对职业教育提出了新要求,同时也为职业教育提供了新机遇。我校将紧紧抓住这一机遇,以服务为宗旨,以就业为导向,总结现有动漫、软件和设计专业的办学经验,开设创意与软件设计类专业,重点培养无锡服务外包产业发展所需的软件、创意设计、动漫影视类中端及实用性人才。 2专业设置的可行性 学校信息类和艺术类专业已开设多年,形成了一支结构合理、业务精良的师资队伍,取得了明显的办学成果,为创意与软件设计类专业建设奠定了良好的基础。学校早在上个世纪80年代初就引进计算机课程教学,1993年设置计算机技术及应用专业,并很快开发出软件、维修、网络等专业发展方向。顺应地方经济发展对人才的要求,1999年学校又设置多媒体制作专业。2004年,在全国的同类型学校中,率先与印度国家信息技术学院(NIIT)合作,培养软件开发人才。2006年与汇众益智科技有限公司合作,培养游戏人才。2007年增设影视动漫专业,并于同年秋季首次招生。 学校拥有一支专兼职结合,结构合理的专业教师队伍。学校现有信息和艺术设计类专业教师44人,其中高级职称教师11人,中高级职称教师占本专业教师的62%。享有国务院津贴专家1人,特级教师2人,省市级骨干教师9人。双师型教师26人,现已参加NIIT培训8人,参加游戏动漫培训并获得相关技能证书6人。21人硕士研究生毕业或在职攻读硕士学位。学校还拥有一支由行业专家、企业技术骨干组成的兼职教师队伍。他们参与专业开发、课程改革和教学活动,是学校的宝贵资源。 学校坚持从产业结构调整和社会岗位的变化来谋划专业设置,坚持面向职业需求,以培养学生能力为本位实施课程改革,加强专业建设。2004年计算机技术及应用专业被评为江苏省示范专业,2007年“FLASH动画制作”课程被评为无锡市优秀课程。在校学生参加各级各类技能大赛,多次获奖。 学校已建成“三中心五室”实训基地。“三中心”为网络中心、信息技术研发中心、计算机技能综合实训中心;“五室”为游戏动画制作实训室、NIIT软件开发实训室、计算机网络实训室、多媒体工作室和美术基础实训室。基本满足当前教学需要。 3专业设置方案 (1) 专业设置、学制和培养目标 培养目标:培养大专层次的创意与软件设计产业所需的中端及实用型技能人才,见表1。 学制:初中起点五年。 (2) 教学设施和实训基地建设 学校将本着配套、实用、先进的原则,加大投入,增添创意与软件设计类专业教学所需的设施设备,并建成1200O的校内实训基地,见表2。 说明:动漫实训基地包括渲染工作室、手绘工作室、模型工作室、美术工作室、动作捕捉室、影视高端实训室、专家指导工作室、摄影棚、放映室、衍生产品工作室等。 基地建成后,学校还将以此为载体,面向社会开展技能培训和职业资格认定;主动迎接企业教育社会化的任务,承接企业订单,参与企业技术改造和产品研发,使其成为产教研合作的新平台。 (3) 教师队伍建设 专业建设,教师是关键。除借助国家、省、市已有的各类师资培训途径培养教师外,学校拟针对专业教师专业知识丰富、实践经验不足、动手能力不强的现实,加强校本培养和培训。一方面学校将花大力气从企业引进有志于学校教育的实用型专业技术人才;另一方面继续推行专业教师下企业实践的制度,每年至少选派一位教师下大企业进行为期6个月到1年的实践。另外,学校还设想依托已有的“大昭”工作室,鼓励教师搞专业开发、技术改造、技术创新和产品生成,培养本专业的技术领袖。 (4) 教材建设 教材建设是专业建设的重要内容,但目前这类专业可供选择的教材不多。学校将根据教学计划、教学大纲选择优秀教材,并根据前期开设NIIT软件技术、游戏动漫等专业的经验,继续引进与国际接轨、符合企业要求的优质教育资源,还将组织教师自主开发、编写顺应产业发展、适合于教学、有利于提高学生动手能力的教材,见表3。 (5) 校企合作 职业教育的本质是向企业提供人力资源,所以职业院校和企业有着天然的联系,校企合作就成为学校和企业的共同选择。下一阶段,学校将继续加强与企业的合作,在为企业输送人才的同时,依托企业培养师资和学生,实现“双赢”。 根据无锡产业的发展走向,动漫影视、动漫游戏、软件、创意设计类人才的需求是大量的。我们将延续学校近百年办学所形成的厚重文化,解放思想、抢抓机遇,提升传统优势专业,拓展创意与软件设计等新专业,为无锡经济跨越式发展提供智力支持和人才支撑。
通信电力论文:软交换技术在电力通信系统中的应用前景 论文关键词:交换技术 电力通信系统 论文摘要:随着时代的发展和通讯技术发展的日新月异,新的时期对电力通信的也同样提出了新的要求:一方面,为了确保电力系统先进性、安全性、稳定性和高效性,这需要我们的电力通信系统与时俱进继续完善和提高电力通信;另一方面,充分地利用现有电力的网络和资源优势,使之成为电力企业新的价值增长途径,成为电力通信企业的技术革新的动力,进一步保持并提升电力的供应企业的竞争力。然而当前电力通信系统虽然业务量小但是种类较多,这不但造成浪费, 而且由于种类繁多对其运行管理和运行维护带来很大不便。上述问题的解决方案之一——软交换技术。这是由于软交换技术具有媒体网关接入、呼叫控制、业务提供以及互联互通等功能,可以很好的解决新时期电力通信的问题,因此,软交换技术在电力通信系统中的有着很好的推广应用前景。 自从第一款产品在电信市场上成功推出以来,“软交换”这个概念已经成为电信行业中倍受青睐的时髦用语。由于既能执行与基于硬件的传统电话交换机相同的功能,又能同时处理IP通信,软交换技术承诺可提供许多优势,如轻松整合电路交换和分组交换、降低网络成本以便运营商更快获得收入。 所谓“软交换”就是指基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的系统和设备解决方案。换言之,软交换是从媒体网关(传输层)中分剥离出其中的呼叫控制功能,再通过软件技术实现其呼叫控制功能,进而使得呼叫传输和呼叫控制二者想独立,这就为系统的控制与交换以及软件可编程功能实现各功能的可分离的平台创造了条件。一方面,软交换提供了很多实用的功能,如:连接控制、翻译和选路、网关管理、安全性和呼叫详细记录、呼叫控制等功能。另一方面,它还为在网络上提供开展新业务提供了大大便利,这主要是要归功于软交换网络资源与网络能力很好的相结合起来,并设置标准开放的业务接口和业务应用层。 1、背景 随着电力市场化、开放化的趋势以及电网建设的进一步发展,传统的电力信息系统的业务将发生变化。一方面,涌现出不少新型业务如:电视会议、变电站无人视频监控、输变电线路监控及电厂视频监控等视图业务;另一方面,传统单一主机的调度自动化体系架构向客户机/服务器体系架构的转变;同时,监视全网运行状况,提供故障记录和分析的故障滤波系统的建设以及电量计费网络系统和雷电定位系统的建设等。因此,基于互联网/局域网并能体现信息化综合业务应用的管理信息系统将成为电力企业信息化的发展方向和趋势。 2、软交换的主要功能 软交换主要具有呼叫控制、互联互通、业务提供等功能,下面分别来逐一介绍这个三大功能: (1)呼叫控制功能。呼叫控制功能是软交换的重要功能组成。它除了能完成基本呼叫的建立、维持和释放之外,还可以提供各种控制功能,如:呼叫处理、智能呼叫触发检出、连接控制和资源控制等等。 (2)互联互通功能。当前IP电话体系主要是由两大标准构成即:ITU-T H.323协议标准和IETF SIP协议标准,这两大标准均可以独立的均实现呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能,但是不可相互兼容的体系结构。软交换技术可以与多种协议相兼容,自然也包括同时兼容ITU-T H.323和IETF SIP这两大协议标准。 (3)业务提供功能。一方面,软交换可以实现对PSTN/ISDN交换机的支持,并能提供的全部业务,包括基本业务和补充业务;另一方面,它还可以与现有智能网相兼容相配合,为现有智能网提供的业务。由此可见软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中扮演着非常重要的作用。 3、引入软交换的意义 软交换将是下一代话音网络交换的核心。如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络,那么下一代分组话音网则是基于软交换的网络。软交换是新、旧网络融合的枢纽。这主要表现在以下三层面: 第一个层面——用户。传统的交换网络的封闭性,一家设备供应商往往包揽所以的包括软、硬件供应、更新维护以及应用的开发在内的每一项事物,理所当然用户也牢牢地锁定在设备供应商的那里,压缩了用户选择的空间,导致用户在设备维护费用上失去了应有的主动权。然而通过软交换技术的所搭建起来的下一代网络可以有效地扭转了这种不利局面,这主要是在利用软交换技术搭建的新一代网络中设备系统供应商都是基于同一个开放标准平台开发出来的,这样一来用户自然就具有更多的选择权,可以在同一类产品中货比多家,根据自己的需求择优挑选供应商来为自己服务。 第二个层面——成本。将传统的电路交换技术与软交换技术相比,软交换技术更具经济性、低成本性,可以说是地投入高产出。这主要是得益于两方面:一方面,软交换技术实现了平台的开放性,使得新的应用可以更快、更易的与其相衔接;另一方面,软交换所以使用的元器件很多都是普通的计算机器件,这就降低了其元器件的采购成本,具有更高的性价比。 第三个层面——可靠性。 与传统的电路交换相比,软交换技术可以更好的解决网络的可靠性。用户在组网的时候可以利用软交换的优势采用功能软件的形式将传统的电路交换的核心功能先进行了分类,然后再将其往下分配到各骨干网络。由于这种根据分门别类的分布式结构是可编程的,同时也是以计算机平台为基础,并可以利用设置网络权限来更好地实现网络的可控性和安全性。 4、软交换技术在电力通讯系统中的应用前景 电力通信网分布广泛,业务极为繁琐,虽然拥有多种网络形式,但是各种网络一方面都有各自的交换设备、复接设备等, 且它们相互独立不能实现互融互通。但是随着软交换技术的出现,将可以很好的解决这些问题,这主要得益于在电力通讯系统中应用软交换技术所能取得以下几方面的优势。 4.1统计汇总的优势 采用软交换技术组建的电力通信系统具有自我统计和自我维护功能,主要包括:业务统计和错误预警。对于纵横交织的电力网络和业务繁杂的电力系统来讲,应用软交换技术可以实现:(1)方便便捷地对所有的业务进行汇总并输出分析报告;(2)发生故障时及时发出错误警报,同时显示故障错误的具体的地点和原因,并自动将其发送给电力抢修和维护部门。(3)清单的采集功能,并可提供详细的电量与电话计费清单。 4.2电力通信网中的网络互通的优势 电力通信网不但拥有电力系统独有的载波电话网络,而且同样也存在计算机网络,它们是以协议为基础的分组网络。电话网和计算机网可以利用软交换技术所提供的支 持多种信令协议的接口来实现它们之前信息指令相互传输相互识别。这样一来计算机网络能更便捷地对电力通信网进行管理和协作更好的支持各业务的开展和实施。 4.3新业务开展的优势 当前,语音和数据信息为电力通信网中的主要传输的信息,但是随着网络技术的发展和计算机技术的革新, 这对电力通信业务提出了很多新的要求如:可视业务、多媒体业务等新兴业务。面对这些新的要求,软交换技术可以大显生手,这是因为其不但可以很好地支持语音业务,而且还可以利用新的网络设施与开放式的应用程序接口为用户提供各种增值业务,为新业务的开展提供便捷。 4.4统一不同介质网络的优势 当前电力通信网中拥有多种传输介质,且各自独立不相兼容,并必须采用各自专用的设备, 若引进了软交换技术来组建网络, 利用软交换技术的优势搭建一台多介质的信息进行交换解决方案。这样一方面可以减少设备的需求降低设备的总采购额节约了成本;另一方面可以提高了网络的可靠性,使依靠各种不同介质传播的网络达到了一定的互融互通的效果,正是由于实现了不同介质在同一网络中信息传递从而简化了过去不同介质间的繁琐的数据转换;同时在管理维护上显得更加方便快捷,因为现在只需对同一类设备进行运行管理和系统维护就可以实现对整个网络的信息交换。 总之,软交换技术应用作为下一代网络的解决方案,具有多方面的优势,其应用性体现在方方面面。在电力通信网中引人并实施软交换技术,一方面,在技术上既可起到承上启下的作用;另一方面,电力供应企业顺利向下一代网络解决方案的的演进产生多方面的积极作用。基于软交换技术应该在电力通讯系统中所具有的这些优势,我们可以很好的预见其良好的市场应用与推广前景。 通信电力论文:论智能光网络在电力通信系统中的应用 [论文关键词] 智能光网络 电力通信系统 应用 [论文摘 要] 智能光网络技术弥补了传统电力通信系统中SDH技术的不足,其在电力通信系统中的应用已经成为大势所趋。本文首先简要分析电力通信中光纤通信的现状,然后介绍智能光网络的概念及其主要技术,进而探讨其在电力通信系统中的应用。 我国智能化电网建设的加速对电力通信系统实时控制的要求更高,电力通信工作越来越重要。现有SDH光传输网络难以满足电网发展的需求,以SDH以及光传送网为基础的智能光网络的成为电力通信系统发展的方向。 一、我国电力光纤通信的现状 目前我国电力光缆主要由普通光缆、ADSS光缆以及OPGW光缆组成,近几年的光缆建设以OPGW光缆为首要选择,辅以普通光缆,基本覆盖110kV的开闭所以及变电站,通过光纤线路实现网络连接。就传输网络而言,已有的SDH电力通信系统通常采用环网结构,即使用SDH光端机进行组网,传输容量一般为2488Mb/s或者622Mb/s。目前我国电力通信系统光线通信主要存在以下几个方面的问题。首先是灵活性比较差。通信网的业务调度能力较差,静态的端到端业务配置效率低.业务的疏通以及汇聚时往往出现阻塞,对于突发特较强的数据业务先天不足,并且SDH的网管功能使得其对网管的依赖性较强,一旦网管出现故障后果不堪设想。其次是业务模式比较单调。由于SDH网络无法对不同的用户和业务进行分级,因此提供的保护方式单一,网络资源的利用率比较低.更无法实现对资源的优化配置。再次是光缆的安全性比较差。SDH网络只能依靠2个光缆路由组成环形网络,难以应对网络光缆中断的故障,有着多站点通信失灵的危险。最后是扩展性能差。由于传统电力光纤通信的管理针对厂商,环网数量的增加带来了资源瓶颈,电路调度以及环间资源的优化往往比较繁琐。 二、智能光网络概述 (一)智能光网络的概念 智能光网络是在SDH以及光传送网上增加独立的控制平面后形成的,支持目前传送网提供的不同速率以及信号特性的业务。智能光网络能够在两个客户网之间提供固定带宽的传输通道,因此它对于新业务有着较强的可扩展性,能够支持多种业务模型。与传统的SDH网络相比而言,智能光网络有着以下几个方面的优点。首先是采用动态分布式的重路由,将全网的空闲链路当做备份路由,可以为多重节点故障时恢复链路提供更多的解决方案,因此能够使用备用宽带保障重要业务,并且它提供多种业务等,能够根据不同的需求定制特定的恢复方式,提高网络资源的利用率,为用户提供差异化的服务。其次是智能化的端到端配置。智能光网络中的业务配置能够根据网络资源、用户要求等使信令协议自动地进端到端的指配,创建动态的交叉连接并以此连接做为实体进行管理。快速配置的能力可以现状提高新业务的效率,实现资源的充分利用,并且信令的快速配置有利于未来多厂商互联互通。最后是资源的动态分配。在智能光网络中能够根据用户的需求提供带宽,达到按需分配的目的。通过设置自动触发带宽调整条件可以利用智能光网络的自动化以及智能化能力来完成带宽的自动无损调整。 (二)智能光网络的关键技术 第一,路由技术。路由技术是智能光网络中控制平面的重要技术,分为域内路由协议以及域间路由协议,前者适用于同一运营商的不同控制域,后者则适用于是不同运营商的控制域之间。第二,信令技术。在SDH中主要依靠网管集中实现调度,信令技术并不重要,而在智能光网络中信令技术是其重点,信令协议用于建立、维护以及拆除分布式连接,传送资源发现、呼叫控制、连接选择以及连接控制等信息。第三,自动发现技术。自动发现指的是网络通过信令协议实现网络资源的自动识别,包含控制实体、层邻接以及物理媒介层的逻辑邻接和业务发现。第四,链路管理技术。链路管理运行于邻接节点间的传输面上,用于提供链路并管理节点之间的控制信道,其核心作用在于信道管理、故障定位以及隔离等等,是实现光路自动配置的关键。第五,生存技术。生存技术是保证网络在故障发生后对受损业务的恢复,在智能光网络中其生存技术基于GMPLS协议的,该协议分为路径保护与区段保护,路径保护在连接终端上,当故障发生后替换到替代的路径上,区段保护则位于两个个相邻的结点之间,在故障发生后工作链路转移到备用的链路。 三、智能光网络在电力通信系统中的应用 智能光网络是构建下一代光网络的核心技术,这种技术和组网思路能带来显着的优势,不过不便之处在于这种技术目前尚处于发展之中,尤其是接口规范以及协议标准等都还处于制定过程当中。因此,可以采取以下措施在电力通信系统中应用智能光网络技术。首先是充分利用已有的网络资源,在保证目前投资的情况下逐渐引入智能光网络,达到少投入并且多收益的目的。其次是要坚持网络的兼容性以及技术的标准性,信令协议标准是智能光网络在电力通信系统中应用的前提,因此应当根据现有设备与网络以及评价方案选择标准协议抑或专有协议。最后要根据自身业务以及网络发展的实际状况引入并开展新的业务,逐步过渡到智能光网络。 从技术层面而言,智能光网络在电力通信系统中的应用可以从以下几个方面入手。第一是在已有的网络中引入集中控制系统,与此同时要向外提供标准的UNI接口,实现带宽与流量的按需配置。可以考虑在已有的光传输网层面选择核心节点配置大型交叉连接系统,通过这种方式能够屏蔽目前网络条件下的多厂商环境,构建一个灵活强大的智能核心层,也可以在保持已有传输网的前提下在集中管理系统上进行智能控制系统的配置,借助提供的标准OIF-UNI接口来实现与数据业务层之间的自动互联,最终搭建起结构重叠的智能光网络。第二,等智能光网络技术实现标准化后,可以在电力通信网络中建立信令机制,配置带宽的工作就可以由信令网来实现。对于目前电力通信网络中的带宽配置则仍然可以继续使用集中控制系统来实现。在一段时间内两种方式共同使用,平滑过渡,保证全网间的端到端配置。智能光网络技术是构建下一代电力通信系统的核心技术之一,它的网络体系结构能够给电力通信网络带来深远的影响。目前智能光网络技术受制于协议标准等问题的掣肘而没有得到广泛的应用,并且其产品的成熟度也有待考验。不过智能光网络在电力通信系统中的应用已是大势所趋,可以通过上述两种方式逐步推广应用以提高电力通信系统的通信效率。 总而言之,在电力通信系统中应用智能光网络技术能够实现技术上的自动化以及信息化,提高光缆的利用率以及光纤通信的可靠性,改善网络的多业务接人能力,并且其友好的操作界面也便于管理用户信息,从而达到降低成本提高电网运作效率的目的。 通信电力论文:论电力通信系统中的ASON网络技术 [论文关键词] 电力通信 ASON网络技术 发展趋势 [论文摘 要] 通过对当前的电力通信系统的现状分析,结合ASON的技术优点和特色及其发展趋势,来对ASON网络技术的未来方向作一下简单的前瞻。 随着当下计算机网络技术和光纤通信的发展,人类正在逐渐地进入到信息社会,信息交换量的日益扩大使得各种通信业务也得到了前所未有的发展机遇,因而导致现有的网络技术已经不能满足当下社会的需求。一方面现有的传送网结构是针对话音业务优化的,不能适应数据业务突发的特点;另一方面,传输网缺少智能化。各骨干网络的容量以及城域接入能力的多样化,对传输的网络要求更加高,尤其是对于光传送网的网络带宽进行动态分配已经是人们所要追求的目标,正是在这样的背景下,ASON的网络技术应运而生。 一.当前通信网络系统的现状和需求 长期以来,光网络作为底层的传送网络,承载着上层多种类型的业务。但随着用户业务需求的扩大和网络智能控制技术的发展,通过智能化的光蚓络成为目前网络发展的必然趋势。近几年,智能光网络在全球范围内的应用得到了迅猛发展智能光网络的推出是光传送网由静态基础网向动态业务刚转型的重要标志,是IP技术思想在光通信中的应用和光通信为适应业务IP化的必要选择。智能光网络代表了光传送网的发展方向,也将是下一代网络(NGN)的重要组成部分,必将有广阔的发展前景。随着电力通信的发展和宽带业务的不断增加,如何建设一个先进、稳定的通信传输网络是目前电力系统的重要课题。在现有电力光传输网引入ASON技术,将给电力系统带来质量和性能的提高。 二.ASON的发展趋势 从上个世纪的九十年代提出ASON的相关的概念开始,ASON的相关的网络技术已经取得了巨大的进步和骄人的发展业绩,早已在各国的电力通信系统中得到广泛的应用。 (一)与传统的环网相比,ASON网络技术所具有的优点 第一,ASON网络技术可以支持很多的保护和恢复的方式,也可以方便地根据用户业务的等级来提供不同的传送服务。第二,与传统网络的低利用率相比,ASON网络技术对于网络资源的利用率更高,很好的解决了浪费空闲网络通道的难题。除此之外,与传统的跨节点或跨站点架设的电力通信通道相比,ASON网络技术不会受到节点的有关瓶颈以及多重失效等问题的干扰。第三,ASON网络技术的网络的生存性能比较突出,并且与传统的网络技术的扩展性能和潜力相比,其更具有优势,它可根据业务的相关需求来灵活的增加节点的数量。第四,ASON网络技术通过扩容进行相关业务和系统的升级时更加的便利,只需分断面即可进行扩容,容易实现端到端的电路调度以及保护工作,方便、快速而便捷的提供相关的各种业务,使得恢复前后时延的变化量缩短,数据业务能力得到大大提高。 (二)积极开发控制平面 第一,优化传送的平面和控制平面的接口,可采用内嵌式或者外置式,其中如果内嵌式的化是通过在设备上插单盘的方式来实现,如果采用的是外置式,则一般通过外置单板服务器的方式来实现,这两种方式相比,外置的处理能力更强,更加适合ASON的建设工作。第二,实现分布式的智能:与传统的集中式相比而言,分布式消除了通信的瓶颈,做到了多个网元同时计算来使得业务恢复,有效的提升了业务恢复的效率,而且由于其分布式的特点,任何一个节点的控制平面出现问题都不会影响到整个的网络,所以使得网络更加的安全和可靠。第三,研发控制协议,其关注的重点由域内转移到域间,从协议类型本身到拓展部分协议的理解,特别是域间保护恢复技术。第四,提高控制平面的相关性能,特别是对于业务和资源的发现的支持能力方面。控制平面的性能最重要的部分是网络和业务的恢复时间,除此之外,影响恢复时间的因素:故障类型、信令的传输方式、节点个数等等,特别是在网络结构复杂的网状连接拓扑、业务的承载量相对较大而且端到端的链路多条失灵的情形下系统的恢复速度。第五,保证智能的可控性,能够将网络的功能和性能始终保持在运营部门的控制范围内。 (三)提升网管和传输平面的性能 网管平面主要针对控制平面的管理,主要是解决如何快捷而准确的通过网管平面进行查询或者更改跟控制平面相关的链路的属性或者参数,以及如何定制和使用维护电路的报表,将现在网络的实际状态有机的结合起来,使得整个网络的功能和性能得到能够有个较好的模拟环境。为了实现ASON的功能,传送的平面必须能够配合控制平面完成业务和邻居的自动发现能力、传送平面链路和网元状态通告能力、信号监控和故障检测能力、光层的故障保护恢复能力以及路径的动态配置和拆除能力向用户提供基于SLA的业务,而不是仅局限在提供不同优先级的电路,还有必要使得运营商对用户提供有关电路的一些有效参数。为了这些目的的实现,端到端业务的调度和质监工作就显得尤为重要。而就目前来看,要实现端到端的业务质量监测就必须解决光层面的问题,在过去,一般所采用的方式是通过在DWDM信道中进行传输,并且在网络节点的地方来测量低频幅度来进行调节,抑或在所传输的信道中加入一个监控波的方式来实现。但是传统的方式存在不能提供某一特定信道的相关信息的缺点。最近人们通过研究光性能方面的监测设备以便实现在线监测,它的作用原理是利用从光纤中抽取很少光功率,然后根据波长来将信号输入单独的信道中,即对所传输的信号解复用。 (四)网络的发展策略与方案 关于ASON的发展,现在主要有在骨干网中使用和在城域网中使用这两种观点。这两种观点的所持有的共有的原则是根据ASON的技术发展的状况,结合相关业务的发展需求,然后再因地制宜的确定ASON网络技术的使用方案。首先是ASON与传统光网络融合的方案,利用将进行统一的管理,使得其既支持传统的子网设备又支持新型的ASON的网络系统,可以方便在更新系统的过程中减少不必要的损失,使得其循序渐进的进行。再者就是采用ASON网带和SDH环混合组网的方案,边缘的ASON的节点需要在Mesh和SDH网中同时出现,这样改善了边缘节点的失效故障对系统的影响,同时通过多个边缘节点均匀承载跨网业务的过渡,优化了网络资源的配置。 总而言之,ASON网络技术在很大程度上改变了过去传输网的运行方式以及运作理念,对其发展产生了不可估量的影响。电力通信系统中引入ASON网络技术是大势所趋。新型电力通信系统的构建要在确保网络正常运行以及确定合理的过度方案基础之上,实时业务的实际需求及时调整现有的电力通信系统网络结构,并在此过程当中大力推广应用ASON网络技术,实现电力通信系统的升级。 通信电力论文:电力通信在电力体改中的定位及发展战略 经过几十年的发展,我国电力工业形成了强大的生产能力,许多国家进行电力体制改革的经验和教训为我们提供了很好的借鉴。根据我国国情,国家也确立了电力体制改革的总体目标。在电力体制改革指导思想的引导下,我国电力工业的体制朝着总体目标,进行了分步改革实施。电力通信在电力工业中的定位也在作相应的变化。一、电力通信在体改前的状况: 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统,调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。经过几十年风风雨雨的建设,已初具规模。它通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段,构建了一个以北京为中心覆盖全国的立体交叉通信网。当时,电力通信部门作为各级电力调度机构中的一个专业职能部门而存在于各级电力调度(局)中,其职责是负责调度系统内通信网的建设、运行、维护和技术管理。 二、调度本部化是电力通信的定位 随着电力体制改革的不断深化,2001年,各省、市电力公司完成了电力调度机构本部化的整合。由于职能的转移,电力通信工作从调度机构中划了出来,重新整合为电力通信公司或电力通信中心。在本部化后的调度机构中,只保留一个调度通信管理部门,代表调度机构提出对调度通信的需求,并对调度通信网的运行进行考核。 安徽省电力公司的做法是:调度机构本部化后,将电力通信人员全部从调度机构中划出,与省公司原行政通信部门整合后组建省公司的全资子公司--电力通信有限责任公司。电通公司的职责是:受省电力公司委托,负责省公司通信资产的经营,负责省电力公司干线通信电路的建设,负责省公司通信设备(电路)的技改、重措、大修工程的实施,负责电力通信专网的运行维护;经省电力公司授权,负责全省电力系统运行管理工作和主干通信电路的调度指挥,负责电力通信网络的频率管理工作,负责通信资源的保护和对外经营,承担全省电力通信网络的规划发展和技术进步工作。电通公司的经营方针(理念)是:对内强化技术服务,对外开拓电信市场,打造电通品牌。 经过近两年的实践证明,安徽电通的模式与电力体制改革和发展的形势是相适应的。它保证了其所传输的保护业务,语音业务、MIS业务的稳定、准确和可靠,促进了电力通信网络的建设和电力系统的信息化工作,提高了通信的服务质量和管理水平。同时,在通信资源的保护和利用方面,也起到了积极地作用,为电力系统的安全稳定运行提供了通信保障。 三、电力体改后电力通信的定位探讨: 事实证明:电力通信是电网稳定运行的重要保证,是电力市场交易的必要手段,是电力工业生产不可缺少的环节,是任何通信运营商不可替代的。因此,准确定位电力通信工作至关重要。 定位一: 作为电网公司的一个职能部门,在电网公司内负责电力通信专网运行、维护、建设的归口管理和通信电路的调度指挥,同时负责管理电网公司的信息化工作。 定位二: 电通公司与信息中心进行整合,组建由电网公司全资或控股的电力通信公司,对电网公司的通信(含信息化)及资产进行委托经营和授权管理,电网公司享有获取投资回报的权利和投资的义务。 为使新组建的电力通信公司具有确保电网安全稳定运行的义务和自我发展的空间,电力通信公司内部可设电力事业部和公网事业部。 电力事业部的主要职责是:为电力生产服务,满足电力生产对通信和信息化工作的需求,同时可从电网公司中获得合理的技术服务费,政府可从区段电价的构成中考虑增加这一因素。 公网事业部的主要职责是:在电通为电力系统服务的同时,利用已有的通信资源,将主业转为为全社会服务。如开展ISP增值通信业务,利用PLC技术开展电力线上网,富裕容量出租,电力路权即电力杆路沟道的出租等等。 目前,中国电通已通过其控股公司取得了ISP经营牌照,进行电力线上网试验,开展增值电信业务,为全面进入增值电信业务商业化作了准备。安徽电通目前在申请ISP执照,规范资源的租赁行为,申报高新技术企业,扩大经营范围等方面取得了突破性进展,也就是说,已基本具备进入电信增值业务领域的条件。 四、电力通信的发展战略: 基于上面所述的电力通信的定位二,也就是说电通公司是一个既为电力系统提供通信服务,又面向社会从事电信增值业务的独立法人企业,那就应该有一个适应企业长远、可持续发展的总体谋划--即经营战略。企业的经营战略需具有长远性、全局性、抗争性和纲领性。 1、企业总体战略可采用差异化战略 电力通信企业在面向社会进入电信增值业务市场时,可以凭借电力工业良好的资金信誉、雄厚的实力、特有的通信资源和无人能比的覆盖面等优势,向用户提供与众不同的通信服务,从而获得竞争优势,来保证企业的生存和发展。 2、市场战略可采用创新型和渗透型 这就是说,在现有市场中用服务的差异化去争取用户接受服务和利用技术创新去开拓新的市场。如利用特有的电力路权资源和富裕容量为其它电信运营商提供租赁服务,解决“最后一公里接入”问题,或利用基于PLC技术的电力线上网吸引新的用户群体。 3、技术战略采用领先型和尾随型相结合 电力通信企业的技术战略,可采用领先型和尾随型相结合的战略。在电力专网的技术开发方面,由于电网企业的垄断性,在这个领域内几乎没有竞争者。因此,为了提高效益和效率,必须保证技术的领先性。那么,在公网方面,由于电通的特性和目前电信市场的恶性竞争,近期还不可能成为第八家电信运营商。因此,在电信增值业务方面,没有必要也没有能力投入大量的人力物力去争取技术领先。但在面向社会公众的电信增值业务方面,应选择尾随型技术战略,掌握其它电信运行商的技术动态和前沿技术,不是追求创新,而是立足于应用,将新技术尽快地结合电通的特点迅速作出反应,在成功地消化后迅即应用并商用化。 通信电力论文:绿色通信网络助力电力信息安全 一、引言 随着我国通信业和信息化的发展,通信网络作为传递信息的一种重要载体为大家所熟知。在全球信息化进程中,通信网络的普及和演进也潜移默化地改变着企业的信息沟通方式。因此,通信网络在企业发展中起到至关重要的作用,而电力企业作为我国经济发展的领跑者,通信网络技术的发展也势在必行。但是,电力企业在发展的过程中也面临着巨大的潜在危险—企业信息安全问题。通信网络安全是指最大限度地减少数据和资源被攻击的可能性。对于电力企业来说,这些数据和资源是企业的命脉,通信网络一旦发生中断、瘫痪或拥塞,或者数据信息丢失、泄露或被非法篡改,将对企业和社会的经济生活造成严重影响。因此,通信网络的信息安全是电力企业发展的重中之重,如何做到通信网络与信息安全有效的结合、共同发展是我们需要考虑的问题。 二、通信网络与信息安全息息相关 电力企业信息安全与通信网路的安全息息相关,也是国家信息安全的重要组成部分。在电力工业信息化进程中,通信网络承担着三种角色: 1.信息通信网络公共平台提供者,对不同性质的计算机应用系统可以提供不同的网络服务质量和优先等级。 2.与业务管理有关的计算机应用系统的建设、管理和使用者,其中的计算机应用系统包括通信监控与网管系统、网络规划与企业管理系统和客户服务系统等。 3.与通信技术相关的信息资源的开发、维护和使用者。 因此,通信网络承载着电力企业生产、运行、管理、经营业务系统,内联着电力调度数据网络,对外与Internet连接,它的安全是电力企业信息安全的第一道技术防线,电力企业信息安全直接关系着电力企业的运行与管理,也直接或间接地影响着电力生产控制系统的安全。电网企业应全面开展绿色通信网络安全防护体系建设,统筹部署等级保护、风险评估和灾难备份工作;着力提升通信网络安全保障水平和应对突发事件的能力;要通过通信网络与信息安全管理能力的增强,更好地为电网企业的发展提供有力的技术支撑,为促进社会和谐与稳定做出积极的贡献。 三、新形势下的绿色电力通信网络 目前,大部分企业部门间依靠普通的网络来完成信息传输,虽然也具有一定的防护措施和技术,但还是容易被窃取信息。这是由以下三个方面原因共同决定的: 1.计算机系统及网络固有的开放性、共享性等特点; 2.通信系统大量使用商用软件,其源代码、源程序完全或部分公开化,使企业存在安全问题; 3.计算机病毒的层出不穷及其大范围的恶意传播。 这三方面原因都对当今企业和社会网络通信安全产生不可估量的威胁。由于当今通信网络功能越来越强大,我们采取何种有效措施,最大限度地化解这种潜在危险,把网络风险降到最低限度是电力企业需要面对的重大问题。 在电力企业发展的新形势下,构建绿色通信网络成为解决电力企业信息安全的重要手段。绿色通信网络构建主要包括,一方面要建立健全企业的安全机制,强化安全管理;另一方面,技术创新也是当务之急。 在技术层方面,首先是建立一个层次化的安全管控体系。为了从技术上提高通信网络的安全性,电力企业应整合现有资源,提高企业通信网络的预防水平、网络的修复能力和备份能力。具体内容包括:网络安全漏洞的自动发现与治愈、全网联动的事件监控和分析、网络安全配置的集中化和管控、安全态势的综合分析以及高效运作网络安全管理等方面。这是一个涉及体系架构设计、资源配置和局部解决方案在内的系统解决方案,需要建立相应的安全技术体系;其次是对电力企业的IP承载网进行安全的设计和优化,然后通过安全管理中心的建设来完善绿色通信网络的安全能力。 在管理层方面,针对计算机系统及网络固有的开放性、易损性等特点,我们应加强网络管理人员的安全观念和技术水平,将固有条件下存在的安全隐患降到最低。在通信网络管理和使用中,要大力加强管理人员的安全保密意识。在管理层面上主要包括安全组织的建设和人员的保障,各种安全策略制度和流程的配套建设,以及完善安全评估、应急响应等安全保障机制。其中在应急响应方面,需要建立健全信息安全应急处理的协调机制,进一步完善各类突发事件的应急预案,健全应急指挥体系,落实应急队伍和保障条件。尤其是高度重视基础信息网络,包括电信网络和重要信息系统的应急处理工作和备份建设,充分做到了事件有预案、处置有流程、应急有措施,最大限度地化解信息安全风险。 四、绿色通信网络规划助力电力企业信息化安全 规划绿色通信网络是电力企业通信建设的基础和安全保障,具有十分重要的作用。绿色电力通信网络的规划除了要遵从电力系统的有关规定之外,还必须遵循通信专业规划的技术方法。因此,绿色通信网络应该包括传送网络层和业务网络层等,而电力企业中绿色通信网络的规划和构建大致包括以下三个步骤: 第一步:业务网络规划。业务网络规划主要是对提供不同信息服务的,包括数据网、计算机网和移动通信网等类型丰富的网络进行规划,它与具体的业务有关。在电力企业中,业务网络规划尤为重要,而如何构建绿色移动通信网络也是企业发展的重中之重。电力企业在原有业务系统的基础上,构建网络安全体系,通过 宣传和培训等手段,对网络管理人员进行安全操作和管理知识的培训,提高各业务系统的安全意识,使各业务系统能够正常稳定的运行。 第二步:传送网络规划。传送网络规划是为业务网络提供支撑的涵盖交换机、服务器、数据传输的无线和移动网络等进行规划。在“十二五”规划中强调了电力企业信息系统的安全管理和网络安全传输问题,其中电力企业信息系统的网络安全更是被提上日程,如何更好的规范和规划传输网络层是我们研究的重点问题之一。按照信息系统网络数据传输过程中安全性和保密性的要求,完善监控设施做到实时监控,并确保管理人员不将保密文件传到外网,不能利用内网机器上外网进行查资料等操作,确保信息系统在数据传输过程中的安全性。 第三步:基础设施规划。基础设施规划主要是对信息系统中计算机、服务器等硬件基础设施进行规划管理,而这部分是保障信息系统正常运行的基础。在电力企业中,服务器的承载量是相当大的,在信息传输的过程中数据的提取和录入也是呈倍增长的,只有实时监控路由器的异常情况,定期更新路由器设备,完善基础设施,才能保证整个系统和网络的稳定性。 绿色通信网络规划中还需要考虑网络综合化与安全防护、灾难预防等问题,在满足通信网络规划中多需求的前提下,采取灾难预防措施,做好企业信息安全防护,保障电力企业绿色通信网络的顺利构建,实现绿色电网企业的发展要求。 五、结语 在电力企业发展的新形势下,通信网络加快向数字化、宽带化和智能化演进,建立高效、环保、稳定的绿色通信网络不但能够保障电网企业的信息化安全,而且能够带动社会经济、文化的快速发展。因此,我们必须结合信息通信技术发展的特点完善通信网络信息安全,提高信息技术上的创新能力,从而有效降低信息安全威胁,进一步提高电力企业的通信网络安全防护能力和水平。 通信电力论文:探究电力通信技术发展思路 1我国电力通信中存在的问题 1.1网络方面 虽然我国的电力通信系统中已经出现了多样化的通信方式,且通信网络发展的也较为完善和完整,但是,相对于全球的电力通信发展趋势和方向来看的话,我国的电力系统网络还存在很多的不足,尤其是在电力系统的发展过程中又出现了新的发展形式的情况下,我国的电力通信更是显示出了不足之处,不能满足业务发展提出来的要求。在电力通信系统中,主要是以星型和树型的结构模式为主的干网络,网络结构的复合性较为明显,但是互联性却极差,增加了电路迂回构成的难度,因此电力通信网络具备的可靠性和灵活性也比较差。在电力通信网络中,网络体制发展的不完善,严重制约了电力通信网络技术的发展,需要对其进行改进和完善。 1.2管理方面 现阶段,我国的电力通信网络用户在与电力通信网络接入时,会处在一个相对薄弱的状态,一般情况下,都是通过电话线的接入方式进行的,电力系统的用户大部分是通过模拟式信号的接口与电力通信系统相连接的,无法对里面的数据信息进行传输和调整的处理。我国对网络系统进行管理还处在一个初级阶段,还只能通过分路监测对电路进行检查和控制。但是在电力通信网络中,通信规约和接口都不统一,因此,这就大大限制了设备和通信方式的发展,阻碍了它们向着多元化的方向发展,也阻碍了电力通信网络中传输网络体制的发展,给收集网络管理所需的信息增加了难度,导致了网络管理系统的发展不够完整。 2我国电力系统的业务 为了保证电力系统的安全生产,电力通信网络被不断的建设和完善,因此电力系统中的业务也与电力系统有着极为密切的联系,随着电力系统的发展也会不断的出现新的业务形式。目前,我国的国家电网比较重视特高压输电技术的发展。由于特高压技术具备距离长和控制范围较为广泛的特点,可以实现电力系统的长距离和大范围的传输自动化数据业务和继电保护等。根据国家标准IEC61850建立的并已投入运行的变电站都是通过电力通信网络来实现变电站与变电站的数据传输,能够对故障录波数据进行实时的传输,能够推动电力通信网络的快速发展。主要业务在电力调度数据网络中。进行的业务包括以下几种:实时性强的业务包括EMS/SCADA系统、继电保护数据、水调自动化以及电力市场实时数据等;准实时性的业务包括EMS网络分析数据和电度量计费系统两种;非实时性的业务包括很多种类,例如,调度计划等。电话业务分为两类:调度电话、行政电话。通用广域网络中的业务包括的种类也较多,例如,数据业务中,包括企业管理信息数据、电力市场数据等;电力通信网络中的多媒体业务又包括会议电视、电子邮件以及远程教育等多种类型。业务的发展随着电力系统的不断发展,电力通信网络中也出现了很多新的业务,例如,与特高压应用联系较为密切的数据业务,包括继电保护数据与自动化数据等。新业务中还包括与根据标准IEC61850建起来的变电站有关的数据业务。 3我国电力通信技术发展的措施 电力通信发展的目的就是为电力系统的生产服务,又由于电力通信的发展是以电力系统为基础的,为电力系统的安全生产提供服务。就目前我国电力通信技术发展的趋势来看,必须使用新的通信网络技术来推动电力系统的快速发展。 3.1网络技术 在电力通信网络中,还包含着逻辑网,逻辑网能够保证电力通信网络所具备的功能和效益得到有效地发挥,从而提高电力通信网络的稳定性和可靠性,提高电力通信网络进行各种业务传输信息时的质量。就目前我国的电力通信网络的设备来说,应该在实现网络化上投入更多的研究精力,并与同步数字传输体系技术进行有机的结合,对同步数字传输体系技术中的网络管理技术进行重点的解决,并将网络同步技术也解决掉。 3.2宽带综合通信平台技术 目前,我国现有的电力通信网络的规模都较小,被进行逐级的划分之后,电力通信网络中的通信资源就显得较为紧张了,且利用率不高。如果要想改变目前我国电力通信网络中存在的这种状况的话,就需要以综合通信平台为基础,不断完善电力通信网络,并对与综合业务数字网技术有关的问题进行重点的解决,其中包括ISDN协议转换和接口标准等问题,是窄带ISDN逐渐向着宽带ISDN的方向过渡。异步传输模式技术是决定宽带综合通信平台实现并应用到电力通信网络中的关键技术,接下来研究的重点就应该放在如何通过ATM技术的利用,来实现我国电力通信网络中的关键业务。 4电力通信技术的发展趋势 4.1网络平台技术的发展趋势 在电力通信平台的发展过程中,最需要考虑的问题就是远程保护和远程遥控等与远程有关的业务。近几年,我国的电力系统中分布着很多的多点联动分布式网络、保密与非保密等子系统的应用,大大推动了我国点来看I通信技术的发展,并为电力通信技术指出了发展的趋势。由于电力通信业务具备较为鲜明的多样性和差异性,有些较为特殊的业务就需要将网络底层作为直接承载进行工作,而有的业务则需要通过上层的IP来解决,还有一部分的业务则需要使用到电力通信网络中间的某一层进行,因此电力通信网络并不是与公网完全一样,它也有要满足电力通信的要求而发展来的。目前,西方发达国家的电力通信技术都向着电力系统网络中的某个局部通过适当的技术就可以组成电力通信技术发展需要的子网络的方向发展,而这些子网络使用网络互联技术就可以形成一个较为完整的网络平台,但是如何对电力通信网络中的局部区域进行划分是一个比较困难的工作,从而能够保证电力通信网络不仅具有灵活性,而且还具备局部优化的功能,能够将电力通信网络锁具备的互联性发挥到最大化。就目前来看,宽带城域网会成为我国电力通信网络未来发展的趋势。 4.2传输介质的发展趋势 我国的电力通信传输技术已经发展的较为成熟了,应用范围非常广泛,成为我国传输技术未来发展的趋势。但是在光缆技术的发展的过程中,要注意以下问题:在对ADSS进行施工防护以及监视的施工时,需要用OPGW带电施工技术带更换地线。只有施工人员掌握的施工技术较为全面了,才能够提高电力通信技术发展的灵活性,最大努力的降低制约电力通信技术发展的因素存在。在对光缆进行选型时,需要根据纤芯的性能、成本、市场等多个因素进行考虑,以选出性价比较高的纤芯种类 。不同的生产厂家在制造纤芯时,所使用的制造工艺会对光缆的使用寿命产生影响,因此要尽量需用符合国际标准的光缆进行施工,以保证施工的质量。 5结语 综上所述,电力通信技术在发展的过程中,应该与公网技术的发展进行有机的结合,并逐渐发展出具备自身通信特点的业务出来,将高新技术应用到我国的电力通信网络中,进行不断的尝试,以推动我国电力通信技术的发展,满足我国电力系统发展的需要,促进我国国民经济的发展。 通信电力论文:电力无线通信技术创新初论 (1)探索电网发展的新途径 深入学习科学发展观,确保电力发展满足社会的正常需求,并适应我国能源分布的基本国情,使我国电力事业得到平衡、稳步发展。加强电力无线通信技术的研究和创新,探索电力发展新途径,将更多的无线通信技术应用到电网建中去,不断研究创新,使其适应当前电网运行和未来的发展需要。 (2)开创电网发展新局面 将电网建设的安全责任落实到位,不断改革完善安全工作体系,致力于解决电网安全问题。在加速电网建设的同时,加强创新安全管理理念,不断规范管理制度,严格监督管理,推进应急体系建设,真正做到安全供电。在一些事故频发区域,加强安全防护措施,保持电网安全稳定的运行,确保电网安全稳定。 (3)创新管理技术 遵循电网运行的一般规律,不断创新管理技术,借鉴国内外先进的管理技术和管理理念,建立有效的工作机制,以发展为主线,全面提高整体调度能力,完善管理,从而使电网建设趋于科学化、规范化、合理化。此外,还要加强核心调度能力,保持技术规范与技术支持系统的统一、协调发展,实现电网建设的一体化。 (4)积极推进技术的创新 加大科研投入,致力于技术创新研发,提高数字化、信息化水平,开发安全可靠的电力无线通信网络。全景分布式的一体化调度支持系统是未来电力无线通信技术的发展方向,采用多防线、多层次的安全防御系统,实现电网的最优化,全面促进我国电力通信事业的发展。 (5)积极推进调度建设 首先,准确把握调度中心功能定位,正确认识国家电力通信事业,加强部署,统一决策,全面提高思想认识。第二,加强思想作风建设,将国家电网安全问题作为工作重点,改善服务质量,结合实际调度情况,加强整顿工作,充分发挥党的政治优势和模范作用。 (6)结束语 无线通信技术以其独特的优势将成为电力系统构建综合通信网的重要组成部分,因此,今后要对无线网络有一个理性的态度和科学的把握,加强无线通信网络在电力系统中的应用,加强技术创新,实现资源的有效配置和利用,促进电力事业的发展。 通信电力论文:探析智能电网及其对电力通信的要求 论文关键词:智能电网 电力系统 电力通信 论文摘要:智能电网是新形势下电网发展的必然趋势。本文阐述了智能电网相关概念,讨论了智能电网环境下对电力通信的要求。 进入新的世纪,全球经济、社会安全、环境和能源供应都面临着极大挑战,气候变化剧烈。灾害频发,传统能源日趋紧张,金融危机对各国经济打击巨大,因此,为了面对环境污染,拉动内需,提振经济。发展可再生能源,需要构建智能电网以助推电力行业创新,实现技术转型,从而保障国家能源安全,促进我国社会的可持续发展。2009~5月,我国国家电网公司提出加快坚强智能电网建设。 2009年9月,美国国家标准与技术研究所(NIST)提出了关于智能电网互操作标准的框架与路线图,明确了推进标准化工作的8个优先发展领域,其中很重要的一个方面就是网络通信:要求针对智能电网各个关键领域的应用和操作器的网络通信需求,实施和维护合适的安全和访问控制手段。该领域覆盖电力专网和公共网络。对我国而言,智能电网的建设,必须有坚实的基础技术和功能,其中测量和通信系统是一个非常重要的方面。 1 智能电网概念 智能电网是以包括发、输、变、配、用、调度和信息等各环节的电力系统为对象,不断研发新型的电网控制技术、信息技术和管理技术,并将其有机集合,实现从发电到用电所有环节信息的智能交流,系统地优化电力生产、输送和使用。电力企业通过促成技术与具体业务的有效结合。使智能电网建设在企业生产经营过程中切实发挥作用,最终达到提高运营绩效的目的。 智能电网不是为了炫耀新技术,而是为了实实在在的解决当前存在的问题。对电力系统而言,智能电网具有三个明显的特征; (1) 自愈。对电网的运行状态进行连续的在线自我评估,并采取预防性控制手段,及时发展、快速诊断和消除隐患;故障发生时,在没有或少量人工干预下,能够快读隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生。 (2) 互动。系统运行与批发、零售电力市场实现无缝连接,支持电力交易的有效开展。实现资源的优化配置;同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理。 (3) 坚强。坚强是对智能电网安全性的要求,即对智能电网中每一个元素都应该有安全性需求考虑,在整个系统中应确保一定的集成和平衡,无论对物理攻击(爆炸、武器)还是信息攻击(网络、计算机)智能电网都要能够应付并反虚出来。 2 智能电网对电力通信的要求 2.1 我国当前电力通信网现状 目前,我国的电力通信网是以光纤、微波及卫星电路构成主干线,各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式,并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。随着光纤通信技术发展,电力通信网业务从原来的64kbit/s逐渐过渡到了高速率的2Mbit/s、10Mbit/s、100Mbiffs及以上高速率通道上。从作用来看,我国电力通信网主要有传输网、交换网、数据网和管理网四大类网络象。 2.2 智能电网对电力通信的要求 随着我国智能电网建设的不断发展,系统节点将大量增加,系统调度的任务将更加繁重,对电网大规模、全过程的监视、控制、分析、计算将向动态、在线的方向发展。 (1)EMS系统 EMS系统的实时数据来自于数据采集与监控系统SCADA。EMS向即时信息系统SIS提供分钟级的实时数据,如:系统频率、总出力,SCADA实时数据可以考虑由设立在厂站侧的RTU终端进行采集,接口通常可以为异步数据接口Rs485或Rs232,根据信息量的需要,速率一般为1200bit/s至9600bit/s。 (2)TMRS系统 在智能电网条件下。电能量计量系统除了具备常规测量功能外,还必须具有分时段累计存储和双向计量的功能。同时系统还需要具备对电能量数据进行自动采集、远传和存储、预处理、统计分析的子系统,以支持未来智能电网发展、新能源的并网。 (3)SIS系统 即时信息系统SIS主要完成系统运行数据的处理,建设即时信息系统主要采用Internet技术,建立在安全的Internet基础上,-以国家电力数据网SPDnet为通信基础设施,对社会开放Internet~2问。即时信息系统由于要对社会信息开放,因此必须做好安全防护和安全隔离。 (4)需求侧管理 智能电网一个很大的改变就是要直接面向用户。对于大量符合终端用户,由于具有众多节点并且业务量较少,早期一般采用无线公网通信系统实现信息传输。目前,主流技术大都采用公网租用线GPRs或cDMA,以保障对用户情况的掌握。 (5)电力系统统一时标 当前,无论是电力录波装置还是计费装置都需要具有统一的时标信息,因此,一旦缺乏统一的时标信息将导致全网动态行为监督的缺失。为此,GPS技术的发展为电力系统实现动态监控提供了必要的物质条件,信同步时钟系统为各级调度机构主站,子站和厂站提供统一时间标记基准,包括电力系统在内的地球表面任一点均可接收到卫星发出的精度在1ps以内的时间脉冲,然后光纤通信系统将各变电站的测量收集汇总处理后,即可得到各变电站之间动态相量的变化,并据此实施相量控制。 3 结语 建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网,为我国清洁能源的规模高效发展提供保障,充分发挥电网在资源优化配置、服务国民经济中的作用,对我国经济社会全面、协调、可持续发展具有十分重要的现实意义。智能电网建设成为国家经济和能源政策的重要组成部分。 通信电力论文:三峡区域电力通信网的构想 摘要:未来的三峡区域电力通信网应充分运用一体化概念。采用一体化网络平台,设立网络管理中心,形成交换与传输一体化;调度网与行政网两网合一;电话、数据、视像综合的用户接入网;多环重叠的光纤自念网;多种业务、多种带宽的一体化综合业务数字通信网络。 关键词:电力通信网 用户接入 网络平台 综合业务 未来的三峡电站,主体工程设计装机18200MW,是中国乃至世界最大的水力发电站之一。2003年首批机组发电 后,三峡电站将与华中、华东及四川电网联网,供电范围半径为1000余km;继而促成以三峡电站为中心,以华中电网为依托的全国大电网的形成。伴随三峡电 力的外送,使得电网调度自动化系统、安全稳定控制系统的重要文撑网络——电力专用通信网的合理构成及可靠性,便成为一个不可忽视的问题。 针对三峡电站通信网的设计,结合葛洲坝电站通信网形成的历史经验,及当前通信技术的现状和发展趋势,谈几点看法。 1 长江委初设中的三峡区域通信网 三峡工程是一个集发电、防洪、航运于一体的综合性水利枢纽,三峡电站是其中的主体部分。在长江委的初设方案中:分别服务于发电、防洪、航运的各个部门,都通过各自的程控交换机,以中继线的形式相互连通,从而形成一个统一的通信网络——三峡区域电力通信网。 1.1 布局 从左岸生活办公区域起,依次有永久船闸、升船机、左岸500kV交直流换流站、左岸电站、泄洪闸、右岸电站、右岸500kV交直流换流站等。各区域通过横贯 三峡大坝和西陵大桥的两条光缆,形成一个环状路的传输网络,连接着若干用于生产调度的调度交换机,和用于行政办公和生活服务的行政交换机。 由于三峡与葛洲坝水利枢纽之间紧密的梯级联调关系,三峡左岸经高速公路至葛洲坝、和自葛洲坝大江500kV开关站沿输电线至三峡右岸的两条路由的光缆将两个枢纽紧密相连。 1.2 网络结构 传输上是以光缆为主干路由的同步数字传输系列(SDH)将各个区域连接而成为两个互联的环状网络。网络容量为STM-1,传输速率为155Mb/s。按区域 可分为内环和外环,内环为三峡坝区内各通信站点连接形成的环路,外环为三峡坝区与葛洲坝之间连成的环路。两环既相互独立又互相连接,亦具备自愈能力。 交换上是以各生产区域的调度程控交换机组成的生产调度交换网,和办公生活区域的行政程控交换机组成的办公行政交换网,通过SDH网交叉连接而形成。按功能可分为调度用。 分设有左岸办公生活区、左岸通信中心、右岸通信中心与葛洲坝大江500kV开关站通信中心等4个设备中心,放置传输与交换的主设备。传输网与交换网、调度网 与行政网均在中心内互连汇接。其中左岸通信中心为三峡区域的汇接中心。承担着与公用通信网、电力专用通信网、和卫星通信网的连接。 1.3 结构特点 由光缆和SDH设备构成的双环自愈传输网;由数台调度程控交换机构成的调度通信网;由若干行政程控交换机构成的行政通信网;在结构、功能、业务和设备管理等诸方面,均能独立生存和清晰分割。 这种交换与传输在设备上分离;调度通信与行政通信在网络上独立并存的通信网结构,有可能出现设备种类、型号过多,信令接口繁杂、通信网络监控管理困难、设备 维护不便等问题。尤其是当信息的主体变为高速数据、活动图像后,将会导致网络无法平滑升级、新的业务不能迅速开展、设备可靠性不一致、通道利用率低下等弊 端。当2003年首批机组发电到2009年工程竣工后,一些发电初期投运的通信设备,将会跟不上技术进步及生产使用需求而面临更新换代。在葛洲坝电站就出 现通信设备多次更新淘汰的局面。 2 三峡区域电力通信网的构想 在未来三峡电力通信网的方案设计中,宜本着通信网络的一次规划,分步实施,长期受益的原则。充分吸收新技术、新观念,以灵活可靠的网络结构,先进完善的设备配置,构造一个能以最佳状态,满足三峡电力调度短期和长远需求的现代通信网。 2.1 一体化网络平台 一体化网络平台,是一种通用的适应各种通信业务的需要,并满足未来发展需求的网络核心设备。是在数字程控交换机技术基础上发展起来的,满足多方需求的,多种业务的数字交换平台。 (1)传输与交换的一体化 长委会初设方案中的光纤SDH(同步传输)技术及设备,是在国际上已广泛应用的比较成熟的技术,并已开始在国内通信网络中大量的投入使用。随着计算机控制技 术及光纤技术的发展,许多数字程控交换机的主控之间、主控与被控之间都已使用光纤连接传输数据和信息。特别是虚拟总局方式的出现,以基础模块实现的远端交 换模块,一般都运用光纤与主机相连。交换与传输已无清晰的界线。在某些主流设备中,已将SDH的相关标准做为标准接口,内嵌入交换设备中,消除了严格意义 上传输与交换的分界线。 在三峡电力通信网中,宜采用一体化网络平台;只设一个网络管理中心。现以其放置在左岸通信中心考虑;除该点以外,所有的交换节点均不设独立的程控交换机;仅以远端模块的方式构成虚拟总局;以单模光纤实现模块间的通信。 在双环光纤自愈环的传输网主干路由中,理想化的SDH设备配置方案,其SDH的分插复接设备(ADM)、数字交叉连接设备(DXC)都应集成在一体化网络平 台各模块内部。因此,SDH的双环自愈网中的节点设备都不会单独存在,而是作为一体化网络平台的一个分盘或一块外围接口板出现在设备中。在内置式SDH传 输设备中,一对155M光纤可分接多个远端模块;在每个光节点上(OPN)可动态分配带宽,可任意上下话路。 (2)窄带与宽带的分步实施 在长江委的初设中,工业电视监控系统和双向语音传呼系统是与调度监控系统放在一起而独立成网的。这种方案在模拟视频技术阶段,是一种比较合理的方案。但是在 数字视频技术、图象压缩编码、视频数字传输技术发展成熟的现代,图象通信已是综合数字业务网(ISDN)中一种应用十分广泛的业务。工业电视、会议电视、 可视电话、视频点播,都已成熟地在通信系统中大量应用。 因此,将工业电视监控系统和双向语 音传呼系统,纳入通信网统一考虑是必要且有利的。现有的技术设备中窄带综合业务数字网(N-ISDN)是成熟的,并已广泛应用。许多厂家设备,支持按需分 配带宽,提供N×64Kbit/s的广带(Wideband)交换,并能保持八个64Kbit/s时隙的正确顺序。即多信道交换,以适应目前的高速数据、 会议电视及远程教学的需要。一体化网络平台的概念及计算机互连网(Internet)的发展趋势,使计算机网会很快地融入通信网,原因有两点:①通信网是 通达范围最广泛、最深入的网络;②通信网是运行最成熟、最稳定的网络。作为数据业务的代表“Internet”,正是充分地依托了现有的通信网络,而得以 迅猛扩张。在未来的电力运行信息传送中,数据将成为电力通信网重要的传送对象,三峡区域的计算机网融于一体化网络平台是最合理的发展趋势。 从发展看,特别是电力网复杂化,长距离输电的计算机实时自动化控制信息,图形化数据,活动图像数据,可视会议系统及现场环境实时监视等,都需要在宽带综合业 务数字网(B-ISDN)上与多媒体技术相联系。特别是突发事件出现的情况下,三峡电站的26台大机组的运行数据、大坝观测数据、水情水文数据等,这些实 时动态数据的采集分析、处理,以及异常报警和对策提示或调控时,会有突发性的大容量数据向调度中心或某一点传送。这种状况窄带综合业务数字网是无法适应 的,它将会造成系统过负荷阻塞、甚至造成网络崩溃。因而,宽带综合业务是三峡区域电力通信网发展的必然。 2.2 调度网与行政网的两网合一 调度通信网与行政通信网的分离是有着其历史原因,由于技术设备的可靠性及管理上等诸多原因,形成了如今的大多数电力生产企业分别有着行政和调度两套独立运行或中继互连的网络。 行政通信网的交换设备一般为数字程控交换机。由于国家行业管理政策的限定,程控交换机的制造厂家都具有一定的技术力量,及严格的质量保障体系对其进行技术支 撑。另一方面,程控交换机通过具有完善的检测硬件故障和软件故障的措施,一但发生故障能自动隔离,并自动进行定位诊断。主备冗余、分散控制、软件容错、网 络自愈等技术,有效地保障了设备可靠的运行。 在功能上,数字程控交换机已完全覆盖了调度 机。现在市场上功能齐全的调度机,无一不是在程控用户交换机的基本型上改型的。调度台作为一个ISDN功能组件而存在,采用B+D、2B+D接口与主机相 连。有的调度台与主机采用RS422或RS485接口形式连接,将调度台作为主机的数据终端,把主机用户端口的状态数据传送给调度台,并将调度台的操作数 据传送给主机。因此,从技术的先进性和功能的覆盖及可靠性方面,行政通信网的交换机是完全可以替代调度机,从而一体化。 由此可见,未来的三峡电力通信网中,各生产调度部门的调度程控交换机不宜分设,而由一体化网络平台的远端模块和智能调度台来完成调度通信功能。严格分离的调度网和行政网就不会出现。 2.3 通信网管监测体系合理 在分离系统中,传输网有着传输网管系统,交换网有着交换网管系统。不同的设备与不同的网管系统,界面不一致,接口不相同,协议有差异,数据格式不透明,给维 护管理将会带来很大的困难。而建立在一体化网络平台上的网管系统,将不会存在上述情况。其完善的通信网管系统不仅能及时地对通信网进行监测、控制,提供维 护手段;而且可增强路由迂回能力,大大提高通信网的可靠性、安全性、灵活性和经济性。 未来三峡电力通信网必需有一个强有力的维护监测管理网,以一体化网络平台上的设备运行数据、用户数据及外挂的各类传感器收集的环境数据为基础,以ITU-T的标准接口,挂接所有的通信站点,对各站点配置、性能、故障、安全等进行管理。 一个合理的网管体系其特点为:资源共享;设备硬件资源(备品、备件、备盘)、软件资源、维护管理及技术人员等。基础数据可靠;设备原厂的机器运行状况下的记录数据比外挂采集的要可靠。远端维护方便;且具有自愈能力。 2.4 接入网形式多样化 重视接入网的设计与施工,特别是在枢纽主体工程的建设和机电设备的安装过程中,接入网部分就要实施;光纤、铜缆及分配线系统的布线预埋工作必须与枢纽主体工程同步进行,一但枢纽主体的隐蔽工程完成后,接入网的施工和变更就十分困难了。 未来三峡电力通信网的用户接入系统应具有多种形式,而不应是单一的通信电缆和电话线。电话、数据、视像三网合一功能的光纤综合业务接入网,是用户接入网的发 展趋势,并已在某些网络中实施。其特点为组网方案灵活,业务接入丰富多样,维护管理集中高效。且接入网可内置SDH接口,通过分步实施,能够从窄带业务接 入平滑过渡到宽带业务接人。在接入网的设计中,坝体内部观测廊道、基础廊道中的通信方式宜采用光纤接入方式,不受湿度的影响,亦能和大坝坝体监测系统的数 据采集和传输共用光缆。坝区上下游水文监测站点的通信方式宜采用无线接入方式,以适应点散、面广、用户数量少的特点,同时还可以为水情数据的自动化采集与 传输提供通道。电站厂房及开关站各处的工作点、巡检点、水情电量数据采集点、坝面上下游闸坝的各种机械运行部位的数据传输和通信方式,视具体部位,综合考 虑接人网的结构、布线、及方式。以方便和适应三峡枢纽的运行、检修管理模式和体制。无线接入、铜缆接入、光纤接入、等多种方式的应用才能满足三峡枢纽运行 管理的需要。光纤接入不受电磁干扰和地电位影响,日常维护工作量少,管理费用低,并可使高速率业务及综合业务迅速展开。而无线接入灵活、快捷。。铜缆接入 简单、便利。一个重视接人系统的设计与施工的通信网,才能是一个完善、便捷、经济的网络。 3 三峡区域电力通信网技术特点 (1)行政与调度用户在同一个交换平台,同一个网络内运行。通过一体化网络平台中的虚拟调度机功能、远端模块和智能调度台来实现调度通信功能。不再存在严格分立的调度网和行政网;而仅仅是用户类别的不同,调度用户的级别和权限要高于行政用户。 (2)工业电视及有线电视系统及计算机网在接入网中统一起来,不再独立敷设运行,光缆将在接入网中替代传统的铜缆而成为主要的用户接入方式;接入网资源得以充分利用。 (3)话音、数据、视像多网合一,可实现语音、调度、会议电话、局域网互联、Interent接入、会议电视、分组业务接入、E1租用线等多种功能,同一网络可以解决行政电话、调度电话、水情传递、自动化控制、有线电视及信息化管理的应用要求。 (4)组网汇接功能增强,通道资源平时共享,调度优先;紧急情况时,调度用户可根据优先级别,自动寻找最佳路由,并具有自动强插、自动强拆功能,以保证平时通道充分利用,而紧急时针对调度用户提供业务保护。 (5)多网合一后的一体化网络平台在控制系统方面,具有冗余容错技术。使系统可靠性大为提高;对网中设备的维护操作可统一进行;简化了通信网的备件提供;运行管理的各种资源均可共享。 综合考虑现有的通信设备、技术及发展趋势,为使三峡区域电力通信网,在首批机组发电至全部工程竣工的一段时间内逐步成长完善;并保证在一定的时期内不落后,且与电力生产业务同步发展。就一定要从网络的整体考虑,为将来三峡电力网的需求,提供一个长远的解决方案。 4 结束语 具有季调节水库的三峡电站与具有日调节水库的葛洲坝电站构成长江梯级电站。不管将来调度管理体制如何定,两个水利枢纽都应是作为一个整体运作,那么三峡通信 网的设计中一定要合理地考虑葛洲坝电站通信网的现状及将来的设备及通道的配置;特别是在2003年首批机组发电时,与电力专网联网一定会出现一个过渡。 在现行体制下,航运是交通部门管,西电东送的3个交直流换流站由国家电网公司管,三峡和葛洲坝电站及枢纽由业主单位三峡开发公司管,而机电系统工程的设计也可能会出现几家。必须处理好三峡电力通信的网络结构与设备集成的大问题,以保证系统的优化运行和平滑扩充。 未来的10年间是通信高速发展的阶段,通信网正向着综合化、智能化、个人化以展。从这方面看工程施工期间的临时通信,是不应制约三峡电站永久通信网络的最优 规化的。以优选一个一体化网络平台分步投资,逐步完善。针对2003年发电及2009年竣工后大电网的形成;一个面向2l世纪的网络平台是全网的关键,要 以立足现有技术及发展,满足各阶段使用需求为原则,建立一个与三峡大坝同样举世瞩目的三峡区域通信网。 通信电力论文:探析电力通信网中通信监测技术应用探索 论文关键词 电力通信网 通信监测技术 系统 论文摘要 随着以计算机技术为核心的网络的兴起和快速发展,计算机网络技术在电力通信监测系统中得到广泛的使用,在很大程度上提高了电力通信网的管理水平。本文对通信监测技术在电力通信网中的应用进行了相关的探讨。 随着我国经济的迅速发展,对于电能的依赖也越来越大,安全稳定的电网对于整个国民经济的快速发展不可或缺,而电力行业自身也是我国国民经济的重要的支柱产业之一。电力系统的安全问题对于整个国民经济的安全稳定具有十分重要的意义。电力系统专用通信网对于电力系统的安全稳定运行具有不可替代的重要作用。当前我国的电力通信网络在规模上获得了长足的发展,服务的质量也有了很大程度的提高。据相关数据显示,当前电力通信网络的微波电路长度有七万公里,光纤线路长度也达八万公里。随着电力通信网络的日益复杂化,其自身承担的责任也变得更加的艰巨。与传统意义上的电力通信不同,现代化的电力通信网络不仅仅负担着语音通信,同时还具有继电保护、自动化调度以及费用计量等一系列复杂的功能,如果电力通信网络出现故障会给整个电网的运行带来不便,甚至是巨大的事故。 因此,对电力通信网络运行状况进行科学合理的监测和管理,保证其正常的运作,进而确保整个电网系统的安全是当前电力部门的一个重要课题。要确保电力通信的畅通就需要具备专业化的管理系统以及规范化的管理体制,从而确保整个电力通信网络的畅通以及高效运作,最终保护整个电网系统的安全。电力通信监测技术正是在这种需求下应运而生。 1 通信检测系统硬件结构 监控系统在结构上采用星形拓扑的形式,综合计算机网络技术,主要由两大部分组成:中心站和外围站。监控系统的硬件架构采用千兆高速以太网,主要由数据采集器、数据库服务器、监控工作站以及其他功能不同的一些外设组成。变电站的通信机房负责进行数据采集,将采集到的各种数据反馈到该地区的中心站,各个分站传输过来的数据都在这里进行处理,并对各种通信设备的告警做出响应。 位于中心机房的监控服务器对系统数据进行储存,系统模式为客户/服务器,软件系统之间的传输通过TCP/IP协议来完成。为了能够对网络数据进行及时的存储和处理,应该在服务器上构建具有数据服务器、应用服务器、文件服务器的三重作用的实时数据库。为了方便对系统进行异地储存以及备份,在以数据库为基础建立的磁盘阵列应该进行双机共享。被管理对象的实时状态被写入服务器内存之中,实时数据库对设备传输的状态变化消息进行处理,然后进入关系数据库,。这样被管理对象的实时状态可以被所有的客户机访问。服务器工作方式为双机集群,从而保证系统的连续运行。为了避免系统在意外情况下的数据丢失,可以将两台服务器直连,通过集群系统软件来实现双机互连,互为备份,从而提高数据的安全性。在主服务器出现故障时,备用服务器自动切入运行,主服务器修复之后,通过手动的方式切换到主服务器。 监控工作站采用图形化操作系统具有设备报警功能,设置在调度值班室,从而方便调度员进行检测和相关的操作。 系统与互连网相连,方便进行信息以及对事故进行申告。为了保证系统免受来自互联网的威胁,应该设置防火墙。 数据采集及传输部分和前置机网关实现对非智能设备及通信辅助设备的实时数据采集。 在主站建立基于美国信息互换标准代码的仿真终端,通过美国信息互换标准代码的输出对设备进行管理,最终实现自动切换基于不同协议的设备之间的监控,这样,对于多台设备可以通过一台工控机来同时进行相应的操作,实现设备的集中管理和配置。 针对不同的协议,应该在主站建立规约转换网关来进行转换,然后将信息反馈给服务器,网元和信息之间的链接得以实现,最后由工作站进行相应的显示。 将波形观测技术结合电平信号遥测技术,双管齐下来处理中心站和外围站的自动化RTU信息,在对电平进行遥测的同时还可以对波形进行直观的显示。 2 系统应用软件 监测系统由两大数据库、三大应用平台及若干应用程序组成。 2.1 实时数据库和管理数据库 前者负责系统在线实时数据的处理,后者负责对设备的历史数据和非实时数据等离线数据进行处理, 实现通信网信息管理功能。 2.2 三大应用平台 通过调度应用平台、图形数据平台和运行管理平台实现系统运行监视、设备操作、矢量图形、数据查询。应用软件实现的功能有: 1)通过一台终端,实时地集中采集通信设备和电路的运行状况和设备性能指标参数,及时发现故障并处理,以确保通信电力的正常运行; 2)采用逐层点击、双击文本告警、自动推图、语音提示可以在短时间内捕捉信息大大减少了定位网络故障的所需的时间,提高了劳动效率和通信网管理水平; 3)根据采集的信息,系统会自动分析故障原因,判断故障的位置,确定故障对网络产生的影响程度,时排除故障,确保网络畅通。 3 通信监测技术的应用 电力通信检测技术在很多地方的电力系统中都有广泛的被采用,获得了很大程度的发展。具有自身的一些优势,主要表现在以下几个方面: 1)图像监控功能 监控中心的调度人员可以根据实际的需要对变电站的任何一台摄像机的进行操作,进行录像。也可以让摄像机按照固定的时间进行摄像,如以每天或者一个周作为一个周期进行录像,且具有回放以及查询的功能。 2)控制功能 监控中心的操作人员可以对变电站的相关设备实现远程操作,比如,发现有不法分子进入或者偷盗行为时,可以实现远程报警,同时打开现场的照明设备和录像设备进行摄像。 3)报警功能 具有视频丢失和视频运动报警功能,当站端由于摄像机损坏、被窃或断线等情况引起视频信号丢失应进行报警。对于设定的视频报警区域,当有运动目标进入或图像发生变化时应进行报警。远程变电所发生报警时,当地主机将在ls内响应,监控中心主机能在5s内自动弹出报警信息窗口,显示报警点的具体位置,报警类型,自动将画面切换到告警地点,并启动录像设备对现场进行录像,便于事故处理与分析。 通信电力论文:试论我国电力通信的现状与发展 论文关键词:电力通信 发展历史 现状 发展方向 论文摘要:随着电力通信新技术的发展,电力通信网作为保持电力系统安全稳定运行的支柱之一,在我国发挥着不可忽视的作用。为了保证我国电力系统的安全与稳定,需要对电力通信行业的发展历程和现状有一个准确客观的认识,并提出发展方向和建议。本文从我国电力通信的发展历程、面临的现状和未来发展方向三个方面,对其做出了阐释。 在通信技术和电力技术飞速发展的今天,我国的电力通信行业,随着电力工业的发展,正不断扩展和完善。我国的电力通信网,是为保证我国电力系统的安全稳定优质运行而产生的,经历了从无到有,从简单到当今先进技术的运用,从单一到多种通信手段共用覆盖的发展过程。电力通信在为电网的自动化控制、商业化运营和自动化管理的过程中发挥着巨大的联通和服务作用。 1 我国电力通信系统的发展历程 我国的电力通信系统,经历了一个较快的发展时期,几十年内,经历了一个从纵横交换到程控交换、从明线和同轴电缆到光纤传输、从模拟网到数字通信网、从定点通信到移动通信以及从主要面向硬件到主要面向软件技术的发展阶段变化。 1.1 四十年代至五六十年代 电力通信的发展始终与电网的发展相同步,互相支持、互相配合。在我国,四十年代,主要以东北输电线为主,除城市外,其他地区都较为孤立,且明线电话在当时占主要地位,长距离调度所使用的载波机主要依靠日本机器。随着五六十年代我国用电量的明显剧增,东北电网又向华北地区扩散,建成了华北电网,但我国的公网通信仍然较为落后。此阶段我国使用的电力线载波机仍是国外进口,在向苏联进口的同时我国开始自行研发生产。 1.2 七十年代 七十年代初期开始,我国的电力通信系统开始在一些信息需求量大和重要部门采用微波通信;到末期,我国的电力通信系统又有了进一步发展,电力线载波通信占主导地位,其它有小容量(120路以下)FDM模拟微波、邮电多路载波、电缆及架空明线等,我国的电网已经扩大到拥有华北、东北和华东三大电网,部分地区开始形成自己的独立通信网络。此阶段我国电力通信以音频、载波、模拟微波等通信方式为主。不过全国范围内,大多地区十万千瓦以上的电网没有通信干线,且通信电路不太健全、自动化水平不高,部分地区还经常出现停电现象,通信系统的落后成为我国电力工作的薄弱环节之一,给我国的工农业生产带来了较大影响,与国外差距仍然较大。 1.3 八十年代 八十年代是我国电力通信的高速发展时期,随着大规模集成电路的发展,出现了数字微波、光纤通信和程控交换机等,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大。承接七十年代末的电力系统数字化网络的建设,八十年代,我国开始建设电力专用通信网。此阶段,数字微波、卫星通信、光纤通信、移动通信、对流层散射通信、特高频通信、数字程控交换机等得到了推广与运用。当然,电网的飞速发展也为电网的管理和技术提出了新的要求,我国紧跟时代脚步,自上而下成立了电力通信网建设和管理的专门机构,并逐步形成和完善了一套指导建设电力通信网的技术政策,制订了有关通信的规章制度和技术要求,培养出了一批熟悉通信设计、建设、运行、维护、管理的人才,在政策和制度方面加强了力量建设。 1.4 九十年代 九十年代,我国的电力通信系统发展较快,有了进一步提高,新技术和新设备的应用更快更灵活,在其他网络上,例如传输网和交换网等得到了进一步的完善,并开始引入一批高新网络技术,为现在的电力通信发展打下了良好基础。 2 我国电力通信的现状 2.1 电力通信网的主要业务形式 在我国,电力通信网是一种专业性极强的通信网,是电网的重要组成部分,在网络通信技术不断发展的今天,电力通信网的业务形式也在不断扩大和发展,其主要业务形式表现在以下几个方面: 2.1.1 电网安全监视和稳定控制方面 在我国各个城市中经常出现电力系统崩溃的现象,其中一个重要原因就是电力网络结构过于薄弱,而且使用极不合理。对此,许多地区在电网的安全监视和稳定性控制方面给予了不少投入。例如,购置了及时定位线路故障点的线路故障测距装置;对通信网络不稳定的地方设置了实时监控系统,监视通信网路的健康状况;通过全球卫星定位系统的实时相量测量,在电力系统中实施相量控制等手段,使得我国大部分地区的电力系统稳定运行成为了可能。 2.1.2 气象与新能源方面 电力通信系统目前在气象监测方面正发挥着日益增大的作用,例如:对于常年无人监守的户外水电站,可借助电力通信系统在水电站的上游选取合适位置安放监测台,对一年降水情况进行采集和网络分析,然后通过网络将信息传播,对数据进行全面具体的分析。同时,它在新能源方面的作用也正不断突出,对太阳能、风能、潮汐等新能源的发电技术研究正是今后国家电力进程的一个长期方向,因此电力通信系统对新能源的开发利用也是今后电力通信网络的业务方向之一。 2.1.3 环境保护方面 在环境保护力度不断加大的今天,对各个领域的各种排放物的监控要求正不断提高,目前,我国电力通信系统在对部分火电厂、核电站的废气、烟尘、放射线等的排放上已形成全面的监测系统。此系统综合利用GPS系统、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)等先进技术,将采集到的数据和实物样本就地进行分析处理,并通过网络,传输到总部统一备案处理,大大提高了效率,对环境保护做出了巨大贡献。 2.1.4 电网商业化运营方面 电网商业化运营主要依托于全国的联网工程,在我国电力改革深入发展的今天,要求形成与国际互联网企业接轨的大的网络环境。电子商务系统安全性大、快捷方便,收益空间大,建立互动式电子商务平台,不仅能扩展业务范围,还能扩大信息交流。高速而又安全的电力通信网络,对电子商务的实时交易和电力网络环境的安全维护,发挥着越来越重要的作用。 2.2 我国电力通信的主要问题 2.2.1 电力通信网络管理标准不完善 我国的电力通信网络,其标准和体制虽然符合国家和国际标准,但在电力系统的特点和要求下,其通信网发展的标准和规范都极不完善,规划等制定和更新也不及时。这在新技术更新发展速度如此迅速的今天,电力通信网络的管理标准不完善对电力通信网的整体全面发展影响较大。 2.2.2 区域发展不平衡 在我国,各地受经济发展水平、政策贯彻落实程度和科技运用程度的差异,每个地区的电力通信发展水平极不平衡。部分地区和单位早已实现数字化和光纤化环网,该地区的电网及通信业务服务能力大大加强;而有些地区受地理和经济因素的共同制约,在发展速度上落后于发达地区,有的甚至偏远到变电站连成最基本的调度电话都难以保证,各地区发展极不平衡。 3 电力通信的发展方向 3.1 加快光纤传输网的设置,加大全面网络建设 我国部分地区的电力通信系统中,电力光纤通信网存在着纤芯容量不足、设备容量小的情况。因此很有必要加大投入在加快传输网的建设上。要对该地区主干光纤传输网加大改造和建设力度,吸引投资,以点带面,在工程建设上做好工作。而且,要在电力通信和动作流程中加大网络的全面、系统建设。例如,在通信网的非话业务方面和网内IP技术等方面要加大开拓和推广力度,努力扩大电力通信网络的覆盖面,在各交换机制的组网工作中做好相关完善工作,把信息交换网络朝着高速高效率、安全性强、稳定性高的方向建设。 3.2 加大科研力度和技术研究 我国的电力传输技术有待提高,要在维护已有的传统传输模式的基础上,加强改造和新技术的研发,增加业务管理力度和方面,在研究和建设电力通信网络的同时,要鼓励科技创新,将宽带IP等新技术的运用深入到现代通信网络的建设当中,多角度加大经费投入和科研技术的研究。 3.3 各地严抓电力通信电路的建设质量 在我国电力通信发展速度飞快的现状下,要努力减少通信电路误码率高、公务监控不力、监控系统不通等系列问题,杜绝电力通信网络工程中的低质量工程项目的出现。各个地区应避免“地方保护”、“门户观念”对工程选择和决定的不良影响。且在网络系统的建设过程中,加大科研力度和投入,其工程项目负责人还要实行责任制,做好检测和监管工作,及时验证工程指标是否合格,确保建设质量。 3.4 积极建设宽带多业务数字网络平台 在电力通信发展规划中,要积极地建设宽带多业务数字网络平台,在语音、图像、数据、媒体、新闻等各业务领域为现在和今后的发展打好基础,提供统一的多优先等级,确保业务质量。 3.5 致力于国内和国际市场的开发 保证业务质量的服务,在优化核心层基础上,广泛开展接入层、用户层工作。在电力通信网络成为功能强大的通信网络时,要按照市场机制和市场运行规律,充分合理地利用我们的通信网络资源,积极拓宽新的增值业务和服务范围,规划、建设、完善好一批具有一定规模和发展潜力的电力通信系统模式,加大自身竞争力,逐步走向社会,参与竞争。 电力通信的战略地位非同一般,做好电力通信行业的发展,必须依托于坚固的电网结构、先进的通讯网络,并有完善的金融和法制体系作支撑。我国的电力通信技术目前正处于稳步上升发展时期,其具有光明的发展前途和强大的生命力。政府各部门也应该加大关注力度和资金投入力度,同时电力通信行业还要积极提高自身业务水平和素质,在技术和装备上不断改进,将科技含量更高、技术更全面的成果广泛实施,为我国的电力通信行业和全国人民带来便利和服务。 通信电力论文:电力通信在电力体改中的定位及发展战略 经过几十年的发展,我国电力工业形成了强大的生产能力,许多国家进行电力体制改革的经验和教训为我们提供了很好的借鉴。根据我国国情,国家也确立了电力体制改革的总体目标。在电力体制改革指导思想的引导下,我国电力工业的体制朝着总体目标,进行了分步改革实施。电力通信在电力工业中的定位也在作相应的变化。一、电力通信在体改前的状况: 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统,调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。经过几十年风风雨雨的建设,已初具规模。它通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段,构建了一个以北京为中心覆盖全国的立体交叉通信网。当时,电力通信部门作为各级电力调度机构中的一个专业职能部门而存在于各级电力调度(局)中,其职责是负责调度系统内通信网的建设、运行、维护和技术管理。 二、调度本部化是电力通信的定位 随着电力体制改革的不断深化,2001年,各省、市电力公司完成了电力调度机构本部化的整合。由于职能的转移,电力通信工作从调度机构中划了出来,重新整合为电力通信公司或电力通信中心。在本部化后的调度机构中,只保留一个调度通信管理部门,代表调度机构提出对调度通信的需求,并对调度通信网的运行进行考核。 安徽省电力公司的做法是:调度机构本部化后,将电力通信人员全部从调度机构中划出,与省公司原行政通信部门整合后组建省公司的全资子公司--电力通信有限责任公司。电通公司的职责是:受省电力公司委托,负责省公司通信资产的经营,负责省电力公司干线通信电路的建设,负责省公司通信设备(电路)的技改、重措、大修工程的实施,负责电力通信专网的运行维护;经省电力公司授权,负责全省电力系统运行管理工作和主干通信电路的调度指挥,负责电力通信网络的频率管理工作,负责通信资源的保护和对外经营,承担全省电力通信网络的规划发展和技术进步工作。电通公司的经营方针(理念)是:对内强化技术服务,对外开拓电信市场,打造电通品牌。 经过近两年的实践证明,安徽电通的模式与电力体制改革和发展的形势是相适应的。它保证了其所传输的保护业务,语音业务、MIS业务的稳定、准确和可靠,促进了电力通信网络的建设和电力系统的信息化工作,提高了通信的服务质量和管理水平。同时,在通信资源的保护和利用方面,也起到了积极地作用,为电力系统的安全稳定运行提供了通信保障。 三、电力体改后电力通信的定位探讨: 事实证明:电力通信是电网稳定运行的重要保证,是电力市场交易的必要手段,是电力工业生产不可缺少的环节,是任何通信运营商不可替代的。因此,准确定位电力通信工作至关重要。 定位一: 作为电网公司的一个职能部门,在电网公司内负责电力通信专网运行、维护、建设的归口管理和通信电路的调度指挥,同时负责管理电网公司的信息化工作。 定位二: 电通公司与信息中心进行整合,组建由电网公司全资或控股的电力通信公司,对电网公司的通信(含信息化)及资产进行委托经营和授权管理,电网公司享有获取投资回报的权利和投资的义务。 为使新组建的电力通信公司具有确保电网安全稳定运行的义务和自我发展的空间,电力通信公司内部可设电力事业部和公网事业部。 电力事业部的主要职责是:为电力生产服务,满足电力生产对通信和信息化工作的需求,同时可从电网公司中获得合理的技术服务费,政府可从区段电价的构成中考虑增加这一因素。 公网事业部的主要职责是:在电通为电力系统服务的同时,利用已有的通信资源,将主业转为为全社会服务。如开展ISP增值通信业务,利用PLC技术开展电力线上网,富裕容量出租,电力路权即电力杆路沟道的出租等等。 目前,中国电通已通过其控股公司取得了ISP经营牌照,进行电力线上网试验,开展增值电信业务,为全面进入增值电信业务商业化作了准备。安徽电通目前在申请ISP执照,规范资源的租赁行为,申报高新技术企业,扩大经营范围等方面取得了突破性进展,也就是说,已基本具备进入电信增值业务领域的条件。 四、电力通信的发展战略: 基于上面所述的电力通信的定位二,也就是说电通公司是一个既为电力系统提供通信服务,又面向社会从事电信增值业务的独立法人企业,那就应该有一个适应企业长远、可持续发展的总体谋划--即经营战略。企业的经营战略需具有长远性、全局性、抗争性和纲领性。 1、企业总体战略可采用差异化战略 电力通信企业在面向社会进入电信增值业务市场时,可以凭借电力工业良好的资金信誉、雄厚的实力、特有的通信资源和无人能比的覆盖面等优势,向用户提供与众不同的通信服务,从而获得竞争优势,来保证企业的生存和发展。 2、市场战略可采用创新型和渗透型 这就是说,在现有市场中用服务的差异化去争取用户接受服务和利用技术创新去开拓新的市场。如利用特有的电力路权资源和富裕容量为其它电信运营商提供租赁服务,解决“最后一公里接入”问题,或利用基于PLC技术的电力线上网吸引新的用户群体。 3、技术战略采用领先型和尾随型相结合 电力通信企业的技术战略,可采用领先型和尾随型相结合的战略。在电力专网的技术开发方面,由于电网企业的垄断性,在这个领域内几乎没有竞争者。因此,为了提高效益和效率,必须保证技术的领先性。那么,在公网方面,由于电通的特性和目前电信市场的恶性竞争,近期还不可能成为第八家电信运营商。因此,在电信增值业务方面,没有必要也没有能力投入大量的人力物力去争取技术领先。但在面向社会公众的电信增值业务方面,应选择尾随型技术战略,掌握其它电信运行商的技术动态和前沿技术,不是追求创新,而是立足于应用,将新技术尽快地结合电通的特点迅速作出反应,在成功地消化后迅即应用并商用化。 通信电力论文:电力通信蓄电池的运行与维护 蓄电池是组合通信电源系统的重要组成部分,所占的投资比例不小,加强对蓄电池的管理,改善其使用状况,从而有效地延长蓄电池的使用寿命,具有重要的意义。目前,电力系统通信电源配套的蓄电池大多是先进的阀控式密封铅酸蓄电池,根据变电站的通信设备需求,其每节单体电压一般有2V、6V和12V三种,一般在枢纽大站,常采用寿命长、可靠性高的2V电池,在小型变电站,根据安装要求,可采用其他两种电池,使用时将多节单体串连,组成48V的蓄电池组。在对电源系统可靠性要求较高的场合,一般采用两组蓄电池并联运行、浮充供电的方式。 蓄电池的使用寿命 蓄电池的寿命可分为循环寿命、浮充寿命和存放寿命。蓄电池的容量减小到规定值以前,蓄电池的充放电循环次数称为循环寿命。在正常工作条件下,蓄电池浮充供电的时间,称为浮充寿命。通常免维护电池的浮充寿命可达到10年以上。 循环寿命与电池每次放电的深度有密切关系。放电深度为30%时,充放电循环次数可达1200次;放电深度为100%时,循环寿命仅有200次。因此使用中应当尽量避免电池深度放电。 根据加速寿命试验的结果,免维护阀控电池在室温下,浮充寿命可达10年以上。应当说明,浮充电压过高或过低,会使蓄电池过充电或欠充电,因而将影响电池的寿命。 由于自放电作用,存放过程中,免维护电池的剩余容量将逐淅减少,通常,电池剩余容量下降到50%的时间,称为存放寿命。在不同的温度下,电池的剩余容量与存放时间有一个对应的关系。当环境温为250C时,存放寿命可达18个月。当环境温度为400C时,存放寿命只有5个多月,因此免维护电池的存放温度不能太高。 蓄电池的使用寿命与环境温度关系很大。通常来说,若以25℃为基准,平时不能超过+15度~+30度。温度升高,电池组放电容量会增加,但寿命降低,如果在高温下长期使用,工作环境温度每上升10℃,蓄电池的使用生命减半。若温度太低,会使蓄电池容量下降,温度每下降1度,其容量下降1%。所以,当电源处于浮充工作状态时,需要通过降低浮充电压来进行补偿,补偿系数为环境温度每上升1℃,每节电池单体(2 V的单体)的浮充电压降低3-5 mV。 但是温度补偿功能只能在一定的范围内起作用,蓄电池最好是工作在20-25℃的环境下。如果蓄电池电压在放出其额定容量80%(对照相应放电率的容量如C10、C3等参数)之前已低于1.8V/单格(1小时率放电为1.75V/单格),则应考虑加以更换。 蓄电池浮充运行状态 决定电池寿命的要素有三个:第一是产品质量;第二是维护的情况;第三是决定电池是否处于良好的浮充运行状态。当交流电正常供应时,负载电流由交流电经整流后直接供电于负载,蓄电池处于微电流(补充其自放电所耗电能)充电状态;当交流电停供时才由蓄电池单独供电于负载,故蓄电池经常处于充足状态,大大减少了充放电循环周期,可延长了电池寿命。 1.关于浮充电压的选择 蓄电池浮充电压的选择是对电池维护得好坏的关键。如果选择得太高,会使浮充电流太大,不仅增加能耗,对于密封电池来说,还会因剧烈分解出氢氧气体而使电池爆炸。如果选择太低,则会使电池经常充电不足而导致电池加速报废。 2.低电压恒压充电(均衡充电)技术 所谓低压恒压充电,即过去传统的恒压充电法,但其不同点是,低电压恒压充电一般采用每只蓄电池平均端电压为2.25~2.35V的恒定电压充电。当蓄电池放出很大容量(A·h)而电势较低时,充电之初为防止充电电流过大,充电整流器应具有限流特性,故仍处于恒流充电状态。当充入一定容量(A·h)后,蓄电池电势升高,充电电流才逐渐减小。这种充电方式由于有以下优点而被推广使用。 充电末期的充电电流很小,故氢气和氧气和产生量极小。它能改善劳动条件、降低机房标准,是全密闭电池适用的充电方式;充电末期的电压低,对程控电源等允许用电压变化范围较宽的用电设备供电时,可在不脱离负载的情况下进行正常充电,以简化操作,提高可靠性;整流器的输出电压最大值较小,可减小整流器中变压器的设计重量。 3.蓄电池浮充电压与温度的关系 应注意的是,在浮充运行中,阀控电池的浮充电压与温度有密切的关系,浮充电压应根据环境温度的高低作适当修正。在浅度放电的情况下,阀控电池在2.27V/C(25℃)下运行一段时间是能够补充足其能量的;在深度放电的情况下,阀控电池充电电压可设定为2.35~2.40V/C(25℃),限流点设定为0.1Q,经过一定时间(放电后的电池充足电所需的时间依赖于放出的电量,放电电流等因素)的补充容量后,再转入正常的浮充运行。 为了弥补运行中因浮充充电流调整不当造成的欠压,补偿阀控蓄电池放电和爬电漏电所造成蓄电池容量的亏损,应2-3个月对电池进行一次补充充电。 蓄电池的维护 1.低电压保护与二次下电措施 为此,要求电源系统的功能要全面,如具备定时均充、二次下电、温度补偿、无级限流等功能,同时必须建立完善的电源维护体系。 除了定时均充外,蓄电池的日常管理的内容也是非常多的,包括低电压保护、二次下电、温度补偿、无级限流等等,这些措施可以保证蓄电池处于良好的使用状态,延长其使用寿命。 蓄电池在输出能量时,其两端电压不断下降,当下降到一定值(一般称为终止电压)的时候,就必须断掉其能量输出回路,否则可能导致蓄电池过放电,使其寿命缩短甚至报废。这种在终止电压时,使蓄电池断掉负载防止过放电的动作和措施,叫做低电压保护。 二次下电比低电压保护更进一步。当电池两端电压降到一定值时(一般比终止电压高),就断掉一部分次要负载,只给剩下的主要负载供电。之后当电压下降到终止电压时,则将主要负载也断掉,实现对蓄电池的保护。这种两级断开负载的动作和措施即为二次下电。二次下电的好处是在保证蓄电池不过放电的同时,可以给重要设备提供更长的供电时间,尽量减少通信中断的损失。如果需要实现系统的二次下电功能,开局时,须将直流输出负载分成主要和次要负载,接到相应的分路上。先进的电源设备的二次下电功能非常灵活,可以随意调节一、二次下电的电压,并且可以设置成不做二次下电和低电压保护,满足优先保障通信的需求。 2.蓄电池组的充放电维护 常用的正常充电法有:恒流充电法、恒压充电法和分级定流充电法等。 采用恒流充电法时,充电电流始终保持不变。在充电过程中,蓄电池的端电压逐渐升高,为了保持充电电流稳定不变,外电源的电压必须逐渐升高。采用这种方法,充电时间较短,但是由于充电末期,大部分充电电流都用来电解水,所以蓄电池中将产生大量的气泡。这样不仅浪费了电能,而且还会使极板上的活性物质脱落,因此这种方法较少采用。 采用恒压充电法时,外电源的电压保持恒定。在整个充电过程中,由于电源电压保持不变,所以刚充电时,充电电流相当大,随着蓄电池端电压不断升高,充电电流逐渐减小。因此,采用这种充电方法时,可以避免蓄电池过量充电,但是由于充电初期,充电电流过大,所以也有可能损坏极板。 目前比较常用的正常充电法是分级定流充电法。采用这种充电法时,充电过程一般分为两个阶段:第一个阶段用10小时率电流充电,通常需要6-7小时,单只蓄电池的端电压可上升到2.4V。第二阶段用20小时率电流充电,直到端电压(2.6-2.8V)连续两小时稳定不变为止,这一阶段约需要14-17小时。
通用技术论文:农机检测通用接口技术处理 1系统的组成 1.1硬件 该系统的硬件主要是信号采集器(信息采集部分或称传感器)、信号传输器(数据接收和控制部分)、终端显示器(数据处理部分)三部分组成,首先要对这些硬件进行信号通信传输的选配。 1.1.1信号采集器(传感器)对于农业机械,检测的技术参数主要是温度、湿度、水压力,气体压力,质量、流量、拉压力、太阳辐射、光强。为了满足更多的检测参数,接入18个传感器接口,因为不同技术参数传感器的信号(采集的数据)不同,分别设置符合温度、湿度、水压力,气体压力,质量、流量、拉压力、太阳辐射、光强等接口,为了方便数据处理和数据通信传输,同时减少数据传输过程的衰减,选择的传感器必须满足有rs232或rs485接口,并提供modbus协议;对于传感器的量程,可以按需要选配,因为该系统可以适配不同量程的传感器。 1.1.2信号传输器采用无线和有线两种方式进行。有线比较简单,直接用USB传输线就可以;无线传输选择无线传输模块。无线传输模块现有技术分别是采用433MHz频段无线数据终端DTD433,或GPRS透明传输数据终端DTP_S09F。前者可以传输3km以内范围,后者只要中国移动网络已经覆盖,就可以跨越不同地域甚至不同国家。考虑到农业机械在野外作业比较多,无线通讯距离设置在1km以上就可以满足要求,同时考虑到数据传输过程的稳定性和准确度,无线传输采用采用433MHz频段无线数据终端DTD433,为了提高接收灵敏度及减少误码率,传输数据速率控制在2.5kbps左右,传输的码组格式为前导码+同步码+数据帧,前导码长度12ms,以避开背景噪声,减少数据第一位被干扰(即零电平干扰)而造成接收错误的数据,同时采用CPU编译码在数据识别位前加一些乱码以抑制零电平干扰。 1.1.3终端显示器采用电脑显示和打印机输出,电脑的技术要求满足CPU主频1.9GHz,内存容量2G,硬盘容量500GB,有带光驱。 1.2软件 考虑到检测的通用性,以及农机产品的不断开发升级,检测技术也应作相应的升级和提高精度,因此必须修改其控制系统的源程序,所以必须选择一个可以方便修改的软件开发系统。组态软件,或说是组态式监控软件,功能非常强大,具备实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、广泛支持I/O,用户可以根据自己的控制对象和控制目的任意组态,完成最终的自动化控制工程,构建一套最适合自己的应用系统,而且该系统可以升级和修改。如果用汇编、C等语言进行编制一套控制系统,编制时间长,价格非常昂贵,而且稳定性比较差,升级和增加功能都受到严重的限制,倘若原来的编程人员因工作变动而离去时,则必须同其他人员或新手进行源程序的修改,因而会相当困难。 1.2.1组态软件功能特点组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,能以灵活多样的组态方式(而不是编程方式)提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法,它解决了控制系统通用性问题。其预设的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能,并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O产品,与高可靠的工控计算机和网络系统结合,可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口,进行系统集成。组态软件通常有以下几方面的功能:1)强大的界面显示组态功能。目前,工控组态软件大都运行于Windows环境下,充分利用Win-dows的图形功能完善界面美观的特点,可视化的m风格界面、丰富的工具栏,操作人员可以直接进人开发状态,节省时间。2)良好的开放性。社会化的大生产,使得系统构成的全部软硬件不可能出自一家公司的产品,“异构”是当今控制系统的主要特点之一。开放性是指组态软件能与多种通信协议互联,支持多种硬件设备。开放性是衡量一个组态软件好坏的重要指标。组态软件向下应能与低层的数据采集设备通信,向上能与管理层通信,实现上位机与下位机的双向通信。3)丰富的功能模块。提供丰富的控制功能库,满足用户的测控要求和现场要求。利用各种功能模块,完成实时监控、产生功能报表、显示历史曲线、实时曲线、提侠报警等功能,使系统具有良好的人机界面,易于操作,系统既叫适用于单机集中式控制、DCS分布式控制,也可以是带远程遇信能力的远程测控系统。4)强大的数据库。配有实时数据库,可存储各种数据,如模拟量、离散量、字符型等,实现与外部设备的数据交换。5)可编程的命令语言。有可编程的命令语言,使用户可根据自己的需要编写程序,增强图形界面。6)周密的系统安全防范,对不同的操作者,赋予不同的操作权眼,保证整个系统的安全可靠运行。7)仿真功能.捉供强大的仿真功能使系统并行设计,从而缩短开发周期[1]。 1.2.2软件控制流程图该软件系统必须完成接收数据、处理数据、输出数据的软件功能,同时考虑到通用性,必须有一个人机对话窗口,该窗口必须具备设置修改传感器量程、不同技术参数修正因子和指令接口改变接入形式,大概流程如图2。 2结束语 该系统采用先进技术,实现检测数据的一致性和准确性。可提高检测手段水平,降低人为干扰,提高工作效率,解决“检不准、检不快”的问题。可以打破传统笨重而不精准的农机检测方式,检测人员可以通过在线监测,便可以实时得到检验数据,不仅可以减轻繁重的工作量,还可以提高数据的精准性。最大优势体现在用于一些高危、高温作业的农机检测,解决了一些项目“检不了”的问题,而且还降低检测人员的工作危险。 作者:宋瑜清姚运仕蒋姣丽单位:广东省农业机械试验鉴定站 通用技术论文:高中通用技术备课总结 我们学校根据课程标准的要求,在高一年级n个教学班按照每周每班m节课,本着发展就是硬道理,摸着石头过河,在实践中不断提高的理念开设通用技术课程。并结合课程标准制定学生学习通用技术课程的过程评价、终结评价和学分认定标准。目前,已修完通用技术必修1,已进入期末复习迎接统考阶段。现在,初步谈谈我们学校是怎样顺利开展高中通用技术课程和对该科授课模式的初步探究。 一、良好的环境是课程顺利开设的前提 领导的重视、信任和支持是顺利开课的前提,通用技术课程的开设,我们教务处庄教导、校长室陈校长非常关注课程开设,明确指示要按要求认真的开课,还亲自与负责上课的老师做思想工作,鼓励大家要大胆地尝试,不断学习和总结,要在实践过程中不断提高,为今后的工作提供资料和宝贵经验。 我们还成立通用技术课集体备课小组,小组成员认真研究课程标准,多方查找资料,制定出我们上课的计划和列出和准备教学需要的素材。网络资源共享和同事间的密切交流给我们提供了良好的环境,使我们能够在短时间内较好地把握信息技术课的课程特点,并在此基础上进行了初步的探究。 二、认真学习,渗透新的教育理念 现代生活离不开技术,通用技术课就是为了适应这一种需求而开设的。学习、理解、应用课程标准是选择课程内容、实施课程教学、开发和整合教学资源、进行课程评价及管理的依据。通用技术课是以提高学生技术素养,促进学生全面而富有个性的发展为基本目标,为学生适应未来社会生活和终身发展奠定基础,培养学生更加理性地看待技术,以更有责任、更有远见、更具有道德的方式使用技术,以更亲近技术的情感、积极探究的姿态和一定的科学精神广泛地参与社会生活,参与技术创新的实践;培养学生正确的技术观,积极、负责、安全使用技术的行为习惯,培养学生对技术使用、评价、选择、改进、决策、创新的能力。以下基本理念要渗透到整个通用技术课里: (一)关注全体学生的发展,着力提高学生的技术素养:普通高中阶段的技术课程属于通识教育范畴,是以提高学生的技术素养为主旨的教育,是高中学生必修的课程。通用技术课程必须面向全体学生,要充分考虑到高中学生在兴趣、生活经历、地域特征、文化背景等方面的差异,在课程、教材、教学及其评价等方面鼓励多样性和选择性,以满足不同学生的不同需要,促使学生的个性发展。通用技术课程应当避免机械的、单一的技能训练,强调学习中学生技能的形成、思想方法的掌握和文化的领悟三者之间的统一,注重在拓展学生技术能力的同时,促进学生共通能力的发展。 (二)注重学生创造潜能的开发,加强学生实践能力的培养:高中学生正处于创造力发展的重要阶段,他们的想象力、批判精神、逻辑思维能力都达到了新的水平。在学习活动中,要鼓励学生想象、怀疑和批判,要营造民主、活跃、进取的学习氛围;应充分利用通用技术课程的内容载体,培养学生的学习兴趣,激发学生的创造欲望;应通过技术设计、技术试验等活动,培养学生的探究能力和敢于创新、善于创造的精神和勇气,从而使学生的创造潜能得到良好的引导和有效的开发,使学生的实践能力得到进一步的发展。 (三)透视科学、技术、社会的联系,加强人文因素的渗透:当代社会,技术与科学、社会的关系越来越密切。通用技术课程应当通过具体的技术实践使学生理解技术与科学的联系和区别,以及两者对社会发展、人们生活所具有的同等意义上的重要作用,从而深化学生的认识,开拓学生的视野。与此同时,注意将技术所蕴含的丰富的人文因素,自然地融入技术课程的教学之中,使其滋润学生的心田、提升学生的文化品位和人文素养。 (四)紧密联系学生的生活实际,努力反映先进技术和先进文化:技术是不断发展变化的,它具有鲜明的时代印记。通用技术课程应紧密联系学生的生活实际选择课程内容;在注重课程内容的基础性、通用性的同时,注重它的先进性。应注意从学生现实生活中所接触的技术内容向现代技术和高新技术延伸,使学生有机会了解现代工农业生产和日常生活中技术发展的崭新成果和未来走向。应让学生在掌握基础知识和基本技能的同时,有机会接触到所能理解的最新发展成果和技术信息,从而领略到技术发展的内在动力和文化意义,增强对当代先进技术及其文化的理解。 通用技术课的一大优势就是能够紧密联系生活实际,在整个教学过程中我们积极贯彻理论与实践的结合的教学原则。在学习《方案构思及其方法》这一章的时候,重点让学生发挥个人能动性,设计制作与他们日常生活关系最密切的用品——台灯。简单得给了一些新技术的提示,介绍了一些产品,谈了常用的构思方法以后,让大家分组讨论、设计,结果课堂上学生完成的草图,有模仿,有想象,更不乏奇特构思,创造思维之活跃,远超出我最初的想象,这给了我们后来的教学以极大的信心和动力。联系实际,让同学们感觉到技术很亲近;在设计中融合进先进的技术和文化,这本身就是让学生振奋的动力,在这里,最让人欣慰的是创造的活力得到了激发。 通用技术论文:通用技术有效教学探讨 【摘要】在“发展型学校文化”的氛围中,要拓展通用技术教研活动的空间和时间,以课程标准细化解读和学习目标重构为起点,并注意“预设”与“生成”、通用技术课程价值的整体性、学生的个体差异等问题。以引领通用技术课教师专业发展的方向,降低课程标准和课堂之间的“落差”,为有效教学评价标准提供参考,对实施“基于课程标准”的通用技术有效教学具有重要的意义。 【关键词】通用技术有效教学课堂标准细化解读 有效教学是我国第八次课程改革对课堂教学改革的呼唤,强调课堂教学应关注学生的有效学习和有效发展,课程标准是国家对学生学习结果统一的基本要求。教师作为课程改革的具体实践者,通过细化解读课程标准,正确地理解和把握课程标准,对于落实课改新理念,实施有效教学具有重要的意义。在本次课程改革中,高中通用技术教师所面临的问题更复杂,也更具挑战性,因此,细化解读通用技术的课程标准,进行“基于课程标准”的有效教学研究,就显得更加迫切与必要。 一、细化解读课程标准对实施高中通用技术有效教学的意义 1.降低课程标准和课堂教学之间的“落差”。通用技术教师大都从其它学科转行过来,受传统“基于教材的教学”理念的影响,很自然会把教材作为研究和进行有效教学探索的起点。而在我国目前的课程结构中,课程标准与教材之间,教材与课堂教学之间难免会存在“落差”。通用技术有效教学的实施如果以教材为起点,无疑会加大课程标准与课堂教学之间的“落差”,因此,通用技术教师应认真、细致地研究课程标准,准确理解和把握课程标准,把课程标准分解为明晰、具体的课时学习目标,并以此为基础,通过分析学生、整合教学资源、选择教学策略等活动进行系统教学设计。这样,不仅可以降低课程标准和课堂教学之间的“落差”,还有助于准确地把握教学重点和难点,从而促进通用技术有效教学的实施。 2.为评价提供参考。通用技术是一门立足实践,高度综合的课程,如何评价课堂教学是否“有效”,如何判断学生是否获得发展,无疑是极其复杂和具有挑战性的课题。那种仅以学生的学业成绩或教师的经验来进行评价的简单做法,既不符合新课程改革的理念,可信度也令人怀疑。因此,需要建立一种能够体现学生“三维学习目标”有效达成的“基于课程标准”的评价体系,而评价体系的框架、标准和内容的确定,都必须以课程标准为依据。当细化解读课程标准,重构的学习目标清晰、具体、可测量时,就完全可以成为评价的重要参考之一。另外,评价素养也是这次课程改革对教师提出的具体要求,细化解读课程标准,重构学习目标,可以作为通用技术课任教教师评价素养提高的出发点和立足点。 3.引领通用技术课教师专业发展的方向。有效教学的实施离不开教师的专业成长,通用技术课教师的专业成长,一般是通过短期培训、自己的教学实践和反思及参加各种教研活动等获得的。但不管采取哪种途径,一旦离开了课程标准的引领,就很容易让人迷失方向,把“以培养学生的技术素养为主”的通用技术课上成“以操作为主”的劳动实践课或完全“以展示为主”的学生表演课,正是没有正确把握课程标准而造成“方向迷失”的典型表现。此外,通用技术课教师的专业成长还面临许多现实问题,如国家统一的高中通用技术实验室标准还在制定之中,各个学校开设通用技术课程的条件也千差万别,还存在如“在《技术与设计1》中到底选择使用什么样的‘载体’来让学生体验技术设计的一般过程”等问题。这些问题的存在,要求通用技术课教师不仅是课程资源的“利用者”,还要迅速成长为课程资源的“开发者”,要细化解读课程标准,正确理解和把握课程标准,以避免通用技术课教师专业成长中的波折和方向性错误。 二、细化解读高中通用技术课程标准应注意的问题 1.坚持课堂“预设”与“生成”的辩证统一。通用技术是一门注重创造的课程,严格按照“预设”进行的课堂,往往很难体现通用技术的课程理念,甚至会抑制学生的创造欲望,影响其发展。通用技术课教师尤其要关注课堂的“动态性”和“生成性”,但是,强调课堂的“生成”并不是不要“预设”,完全没有“预设”的“生成”是一种“放任自流”,也不是有效的教学。因此,细化解读课程标准,重构学习目标,实施有效教学的过程也是探索课堂“预设”与“生成”之间最佳平衡的过程,应坚持课堂“预设”与“生成”的辩证统一。 2.保持通用技术课程价值的整体性。通用技术是日常生活中应用广泛、对学生发展具有迁移价值的技术。课程标准的细化解读和学习目标的重建应该体现通用技术课程价值的整体思想,既要具有学年目标、单元目标和课时目标等分明的层次,又要适合学生学习,并能反映课程标准的整体要求,以避免课程整体理念和思想的分裂。那些过于零敲碎打的学习目标,虽然接近教学实际,操作性强,但却并不利于学生形成通用技术整体的思想和观念。 3.关注学生的个体差异。通用技术课程的“通用性”和高中学生来源的“多样性”,必然要求实施“基于课程标准”的有效教学,要关注学生的个性差异,重视对学生的分析研究。课程标准解读和学习目标的重构要注意学生兴趣和需求的个性差异,并根据课堂上学生所表现出来的经验、价值和情感等进行动态调整。 三、学校和教师的新挑战 进行高中通用技术课程标准细化解读、重构学习目标的活动和探索“基于课程标准”的有效教学途径是一项复杂的系统工程,对学校或教师都是一种全新的挑战。 1.呼唤“发展型学校文化”建设。在传统“应试型学校文化”的氛围中,有些学校会简单地以学生的学业成绩对教师排队,并以此决定他们的地位和待遇;而有些学校则认为通用技术和学生的升学关系不大,因此干脆不开或少开课。这些做法无疑会造成通用技术课教师队伍的极不稳定,实施“基于课程标准”的通用技术有效教学更无从谈起。建设以学生的和谐发展、多元发展为主要目标的“发展型学校文化”既有助于“基于课程标准”的通用技术有效教学的实施,也是新课程改革对学校文化建设的要求。 2.拓展教研活动的空间和时间。大部分高中学校也就一两位通用技术课教师,实施以校为本的教研,通常难以支撑课程标准细化解读和重构学习目标活动,需要采取有效措施拓展通用技术教研活动的空间和时间范围。例如,可以建立以校外合作为主的“通用技术教师研究共同体”,互相学习,共同探讨在课程标准细化解读、重构学习目标以及有效教学实施中所遇到的问题,也可以利用网络如QQ群、BBS等的优势进行合作研讨活动。当然,这也要求通用技术课教师付出更多辛苦的劳动。 通用技术论文:API的―小步图形工业的一大步管窥Directx 11与通用计算技术 从Directx 9到DirectX 10,微软几乎将API打破重来以构建全新的渲染体系,Directx 10也成为了第一种影响硬件设计的图形API――统一渲染架构代替传统的分离渲染,从而赋予GPU更高的渲染效率和可编程能力,也为通用计算提供良好的基础,之后的DirectX10.1就属于功能上的小升级。而到DirectX 11,微软引入了更多的新技术,但同时又保有DirectX 10.1的全部特性,换句话说,DirectX 11实际上就是DirectX 10.1的扩展集,所有DirectX 10.1硬件所遵循的API对于DirectX 11同样适用。 对用户而言,这样的设计在兼容方面很有好处:无论软件还是硬件,都可以完美地向后兼容。现行的Directx 10游戏,在Directx 11环境下都可以正常运行。而对软件开发者来说,包容的设计使他们能够非常平滑地过渡到DirectX 11,而不需要像DirectX 9到DirectX lO过渡那样突兀和漫长。这样一来,软件厂商可以直接转入DirectX 11技术体系,这对于后续产品开发是非常有利的。不过,DirectX 11不仅只是简单的升级,它带来相当多的新颖特性,比如引入通用计算着色器(Compute Shader),允许GPI以事更多的通用计算工作,而不仅仅是3D运算,这可以鼓励开发人员更好地将GPU作为并行处理器使用。还有就是引入多线程渲染、提高GPU的工作效率t新增的镶嵌技术(tessellation)可以帮助开发人员创建出更为细腻流畅的模型,实现高质量实时渲染和预渲染场景。 首先我们来看DirectX 10体系的渲染架构,DirectX 10加/LGeometry Shader(几何着色器,简称GS单元)设计'让GPU可以直接处理模板阴影特效(Stencfl Shadows)、动态法向量图(Dynamic cube maps)及位移贴图(Displacement mapping)等操作――过去这些操作是由CPU来完成的。此外,Geometry Shader最高可支持1024个顶点处理,同时可把不必要的顶点数据删除,这两项功能使得绘图运算将较以往更具效率。除了纳入几何着色器外,DirectX 10的渲染流程其实并没有改变,顶点渲染与像素渲染依次进行,只是在硬件层级上,渲染工作不再由独立的顶点着色器、像素着色器进行,而交给通用的统一着色器(或者说统一渲染单元)。 现在我们接着来看看DirectX 11的渲染管线。最引人注目的变化就是:在顶点渲染之后,DirectX 11新增了外壳着色器(Hull Shade~简称HS)、镶嵌器(Tessellator)和域着色器(Domain Shader)三个新的管线;而在像素渲染环节,DirectX 11则新增了计算着色器(Computer Shade,简称CS),这些新增的部分也就是DirectX 1l的关键所在。 在DirectX 11中,新增的Compute Shader(Cs)计算着色器拥有核心地位。与DXl0中引入的GSYh何着色器不同的是,CS并不是渲染管线的一部分,它的主要用途在于增强GPU的通用计算能力。 我们知道,现在的GPU能够被应用于某些通用计算工作,譬如在高并行计算应用中,GPU就表现出十倍于CPU的卓越能力。对游戏开发者而言,经常出于某种需要希望GPU能执行通用计算指令,但以往的渲染结构却对GPU制造了诸多障碍――比如说,程序员可以在一个像素着色程序中强行加入通用算法,但却无法随意利用诸如树形结构之类的数据结构,这就给程序员带来很大的麻烦。因为要在像素间共享数据的过程非常繁琐,先绘制三角数据结构、再加入贴图是唯一的解决方案,但这将严重影响GPU的渲染性能。而在DirectX 11和CS着色器的帮助下,未来的游戏开发者将不再受困于此,他们可以直接越过复杂的数据结构、并在这些数据结构中运行更多的通用算法。而这些算法将由CS着色器专门负责,不会给渲染单元带来额外的负担。 CS代码可以做到高度灵活,它们可以支持随机读写、不规则列阵(而不是简单的流体或者固定大小的2D列阵)、多重输出,并可根据程序员的需要直接调用单线程或多线程应用。CS体系中拥有32Kb容量的共享寄存器和线程组管理系统,具备可执行无序Io运算的能力。总之,CS可以带来几乎无限的新型应用,关键在于开发者能够在多大程度发挥它的功效。 在获得灵活性的同时,CS也会带来一些性能损失。由于单线程任务现在无法以像素为单位,所以这些线程将会丧失几何集合功能。从技术上讲:虽然CS程序依然可以利用纹理取样功能,但是原本的“自动三线LOD计算”将会丧失自动功能,程序员必须指定LOD指令。另外,一些并不重要的普通数据的深度拣选l(depthculling)、抗锯齿(anti-aliasiug)、a混合(aIpha blending)和其它运算不能在一个CS程序中被执行。 CS可以为开发者带来多种多样的灵活渲染,这项先进技术应该正中游戏开发商们的下怀:它们的兴趣大多是寻求先进技术来增强游戏引擎,比如增强抗锯齿性能或无规则透明度的性能,带来更先进的DeferredSh8ding(延迟着色)技术、后处理效果(post processing effect)等等,CS都可以大放异彩。除T_k述这些特殊的渲染应用,游戏开发者可能还希望让GPU完成诸如IKnnversekinematics,逆运动学)、物理计算、人工智能计算等过去由CPU完成的通用计算,而利用CS在GPU I-执行这些算法时,可以获得非常理想的效率。 早在XBOX 360平台上,ATI就带来了一项名为“Tessellation(镶嵌化)”的新技术。这项技术的用途就是提升硬件的利用效率、用最低的资源获得最好的渲染效果――简单点说,我们可以将它比作数据传输中的压缩技术。 Tessellator可以将原始的图形分成很多更小的图形,然后它还可以将这些小图形组合到―起、形成一个新的几何图形,这种几何图形更复杂,当然也更为逼真。打个比亢Tessellator技术可以让某个图形变成立方体,并通过旋转让其从底部看起来像是个球形,而这两者实际上都使用相同的数据,达到节省资源的目的。 在DirectX 11系统中,Tessellation处理过程包括外壳着色器(Hull Shader,简称HS)、镶嵌器(Tessellator)和域着色器(DomainShader)三个组件,其中HS外壳着色器负责接收琐碎的图形数据和资料,镶嵌器(Tessellator)只负责分块处 理,它根据HS的指令要求生成大批量的、确定数量的点,然后将数据传送给域着色器(Domain Shader),再由它来将这些点转换成3D处理中的顶点,最终就生成了相应的曲线和多边形。 如果开发者能够娴熟地运用镶嵌化技术,那么就能够极大程度提升游戏性能、或者说在保有当前性能的条件下显著提升画面品质。这一点我们可以从下面的对比中看出来:在采用传统高细节模型渲染时,原始模型需要动用巨量的三角形,数据量十分之大,最终获得354fps的渲染性能。而采用低细节模型和Tessellation技术来生成相同的效果,所需的数据量与前者简直不成比例,渲染性能可达到821.41fps,两者对比非常悬殊。然而,镶嵌化技术也不是万能的:其使用的是一项完全固定的单元,不具备任何可编程能力,这就意味着开发者没有丝毫回旋余地。这一点看起来与图形技术的发展方向背道而驰。微软之所以在DirectX 11中纳入这项技术,很大原因就是因为Tessellation确实具有显著的效果,以至于微软无法拒绝。 双核处理器早已经成为PC系统的标准配备,三核、四核更是进入主流市场,然而,现在只有为数不多的游戏产品能够对多核平台提供良好的支持,原因在于为多核平台编程十分困难,只有高水准的开发者才能够胜任,但显然并不是所有的游戏公司都有这样的一流好手。因此,直到今天为主,仍有很多数游戏都还只能在单线程下工作,即只能支持CPU的单核运作,其它核心的计算力无法得到充分发掘。 只要开发者采用DirectX 11作为开发平台,那么代码本身就能直接支持多核平台,DirectX ll在底层接管了多核平台的资源分派问题。DirectX 11预示着多线程游戏真正步人现实,我们才可以说多核心处理器被真正派上了用场。对于一套四核游戏平台,当某个渲染场景中有^像和它的三个镜像,DirectX 11就会启动四个线程进行并行处理,效率显然要比目前单线程处理的方式快上数倍!而更令人兴奋的是:多线程技术不仅适用于DirectX ll平台,它同时也能够让现有的DirectX10硬件受益。比如说基于DirectX 11开发的新款游戏,可以很好支持多线程,而当它在DirectX 10硬件平台上运行时,多核优化的机能依然有效,前提是AMD和NVIDIA必须为各自的DXl0硬件开发出相应的驱动软件才行――就目前看来,这项工作的进展非常顺利。 通用技术论文:微波通信新发展与通用发射机技术研究 作为传输介质,微波有着其他通信方式无法比拟的优点。微波中继通信系统以及现有的微波宽带通信系统是已经商用的系统。从通信系统使用的信道传输频率来看,属于微波通信系统的有卫星通信系统、地面微波中继通信系统、本地多点分配接入系统(LMDS)等系统。这些微波通信系统基本上具有相同的发射机结构,本文将探讨通用的微波发射机技术。 微波简介 微波是指频率在300MHz~300GHz的电磁波,对应波长为1m~1km,传播速度与光速相同。目前工业微波设备所采用的微波频率为2450MHz和915MHz两种。在工业微波设备中,微波的特性主要表现为吸收性、穿透性和反射性。微波能够被极性分子的介质所吸收,并将微波能转化为热能,即微波对极性分子具有热效应。当对介质施加频率达2450MHz的微波电场时,电场方向每秒钟变换24.5亿次,极性分子也会随之摆动24.5亿次。这种分子的摆动受到分子间作用力的干扰和阻碍而产生热能,形成宏观的微波加热,介质的温度也随之升高。水是典型的极性分子,所以微波可以用来对含水物料进行干燥。微生物的细胞也是由极性分子构成的。微波对微生物不仅具有热效应,而且具有生物效应,使微生物的细胞失去生物活性而死亡。所以,微波可以杀灭食品、药品或其他物料中的细菌、虫及虫卵。微波可以穿透绝缘材料(如陶瓷、玻璃、纸张、塑料等),遇到金属则会被反射。 微波的主要特性有以下几点。 ①微波能穿透高空电离层,这一特点为天文观测增加了一个“窗口”,使得射电天文学研究成为可能。同时,微波能穿透电离层这一特点又可被用来进行卫星通信和宇航通信。但另一方面,也正是由于微波不能为电离层所反射,所以利用微波的地面通信只限于天线的视距范围之内,远距离微波通信需用中继站接力。 ②微波的波长比一般宏观物体如建筑物、船舰、飞机、导弹等的尺寸短得多,因此当微波波束照射到这些物体上时将产生显著的反射。一般地说,电磁波的波长越短,其传播特性就越接近于光波。微波的波长短这一特点,对于雷达、导航和通信等应用都是很重要的。此外,一般微波电路的尺寸可以和波长相比拟。由于延时效应,电磁波的传播特性将明显地表现出来,使得电磁场的能量分布于整个微波电路之中,形成所谓的“分布参数”,这与低频时电场和磁场能量分别集中在各个元件中的所谓“集总参数”有原则的区别。 ③由于微波的频带较宽,信息容量较大,故需要传送较大信息量的通信都可以用其作为载波。在微波有线通信方面,利用同轴电缆可同时传送几千路电话和几路电视,而光纤传输线的问世与发展使信息容量更为大增;在无线通信方面,利用微波中继接力传送电视和进行通信。人造卫星通信的射频都是工作在微波波段的,利用三个互成120°的位于外层空间的同步卫星便可进行全球的电视传播。 微波通信系统 微波中继通信系统可使用的传输频率覆盖了L波段到Ka波段。根据原CCTIT建议。1~40GHz的频段用作微波通信的频段,占有39GHz的频宽,具有较大的通信容量,可以传送综合业务。现在我国主要使用微波通信的频段为2、4、6、7、8、11GHz。其中,2、4、6GH z用作国家一级干线;7、8、11GHz作为省内二级干线用。而作为干线光纤传输的备份及补充,如点对点的SHD微波通信系统、PHD微波通信系统等,主要用于干线光纤传输系统在遇到自灾害时的紧急修复,以及由于种种原因不适合使用光纤的地段和场合。这种用于光纤接力的微波通信系统将使用更高的频段,如Ka频段,以顺利实现传输速率的增高。卫星通信系统具有广大的覆盖区域、无缝连接,建设成本与距离无关,易于建站组网等特点。卫星通信系统常使用C、Ku和Ka波段,如加拿大Telesat公司于2004年发射的Anik F2,拥有24个C波段转发器,32个Ku波段转发器,38个Ka波段转发器,共有45个点波束,覆盖整个北美地区。2004年发射的亚洲首颗新型宽带通信卫星iPSTAR,工作在Ku/Ka波段,Ku波段84个点波束、3个成形波束(用于通信和广播),7个地区广播波束(专门用于广播),可提供45Gb/s以上的通信容量。于2005年4月12日发射的亚太六号卫星(Apstar6),拥有s3个C频段和12个Ku频段转发器,带有抗干扰功能,覆盖范围遍及亚太区域。 MLDS是一种微波宽带系统,它工作在微波频率的高端(10~40GHz),使用的带宽可以达到1GHz以上。LMDS可以在较近的距离(3~10km)传输,可以实现用户远端到骨干网的宽带无线接入,能够实现从64kb/s~2Mb/s,甚至高达155Mb/s的用户接入速率。LMDS可以实现点对多点双向传输话音、视频和图像信号等多种宽带交互式数据及多媒体业务,也可作为Internet的接入网,支持ATM、TCP/IP和MPEG-2等标准。LMDS组网灵活,可靠性高,在网络投资、建设速度、业务提供上比光纤经济、快速、方便,能为运营商提供有效的网络服务,因此具有“无线光纤”的美称。特别是,随着Internet的快速发展,国内居民对于家中高速上网的需求也日益巨大,这使得LMDS发展日益蓬勃。出于大带宽,高容量的考虑,其使用的传输频率大体为24-38GHz。如NEC公司的PASOLINK系列的微波通信产品,工作频率覆盖7~38GHz,在26GHz的工作频率上,采用QPSK调制方式,发射功率为20dBm;P-COM公司的Tel-LinkPMP系列的微波通信产品,工作频率覆盖10~38GHz,在26GHz的工作频率上,采用QPSK调制方式时发射功率为22dBm,采用16QAM时发射功率为20dBm,采用64QMA时发射功率为18dBm。 微波发射机 1 微波发射机的实现方式 (1)微波直接调制发射机 微波直接调制发射机的方框图如图1所示。来自数字终端机的信码经过码型变换后直接对微波载频进行调制,然后,经过微波功放和微波滤波器馈送到天线,由天线发射出去。这种方案的发射机结构简单,但当发射频率较高时,频调制发射机的中频功放设备制作难度大,而且在一个系列产品多种设备的场合下,这种发射机的通用性差。 (2)中频调制发射机 中频调制发射机的方框图如图2所示。信码经过码型变换后,在中频调制器中进行调制,获得中频调制信号,然后经过功率中放,把这个已调信号放大到上变频器要求的功率电平。上变频器把它变换为微波调制信号,再经微波功率放大器放大到所需的输出功率电平,最后经微波滤波器输出馈送 到天线,由发射天线将信号送出。可见,中频调制发射机的构成方案与一般调频的模拟微波发射机相似,只要更换调制、解调单元,就可以利用现有的模拟微波信道传输数字信息。因此,在多波道传输时,这种方案容易实现数字模拟系统的兼容,而在不同容量的数字微波中继设备系列中,更改传输容量只需要更换中频调制单元,微波发送单元可以保持通用。因此,在研制和生产不同容量的设备系列时,这种方案有较好的通用性。 2 发射机的主要性能指标 (1)工作频段 微波通信系统的频段为1~40GHz。工作频率愈高,愈容易获得较宽的通频带和较大的通信容量。同时,天线设备也具有更尖锐的方向性,而且体积重量减小,但是频率高时,雾、雨或雪的吸收显著,传播损耗、衰减和接收设备噪声也愈高。从12GHz起,必须考虑大气中水蒸气的吸收问题,吸收衰耗随频率上升而增加。当频率接近22GHz时,即水蒸气分子谐振频率时,是大气中传播损耗的峰值,衰减量很大。 (2)输出功率 微波发射机所需的发射功率和很多因素有关,例如,通话路数愈多,频带愈宽。为保持同样的通信质量,必须有更大的发信功率。另外,也和站址选择,多径衰落的影响,分集接收的采用等诸多因素有关。一般情况下,数字微波发射机输出功率有时只需几十mW到几百mW功率,只有长距离情况下才需要几W量级。 (3)频率稳定度 发射机的每个工作波道都有一个标称的射频中心工作频率。微波通信对频率稳定度的要求取决于所采用的通信制式及对通话质量的要求。对于数字微波通信系统经常采用PKS调制方式来说,发射机频率漂移将使解调过程产生相位误差,致使有效信号幅度下降、误码率增加。因此,采用数字调相的数字微波发射机比采用模拟调频的模拟微波发射机应该有更高的频率稳定度。采用PSK调制方式时,频率稳定度可以取。发射频率稳定度取决于本机振荡器的频率稳定度。近年来,由于微波介质材料性能的提高,介质稳频振荡器日益被广泛采用。此种振荡器可以直接产生微波振荡,具有电路简单、杂频干扰小及噪声较小等优点。 (4)交调失真 发射设备处在大信号工作状态,往往工作在非线性区域,如功率放大器和上变频器等。如果存在两个正弦信号,其角频率分别为W1和W2,则由于电路的非线性作用将产生许多交叉调制分量:mw1±nw2,n=0,1,2,…。按照谐波次数(m+n)的大小,各分量分别称为(m+n)阶交调分量。在各阶交分量中2w1-w2和2w2-w1处在w1和w2附近,大多数情况下则处在通频带之内,从而成为干扰信号。一般,在微波通信系统中,更高阶的交调分量和高次谐波分量已处在频带之外,而且功率也不大,所以不构成危害。电路非线性度愈坏,交调分量愈大。由于两频率相距不远,这两个谱线的功率相差不大。双频信号输入时的三阶交调系数是发送设备非线性的一项重要指标,例如在限带情况下,PKS调制的三阶交调系数约为-20~-25dB;而对于多电平正交调幅系统,如16QAM系统,则要求在-25~-30dB以上。也就是说,对三阶交调系数的要求,取决于通信体制及误码性能恶化等因素。 (5)谐波抑制度 总体设计在规定此项指标时,除了考虑数字微波通信系统本身的各种干扰以外,还应考虑其对模拟通信系统和卫星通信系统的干扰。因此,应适当地配置工作频率和采取必要的防护措施。 (6)通频带宽度 除了滤波器以外,发信信道的各组成部件都应具有宽频带特性。通常,上变频器和微波小信号功率放大器易于实现宽带设计,而对于大功率微波放大器要求很宽的工作频带是不合适的,一般只要求能覆盖两个工作波段。这样,总体设计时,可不考虑它们对发信信道通频带的影响。 当前微波通信技术的主要发展方向 1 提高QAM调制级数及严格限带 为了提高频谱利用率,一般多采用多电平QAM调制技术,目前已达到256和512QAM,很快就可实现1024/2048QAM。与此同时,对信道滤波器的设计提出了极为严格的要求:在某些情况下,其余弦滚降系数应低至0.1,现已可做到0.2左右。 2 网格编码调制及维特比检测技术 为降低系统误码率,必须采用复杂的纠错编码技术,但由此会导致频带利用率的下降。为了解决这个问题,可采用网格编码调制(TCM)技术。采用TCM技术需利用维特比算法解码。在高速数字信号传输中,应用这种解码算法难度较大。 3 自适应时域均衡技术 使用高性能、全数字化二维时域均衡技术减少码间干扰、正交干扰及多径衰落的影响。 4 多载波并联传输 多载波并联传输可显著降低发信码元的速率,减少传播色散的影响。运用双载波并联传输可使瞬断率降低到原来的1/10。 微波发展动向-纯分组传送化 随着业务网分组化的发展,传送网的分组化也是大势所趋,尤其是随着3G和WiMAX技术的快速发展,基站的带宽需求急剧增加,预计到2011年,70%以上的基站凹传业务将实现分组化。作为传送网一部分的微波网络也不可避免地面临着IP化、分组化的变革。基于TDM的VC交叉将会演变为通过PW E3技术的仿真来实现基于分组的统一包交换。微波通信系统也将向分组化演进,这也是微波网络下一步的发展方向。 通用技术论文:浅谈通用技术教学中的教与学 摘要:通用技术开设是以提高学生技术素养为目的的,但目前开设情况不理想,老师普遍认为是一门难教的课程,面对通用技术与其他传统科目的特殊性,老师和学生如何适应新教材,如何配合才能把这么课程吃透理想并真正提高学生的技术素养,对此本文从老师教和学生学两方面出发探讨教学中的关键点。 关键词:通用技术;教与学 通用技术是普通高中课程方案中新设置的科目之一,在基础教育阶段加强技术教育,有利于学生未来的发展和全民族劳动者素质的提高。目的是向学生传播创造发明的基本知识、基本技能,鼓励学生在实践中动手动脑,主动地去发现问题、思考问题、解决问题,从而培养学生的创新精神和创造能力。国家开设此课程的初衷是好的,但是开设几年时间下来,我们发现开设情况并不理想,甚至还令人担忧,具体表现在:在“非高考科目”的意识下学校不开设此课程或者用很短时间讲授完应付上级检查;学生对课程不重视、不感兴趣,不愿主动学习;一些老师认为这门学科是一门比较难教的学科。学校不开设是为了追求升学率的提高,老师有困难是因为没有把握通用技术教学的精髓,产生逃避心理,针对老师的疑惑有必要谈下通用技术教学中的教与学,从“教”和“学”两个方面把握课程教学的关键点。 在传授课程的过程中如何发挥教的最大功能呢?1.提高老师自身知识面和技术素养才能教授更多知识。老师是知识的传授者,他知识的积累以及知识面的宽窄一定程度上决定了对教材的理解能力与传授内容的新颖程度。由于通用技术囊括了自然科学、技术、经济、伦理、文史、社会、人文等多项内容,它对教师的个人素质、知识视野、技术水平和技术素养要求很高。但在我国的师范教育培养机制内,并没有可以直接胜任通用技术课程的师范生。现阶段不少通用技术老师是从计算机、物理、化学、体育等课程中转调过来的,对技术知识的掌握仅限于一门或者两门,全面掌握的屈指可数,因此这些老师需要重视自身知识积累并加强培训。平时注重浏览网页、新闻、最新科技,利用网络、电视、相机等各种媒体搜集各种信息,做个有心人。2.采用多种方法把知识点认识透彻,用一切方法把课备好。通用技术教材有几个版本,各个版本在讲授一个知识点时分析的角度不同,思路不同,所举实例也不同,因此个人认为老师在备课时除了参考教参外应多阅读各版本的教材,这样一个知识点才能掌握更全面,讲授时也能融会贯通不会有难度。除此之外,网络的丰富性和便捷性,使我们随时都可以看到同行的各种资料,进行资源的互补和共享。另外,一个教研组可集中备课,各位老师集体贡献智慧,避免单个老师备课耗时耗精力,这样做能集思广益,优势互补,不仅减少备课时间和难度,也使知识点把握更加准确。3.用贴近生活的教具丰富课堂氛围。当前,我们没有通用技术课配套的教具,如果只一味地讲解,没有适时的实验演示,显得内容有些空泛,如果能自制一些教具,让学生参与到实验过程中来,就可以使课堂活跃起来,教学效率得到提高。这一点我深有体会。记得初次备技术与设计2第一章的《结构的强度》时,我自制了一些教具,如:用硬卡纸做纸筒,做的时候保证它们周长相同;用放蛋糕的碟子做秤盘;还有一个,图示中的压棒不好做,因为周长相同的情况下出来以后的圆、三角形和正方形高度是不一样的,不好压,为此我特意找了三个玻璃胶桶做压棒。讲到“不同截面形状的悬梁的强度测试”试验时,拿出准备好的教具,并且找同学上来协助,模拟课本上的例子,把教具摆放好,让学生去压。整个过程中,学生们特别新奇,精力特别集中,课堂的效果非常好。其实在教学实践中,不少东西都可以成为教具,从塑钢铝合金材料到书桌椅子等,只要是个有心人,就可以让学生真正切身感受到技术就在自己身边。4.为学生实践创造条件。通用技术拜托了原有劳动技术课的“单纯劳动”或“劳动技能”模式,强调创造力的开发,通过技术设计、技术试验等活动,培养学生的探究能力和创造精神,提高学生的实践能力。 那么学生怎么才能学好这么课程呢?俗话说师傅引进门,修行在个人。老师在讲授完课本知识后,学生该做哪些功课才能吸收知识,领悟技术,并且把技术得以合理应用呢?首先,学生在课堂上需积极参与小组讨论交流,教材中的不少知识点都需发挥团队智慧,互相协助解决问题,如问卷的设计与调查,技术试验的进行等,都需要与其他同学一起协助,这样更能激发创造的灵感,一个人独立思考或者不参与小组活动会导致对技术本质认识不深刻。其次,学生需多关注身边事、身边物。技术是生动的、多样的、无处不在的。它源于生活,服务于生活,任何东西都是经技术设计和技术改造后的产物,小到铅笔大到高楼大厦,任何一项设计及功能,都有其存在的原因和合理性,因此对日常事物多问几个为什么,这样才能全面提升自身素质,对技术认识更加清楚,这么做不仅是要积累技术常识,更重要的是锻炼思考问题的全面性和逻辑性,而不是囫囵吞枣,一知半解。最后,学生要多锻炼,多动手,提高实践能力,让学生真正达到“学中做,做中学”,这就要求学生在紧张学习之余,动手进行一些小发明,小创造,如家里台灯损坏时可以主动要求自己修理,自己拆卸风扇再组合起来,只有实践过才能日积月累把书本东西真正学到家。 由于通用技术课程的特殊性,需要师生交流意识强于传达意识,所以高考科目的灌输性教学方法不适用这门课程,相反的,转变师生角色,开展课堂互动,激发学生的求知欲是必由之路。 总之,通用技术课程开设任重道远,需要借鉴其他科目的教学经验,在今后教学中摸索出老师与学生的契合点,才能把这门课程越教越好。 通用技术论文:基于通用数字声纳平台的软件备份技术研究 摘 要:按照软件工程的思想,运用读取代码、验证代码、备份代码的方法备份系统软件,通过对专用存贮芯片的代码重写,解决专用存贮介质上软件备份的难题,实现通用与专用存贮介质的软件备份,达到通用数字声纳平台软件备份研究的目的。为数字声纳装备的软件维护,特别是军用声纳装备的战场快速保障提供了借鉴参考,具有重要的现实意义。该文从软硬件两方面解决了专用存贮介质上声纳软件备份的难题;实现了多种文件系统及不同存贮格式上的系统软件备份;在软件备份研究中汲取了软件工程的思想。 关键词:数字声纳;软件备份;存贮介质;存贮芯片 目前,我国声纳装备基本实现数字化,电路以数字电路为主,各种控制关系、计算、显示、检测等均由软件实现。尽管数字式电子产品的可靠性要比模拟器件高,但计算机控制系统作为电子产品,容易受到外界的影响,外界温度、湿度、电压波动、电磁干扰都有可能使系统受到破坏,直接影响系统的正常使用,从而,软件备份已成为提高系统可靠性的必要手段。近年来,软件密集型声纳不断涌现,系统软件备份技术已成为声纳装备保障所面临的一项重要课题。 1 软件备份的内涵及特点 软件备份是指软件交付用户后,为预防软件出错而进行的一种预防性维护。软件维护的一般过程是:首先分析系统的软硬件组成,选择合适可行的备份方法,接着维护人员按照该方法读出软件代码、验证、加载、测试、完成后再交给用户使用。 软件备份包括4种不同的方式:纠错性备份、适应性备份、完善性备份或增强、以及预防性备份。软件备份是软件产品的重要质量保障,不仅有利于保证系统软件的运行,而且有助于及时发现软件设计缺陷,同时对软件备份技术的研究还可以作为更改设计或维护安排的依据,指导软件维护性的分析与设计。 2 数字声纳软件备份技术的现状 软件工程要求:运用系统的、规范的和可定量的方法开发、运行和维护软件。但是,数字声 纳系统软件的开发、运行和维护并未严格遵循这个要求。目前我国舰艇声纳系统软件备份工作中存在的主要问题包括以下3个方面: (1) 软件配置不全,备份工作量大。好多声纳系统软件由于在研制阶段未严格按照软件工程的要求进行,软件工程过程中配置项不全。对于这样软件的备份,要付出很大的代价。 (2) 软件的技术水平低、备份工具少。在声纳软件备份领域,关于技术和管理的研究非常匮乏,导致实际备份活动中既没有方法学的指导,又缺乏自动工具的支持。 (3) 软件备份过程缺乏严格的管理。声纳系统软件备份工作缺乏一套行之有效且能严格执行的管理制度,与软件开发阶段的工程层次严重不匹配,给软件质量带来了隐患。 3 基于通用数字声纳平台下系统软件的备份途径 要保证软件备份技术应用于各型号数字声纳,应充分考虑各类系统软件的存储介质、接口类型以及文件格式等。下面从基于通用存贮介质与基于专用存贮介质2方面按照软件工程的思想进行分析,确保该软件备份技术的通用性。 3.1 系统软件备份的总体思路 软件维护中的可恢复性维护适合军用装备保障的要求。恢复性保障是在软件备份的基础上,当系统发生软件破坏性故障时采用安装程序对系统进行再安装,从而迅速恢复原始软件。目前,能够在短时间内完成恢复性保障的主要方法是将故障的器件用相同的器件替换。这种替换既包括系统软件的存储模块或芯片的替换,也包括这种存储模块或芯片中所存储内容的替换。 软件备份需要解决的主要问题有3方面:软件(代码)的读出、读出软件的验证、软件加载与功能测试。 (1) 软件的读出是一切工作的基础,软件的读出方法视不同的硬件系统而不同。 (2) 对于读出软件的有效性必须进行验证,验证的方法不可能是将其写回原系统,必须建立一个仿真环境进行验证。 (3) 对已通过验证的软件,还要解决一个软件加载的问题,对于采用了可读写存储器件的系统来说,可以直接写入;对于一次性的芯片或模块,则需要对新的芯片进行处理。 3.2 系统软件代码的读出方式 由于不同型号数字声纳装备分别采用了DOS,Windows XP 和Linux等不同的操作系统,导致文件系统也不相同。下面对各文件系统进行分析,选择满足通用数字声纳平台的代码读出方式。文件系统主要有以下几种格式: (1) FAT16。FAT的全称是“File Allocation Table”(文件分配表系统),其可以被多种操作系统访问,如MSDOS,Windows所有系列和O1S/2等; (2) FAT32。FAT32是FAT16文件系统的派生,比 FAT16 支持更小的簇和更大的分区; (3) NTFS。NTFS(New Technology File System)是Microsoft Windows NT的标准文件系统,但Windows95/98/98SE和Me版都不能识别NTFS文件系统; (4) Ext2。这是Linux中使用最多的一种文件系统。 由于数字声纳中多种文件系统的存在,导致簇与分区的格式有较大的区别,单一的操作系统无法识别所有分区,专用工具软件GHOST,DM,PARTMAGIC等不能完成电子盘的分区和数据备份。但电子盘的数据最小单元扇区是统一的,因此,采用扇区读写的方式可完成软件备份。具备外部接口的系统,可以通过连接PC机进行读写,可拔插的存储器件,如EPROM,FLASH、固态硬盘等,可以拔下来,采用通用的读卡设备读出存储器件中的内容,焊接在电路板上的采用在线可编程技术的芯片,读出其中的内容则必须通过专用的工具。 3.3 系统软件的代码验证 验证工作可分为开发环境验证和舰艇验证。 3.3.1 开发环境验证 在开发环境上,对软件进行有效性验证,主要分以下几个步骤: (1) 搭建与原系统相同的软、硬件仿真平台; (2) 明确原系统的声纳信息产生办法和误差特性,用于原系统和开发环境的运行结果进行比较; (3) 在原系统上统计出目标运动要素解算精度,用于与读出软件的解算精度进行比较; (4) 利用声纳模拟器对读出的软件进行目标运动要素解算,统计解算结果,与原系统的解算精度进行比较。 经过以上步骤后,可初步验证读出软件的有效性。 3.3.2 舰艇验证 (1) 通道正确性检查。检查读出的软件与声纳、导航、雷达、鱼雷及导弹等器件之间的信息、命令等是否正确; (2) 软件有效性验证。用原系统声纳发送的信息,对读出的软件进行目标运动要素解算,统计解算结果,与原有软件的解算精度进行比较,从而可验证读出软件的有效性,保证读出软件的性能没有下降。 只有经过实验室验证和舰艇验证后,才能保证软件的有效性。 3.4 基于通用存贮介质的系统软件备份 针对基于通用存贮介质(CF卡和PCMCIA卡等)的软件,虽然具体介质不同,但可采用相同的软件备份方法:不同容量的通用存贮介质,采用通用读卡器可对其进行读写,但某些卡中采用了多种文件系统,单一操作系统或工具软件无法识别所有分区,通过专用软件并使用同容量的通用存贮介质可完成分区和数据备份。如果采用大容量的卡进行替代,须对其容量数据或系统自检参数进行修改。 3.5 基于专用存贮介质的系统软件备份 除了通用的可插拔存贮介质外,一些系统软件直接固化在专用存贮卡或元件上,一般是固化在ROM或FLASH ROM中。 3.5.1 专用存贮卡电路改动: 针对目前一些专用存贮卡较难用相同型号存贮卡进行替换的现状,可通过对通用存贮卡芯片进行电路改动,进而实现软件备份。现以E28F008SA存贮芯片为例,研究其电路设计并进行改动。通过对含处理器板在内的各信号进行分析,这里采用目前广泛应用的存贮芯片E28F016SA进行电路设计。28F016SA相对于28F008SA主要在以下方面存在不同: 28F016SA的工作电源可选择3.3 V和5 V,而28F008SA只能应用5 V电源; 28F016SA可选择数据位8位和16位,而28F008SA只能应用8位数据线; 28F016SA是1.2 mm×14 mm×20 mm 56Lead TSOP封装; 比较28F008SA和28F016SA的电特性以及其读写操作时序,28F016SA完全可以代替28F008SA,且硬件设计更灵活。 3.5.2 专用存贮卡软件备份 编程器采用FPGA集成电路作为地址发生器,根据计算机I/O控制信号生成控制逻辑,对存贮器进行读写;采用C++高级语言编程,对读写的二进制码进行转换、存盘和校验。如图1所示。 编程器信号流程(如图2所示)读卡器通电后2864迅速完成对FPGA 的配置;运行主控计算机里的读数据程序,程序产生相应的控制信号和地址信号,其中控制信号用完成对读卡器的初始化和控制读数据的规则,地址信号是对应于专用存贮卡上的E28F016SA和F28F016SA两种存贮芯片的地址;完成对存贮卡的操作后卡存贮芯片的数据由数据通道经接口单元传入XC3042,简单处理后传入主控计算机,计算机在相应位置显示获取到的数据,数据可由打印机输出或主控计算机自动存入数据库。 所有的信号,包括来自主控计算机和专用存贮卡的信号,均要经由FPGA协调处理后才发生作用。协调用的时钟信号可以由主控计算机控制或直接由读卡器的晶体振荡器发生,进而完成编译器的芯片改写。编程器的编程流程图如图2所示。 由此可见,基于专用存贮介质的系统软件可以通过其他专用存贮介质的芯片改写实现所存贮内容的备份,完成系统软件备份。 4 结 语 随着军事装备复杂化、体系化、高科技化趋势日益显著以及数字声纳的不断涌现,声纳装备软件将成为装备保障的重点,软件备份技术将越来越被重视。这里按照软件工程原理,总结出一套基于通用数字声纳平台的软件备份方法,提高了数字声纳在各种复杂环境下的可靠性,为解决数字声纳软件保障提供了参考依据。但新型装备的软件保障尚存在诸多复杂的技术问题亟待解决,必须进一步加强研究。 通用技术论文:如何突破通用技术设计题 【摘 要】浙江省通用技术设计题以产品设计方案为主线,全面考查学生的技术设计和应用能力,对学生有较高的考核要求。由于通用技术教师本身在美术绘图方面能力不足,以及学生在产品设计方面经验缺乏,使得设计题成为困扰通用技术课学习的一大难题。本文着重从技术设计的角度,提出技术绘图的概念,从基本技能和解题技巧两方面入手对设计题的解题方法进行分析,希望能帮助广大考生突破通用技术高考设计题。 【关键词】通用技术;设计题;尺寸;材料;连接 一、设计题综述 浙江省通用技术高考设计题综合考查学生的技术设计能力,包括对产品设计要求的把握能力,对生活的观察能力,对技术与人的需求之间关系的解读能力等,是对学生在高中阶段所掌握的技术知识的集中考查。试题主要考察内容包括:简单草图的绘制,尺寸的简单标注,产品所使用材料及构件之间连接方式的选择,对所设计的产品的创意及特色的表达。设计题总体上是稳中求变,设计内容从最初的整体产品逐渐过渡到连接件的设计;四个小题没有太大的变化:草图绘制,尺寸估算及其简单标注,材料及连接方式的选择,产品设计的创意及特色。因此我们完全可以针对高考题的题型设置和提问设计来进行有针对性的训练,并总结一些解题技巧。笔者认为要突破通用技术高考设计题,也并非y事,最关键的问题是通用技术教师应该教学生绕开美术绘图的坎,抓住技术绘图的核心,从产品设计的角度入手,凸显出技术设计的特点。要做到上述要求,笔者认为可以从训练基本绘图技能和解题技巧两方面入手解决。 二、掌握草图的基本绘图方法 草图分构思草图和设计草图,在高考考场上由于时间及工具的限制只能是画构思草图,考查的是学生的方案构思和方案呈现的能力。重点是方案的构思,但同时要有一定的绘图熟练度,这样才能在有限的时间内将产品设计的构思方案完整地表达出来。因此学生应该注重以下两方面的练习: 1.简单形体的立体表现方法 由于草图要求绘制物体的立体图形,因此学会表达物体的立体效果是最基础的能力和要求。如何快速表达物体的立体效果,笔者以为只要抓住两点即可:立体感和层次感。用正等轴测图去画草图就是最简单的表现物体立体感的方法。层次感是指在空间上位于视线前面的部分会把后面的部分挡住,这时应该把被遮挡住的部分擦掉,除非有表达的需要否则不要画出虚线。 另一方面,还要学会简单形体的构造方法:叠加法和切割法。为了帮助学生快速掌握这两种方法,笔者总结出简单可行的绘图操作方法。叠加法的基本绘制步骤:找公共面――画叠加体――擦虚线;切割法的基本绘图步骤:画切割体――擦非公共线――擦虚线。其中叠加体和切割体是指在原有形体上叠加上去或切割掉的那部分形体,叠加体和切割体必须画出内部虚线;公共面指叠加体与原有形体的接触面,非公共线指切割出的形体与剩下部分形体之间没有共用的线条;虚线指叠加或切割好后,出于表现层次感的需要应该擦掉的线条。 2.常用连接及其草图表现手法 产品的各部分构件之间的连接方式是表达物体功能的最简单的方式,这一点也是高考设计题所重点考查的内容,比如要求所设计的产品具有可折叠或可调节功能。因此应该让学生掌握一些常用连接的画法,苏教版通用技术教材《技术与设计1》第三章给出了很多常用的连接方式参考图,可以让学生模仿,或者教师去找一些简单实用的连接样图让学生参考。 三、解题技巧 在上述两个基本功练习的基础上,首先构思方案草图要综合考虑尺寸、材料、连接方式、特色这四个方面的要求,切不可各自为政,前后脱节。其次,针对上述四个方面的要求进行方案构思。 1.尺寸 尺寸是一个现实的问题,要考虑产品的实际尺寸大小。没有尺寸就没有技术的精确和严谨,没有尺寸的技术是与现实脱节的,可惜很多学生都没有认识到这个问题。确定产品的外观尺寸是首要的事情,别让尺寸成为摆设。要学会目测,记住两个常用的目测度量单位即10厘米和1米,然后用这两个基本单位去估算设计对象的尺寸大小。另一方面,尺寸也要结合产品结构确定,并与草图的长宽高尺寸比例相吻合。 2.材料 材料是最容易被学生忽视的。高考答题包括改卷都不会对材料有太高的要求,基本写了就给分。也正是因为这一点,学生觉得材料简单不重要,反而失去一个为所设计的产品增加特色的机会。其实,从材料角度考虑,可以有很多特色,比如环保、节约材料、减轻重量、节省成本,舒适健康、可持续发展等等。 3.连接 单从绘图技能来说,连接方式的图形表达是最难的。高考设计题经常会要求产品具有可折叠或可调节功能,相对应的连接方式就是铰连接和插接。让学生记住几种简单的插接和铰连接的图样,然后拿去套用,比如必修1上的连接示例。另外连接也可以出特色,比如插接方便,转动折叠操作简单高效,插销和元宝螺母用来控制折叠角度等且操作方便。学生也要根据自己的熟悉度选用平面折叠和立体折叠,以及为了配合折叠和调节部分的图形表达选择合适的绘图角度。 4.特色 这一点恐怕是学生普遍比较害怕的一个问题,除了美观外,学生能想到的可能就是功能多样性了,即在已经设计好的产品上画个闹钟或者挂个镜子什么的,并美其名曰增加了功能。他们脑子里就想不出另外的特色。其实除了上面提到的材料和连接方面的特色外,还可以运用以下两个方法找出产品特色: (1)问题解决法 根据试题要求,结合生活经验找出设计对象在使用过程中存在的问题,然后想办法解决它,这就是特色。这种方法是一种被动的防守,因为只能根据限定的条件而且受制于学生的生活阅历和对技术的观察思考能力,另一方面会使学生对参考图产生依赖性。 (2)构造性功能改善法 这是一种主动出击式的解题方法。本文所指的构造性功能改善法是笔者总结教学和学生考试的经验提出的一种方案构思方法。它是指对产品本身的结构作部分改造从而使产品具有一个新的功能或特点。而要做到这一点,学生只要懂得运用叠加法和切割法即可。学生可以根据需要对一个简单的产品进行技术改造使其重新焕发光彩,从这一点来说,学生即使没有美术绘图的天赋,也可以从“技术绘图”的角度加以弥补,甚至效果比单纯追求产品的外形更实用,更具得分能力。 总之,技术设计题强调技术设计,注重实用和精准,只要方法得当,所有人都可以画出好作品。 通用技术论文:基于新课改背景的高中通用技术课程教学方法分析 摘要:高中通用技术课程的实施让通用技术学科的研究逐渐受到关注,然而,我国高中通用技术学科能力的培养在教学实践中遭到忽视。研究者运用因素分析的方法,构建出包含通用技术学科技术评价能力、技术实践能力、技术设计能力三因素在内的能力结构,并指出层次性的学科特点和结构。我们应该通过各种渠道培养学生在通用技术学科中的自我学习能力,同时明确通用技术学科考查的能力目标与内容,多形式地将通用技术学科能力纳入到考核项目中。 关键词:通用技术;教学方法;自主学习;兴趣 在21世纪,科技正处于快速发展时代,已经大量投入到了人们的日常生活中,成为现在人们必不可少的技术。信息网络已经成为通用技术和信息技术发展的跳板,从而获得更为先进的教学资源。改变传统的教学模式,让学生在自主学习的过程中理会到独立解决问题的能力与兴趣,进行现代化教学模式,提高教学质量,从而使学生各个方面得到快速的提升。这已是成为21世纪教学模式的必然趋势。 一、课程展开的意义 现代有许多年轻人看不懂技术类的说明书,从技术角度来看,有大部分人不懂如何使用日常中所使用的一些设备,从而跟不上时展的步伐。学生可以从技术课程学习到信息时代给人们经济带来的变化,感受生活中不同的职业技术,更好地了解社会适应性,提高对未来社会的主动适应性。 二、基本理念 培养学生技术是通用技术课程的核心价值,学生不仅从活动中学习技术,还要从紧密联系学生生活实际知识来综合学习,让学生可以更加完善技术,更理性、有远见、负责地看待技术,加强技术课程实践,培养学生的动手与动脑能力,开发内在潜力。 三、教学方法 以目前高中教学的状况来看,教师在课堂上讲课时间占据一半,身下的时间都是让学生自己复习,然而学生将这些自主学习时间当做放松时间,利用这段时间在课堂吵闹,造成课堂教学自由散漫无纪律,从而无法控制课堂的纪律。出现这种现象的主要原因在于教师,教师缺乏对教学难度的控制,教学内容太难懂,让学生失去了兴趣。即便部分教师改变了传统教学模式,采用多媒体模式,但是这种模式让学生参与活动的机会比较少,很难调动学生的主动性和积极性。 通用技术是“学生日常生活中的技术内容为载体,以进一步提高学生的技术素养,促进学生全面的发展为目标”,这是通用技术教育课程中的“魂”,教师应牢记这一点。 1. 学生兴趣 兴趣是学习最好的老师,兴趣产生动机,动机引发举动。通用技术是一门注重实践操作、发挥想象力的课程,强调学生的主动动手能力,重视教学内容与社会现实的联系。 教师作为教学过程中的引导者,就要充分了解到学生的特点,创造“有趣”的心理教学环境,培养学生的创造能力,让学生有一种想亲手操作、亲历情境、亲身体验的欲望。例如:在一次动手实践n程中,一班在动手活动之前,笔者进行了一些实例展示和相关解说,告诉他们这种方法有很多创造的可能,没有固定的形式出现。结果,一班学生的作品多种多样。二班在动手活动之前,笔者进行了实例展示,然后要他们手动制作。结果只是出现一样的作品,单调无味。 2. 培养自学 在教师的指导下通过自主学习获得知识提高学生的自学能力。教学能够培养学生的自主性,使学生由“学会”过渡到“会学”。做到自学能力需要具备以下条件: (1)心理成熟达到一定的程度。学生升学高中后,学生成长会有一定成熟,并具有明显的自控能力,对事物会有一个新的认知,在采取自我学习模式有很大的可塑性。 (2)具有学习的动机,想要在人群中获得来自别人的认同以及稳固的地位。心理学家曾调查过,学生的学习动机主要来源于对“自我提高的内驱动力”,而不是好奇驱动。 (3)具有较好的学习计划。学生制订学习计划可以有效地帮助自己更好地完成自学目标。制订计划一般分为两类:一类是设立学习目标,管理规划学习时间方便自学的内容;另一类是背诵记忆、记笔记、提炼提纲等。 例:甲和乙在同一个班级上学,甲在白天上学认真听讲,放学却在玩;乙则不同,放完学之后把今天所学的知识复习一遍,并预习下节课内容,然后再去玩。考试结果出来,乙每次总高于甲的分数。甲的家长在暑假就请来教师培训,但是教师培训的内容与课堂上的内容有些差别,越学越累,反而拖累了其他课程,甚至使其对学习丢失了兴趣。 四、结束语 高中通用技术中,为了提升教学质量,教师必须认清到新课程,发挥自己的创造力,对课题更层次的研究,更新自己对教学模式和教学观念的看法,以此提升自身的教学质量,让学生更加容易理解通用技术。教学中应当开发学生的独立思考能力,以学生为中心。设计实践活动,通过小组团队合作的方式提高学生的合作意识,使每一位学生的想象力得到充分发挥,培养学生的自我学习能力,取得良好的教学质量。 高中通用技术教学浅谈 摘 要:通用技术有它的教学目的及意义,但高中学生学习压力大,老师的教学压力也很大,很多学校又过于重视高考科目以提高学校的升学率,导致忽视了这门实践性的学习科目。但是,我们有义务重视通用技术这种科目,做到对学生负责,对社会负责。 关键词:高中教学;通用技术;动手实践 通用技术是我国高中阶段开设的一门以动手实践为主,锻炼学生应对实际生活问题能力的学科。但据目前高中普遍的教学现状来看,通用技术这门课并没有受到大家的重视,很多学校为保证升学率占用了高考不涉及的实践类科目的课时来学习语文数学等主课,导致通用技术这门课在高中的存在感一直不强,但是事上通用技术的学习对学生综合能力的提升有很大的帮助。因此,作为一名教育工作者有义务通过课堂教学来让学生和学校感受到开设这一门课程的重要性和必要性。 一、学习内容可灵活变通,适应性强 通用技术在高中阶段有配备教材,但是教材中的内容比较高深,趣味性不强且实用性也不强,如果老师依据教材讲课的话,教学难度很大,因为课本内容比较复杂,学生在接受上也比较困难,但很多老师不喜欢备课就照搬课本内容进行授课,这样长期下去会导致本来就不受重视的课无法吸引学生的兴趣,使得通用技术这门课形同虚设。因此,教师首先要自己热爱这门课,乐于为这门课付出感情,乐于为这门课付出心血,才能让学生感受到这门课的乐趣。事实上,通用技术是为了锻炼学生的生活实践能力的学科,由于现在的学生缺乏动手实践能力,而通用技术课教学目的就是为了培养学生的动手实践能力,因此,老师在讲课时不应该拘泥于课本,应该根据学生的不同特点,选择学生感兴趣的事情,从而打造适合学生的课堂。 要想达到较好的教学效果,老师在教学时就要做到因材施教,虽然都是培养学生的动手实践能力,但是男生和女生喜欢的东西有所不同,男生可能会更偏向空间设计类,例如建筑、建模等或者是机械类等,而女生则会更偏向平面设计类,例如服装设计、平面图设计等,因此在教学过程中老师要同时照顾到这两种倾向进行模块教学。首先要确定教学内容,然后将教学内容分配到合适的课时,再进行教学。为照顾到全班同学,教师可以将主要的教学内容分为两部分。 第一模块是男生较感兴趣的部分,教学内容可设置为木材和机械的使用,首先老师要带领学生认识工具,比如与木材类相关的工具包括圆盘锯,皮带锯,平抛机床以及各种刨,齿,锯等不同工具的样子及使用方法。任何学习都不能急于求成,通用技术科的实践性比较强,但是也不能盲目的放任学生自己动手,因为这些工具都有一定的操作风险,所以,老师在学生动手操作之前教会学生使用方法,确保课堂的安全性,这也是为了保证今后教学工作的顺利开展。在对使用工具有基础认识之后,老师要教学生辨别不同工具的作用,确保学生能够正确使用工具,在做好基础培训工作之后,老师便可以教学生一些简单的使用方法,比如,如何锯木头,如何打磨木头的形状等,学生在动手实践的时候老师要在旁边指导,避免学生因动作不规范而导致的危险。通过一段时间的基础学习后,当学生能够较熟练的学会使用工具来切割制作木材后,老师便可以充分发挥学生的想象力,给学生足够的施展空间,让学生发挥自己的想象让自己手中的木材变得不一样,学生通过设计自己的作品也更能感受到通用技术课的乐趣和魅力。 第二模块则为女生较感兴趣的内容,通用技术课上女生较感兴趣的模块可以设计为服装设计,服装设计需要一定的绘画功底及想象能力,这也不是一朝一夕能够培养的。首先,老师要教学生一些基础的绘图法以及裁剪方法,当学生的基础功底掌握的比较完善以后,老师便可以给学生一定的时间准备,让她们绘制自己所设计的服装草图,并不断进行修改完善,当学生对自己的设计比较有信心时,老师便可以组织学生准备布料及裁剪工具,真正尝试动手设计自己心中的衣服,在这一过程中,老师同样要注意保护学生的安全,交给学生正确使用工具的方法。 通用技术课是一门非常灵活的学科,它的主要目的是为了锻炼学生的动手实践能力,因此,只要是对学生的实践能力有帮助的活动,老师都可以尝试引进到课堂中去,大可不必拘泥于现有的教材。 二、重视教学的实践性,学以致用 通用技术课最大的弊端就是教学拘于形式,学生没有学到有用的知识,使得这门课形同虚设,不受重视。实际上,家长把学习当作学生最重要的任务,总是说只要负责好好学习就行,其他的不用管。家长为了学生能够更好的学习,也任劳任怨的照顾其生活起居,导致学生过度父母,生活能力低下,衣服要拿回家让父母洗,在学校里可能连基本的缝扣子,换床单被套这种简单的家务都不会做。父母不可能陪伴孩子一辈子,孩子终将要学会独立,学会自己处理生活中的事务,因此,恰可以利用通用技术课来培养学生的动手实践能力,让学生将所学运用到实际生活中去,真正体现学习的意义在于学以致用。 但毕竟学生学习的主阵地是学校,所以有些活动统一组织的难度比较大,对此,通用技术课可以设置课外课堂,给学生布置一些课外作业,让学生以视频图片的形式来展示自己的学习成果。课程其实没有限制,比如自己缝补一件破损的衣物,给衣服钉扣子;自己独立打扫一下家里的卫生,学会分类整理;自己独立为全家人做一天的饭菜;或者是当家里的电器坏了时,尝试找出原因,并自己尝试修理,哪怕只是自己换电灯泡也可以。这些看似简单的小事其实是很多学生都不具备的能力,生活中当他们遇到水管漏水时只会惊慌失措的大呼小叫,而想不到先关掉水阀;当家里突然断电时,他们只是抱怨,却没想过可能是跳了闸,他们习惯了衣来伸手饭来张口的生活却不知道一针一线的不易,不知道父母每天做饭所耗费的时间和精力,只有让学生身临其境的去做,学生才能体会到父母的不易,生活的不易,也才能懂得更加珍惜现在的美好生活。 通用技术既然在高中阶段开设就一定有它的意义所在,当下的高中学生都是祖国未来的希望,但是如果他们只会学课本中知识,而毫无生活经验的话,最终只会变成应对考试的学习机器和书呆子。我们培养人才的前提是立足于生活,通用技术课的通用二字也充分表明了这门课可学习内容的广泛性,因此,教师必须要重视这门课程,重视培养学生的生活能力和动手实践能力,为学生今后踏上社会,独立生活奠定坚实的基础。 通用技术论文:合作学习教学模式在高中通用技术教学中的应用研究 摘 要:在当前素质教育背景下,学生的综合素质培养成为全社会共同热议的话题之一,如何能够更有效的提升我国学生的综合素质,对于我国软实力具有十分深远的影响。在高中教育阶段,通用技术课程作为一项综合性较强的学科,对于学生综合能力培养重视程度较高,迎合社会发展需要,培养成社会所需的复合型人才。在高中通用技术教学中应用合作学习模式,主要是应素质教育发展需求,培养学生的合作意识,养成了良好的团队协作能力,提升通用技术学习成效。由此,本文主要就合作学习教学模式在高中通用技术教学中应用展开分析,结合实际情况,提出合理的改善措施。 关键词:合作学习;通用技术;高中;应用 通用技术学科作为一门新兴学科,在高中教学体系中开设时间不长,较之其他的学科而言存在明显的差异,通用技术除了是一个独立型的学科分支,同时还是其他学科持续发展的基础所在。通用技术主要是以培养学生综合素质为主,打造全能型人才为主要目标,鼓励学生亲身体验和实践,积极参与其中,充分发挥自身主观能动性,养成良好的通用技术素养。在高中通用技术教学中应用合作学习模式,能够更好的满足这一要求,通过合作学习,可以有效培养学生团结互助精神,激发创新力,在资源共享中完成教学目标。由此看来,加强合作学习教学模式在高中通用技术教学中应用研究是十分有必要的,为后续研究提供参考。 一、高中通用技术课程概述 高中通用技术课程是一门新兴学科,主要是以培养学生的技术素养为主,打造全能型人才,以此来满足社会快速发展需求,是普通高中必修课程。高中通用技术课程内容同学生实际生活联系密切,更加注重学生实践能力和创新能力的培养,充分发挥主观能动性,激发潜能,在丰富了学生的学习内涵同时,对于学生的人文素养培养起到了非常积极的作用。通用技术课程在教学中,要求学生能够根据自身所掌握的知识设计方案,借助小组合作学习方式完成设计过程。在这个过程中,学生通过亲身体验和动手操作,有助于加深对知识的理解和记忆,对于创新能力和实践能力的培养是毋庸置疑的。与此同时,在学习评价中,经过反复练习,学生无论是综合评价能力还是审美能力均得到不同程度上的提升,有助于丰富学生内涵,打造全能型人才。 更为重要的是,伴随着科学技术的快速发展,社会迫切的需要通用技术人才,而高中通用技术课程可以有效培养学生创新力和实践能力,有助于学生养成良好的技术素养,满足时展需要,具备更强的生存能力,奠定未来发展基础。 二、合作学习教学模式在高中通用技术教学中的应用 (一)联系实际生活,激发学生合作学习意识 高中通用技术教学中,教师应该明确学科特性,从实际生活中出发,引入学生日常生活联系密切的实例,加强教学的针对性。在当前素质教育背景下,教师通过对日常通用技术教学实例的收集,丰富教学内容的同时,调动学生的学习兴趣。通用技术作为一门新兴学科,较之其他学科而言设计内容更广、更复杂,学生在理解起来可能存在不同程度上的阻碍,通过引入日常生活实例可以帮助学生理解和记忆,潜移默化中提升学生通用技术能力。故此,在高中通用技术教学中,教师需要对实例选取予以高度重视,尽可能的为学生选择特点鲜明、类型繁多的实例,促使学生能够在不同案例中获得更加丰富的体验,加深学生的理解和感悟。 诸如,在电子技术相关内容讲解中,教师应明确自身职责所在,运用多样化教学方法,收集和整理相关实例,包括老式手机、电脑等电子产品,这样可以有效的调动起学生的学习兴趣,将更多精力投入其中。通过教师的展示,学生可以了解到电子技术的发展历程,在小组合作学习中进行积极的讨论和交流,展望未来,活跃思维,让学生勇敢的发表自己对电子产品未来发展方向的设想,通过思维的不断碰撞,培养学生的合作学习能力和创新能力。在这样的氛围中合作学习,学生可以充分认识到通用技术的重要性,成为学习的主人。 (二)加强实践训练,提升合作学习能力 “实践是检验真理的唯一标准”,缺少实践的教学活动有如纸上谈兵,这就需要教师明确通用技术学科特性,加强实践训练,提升学生合作学习能力。在实践训练中,反复体会通用技术的应用方法和原理,更具针对性的培养学生综合能力。在设计时,教师应提高对学生实践能力培养重视程度,根据学生可以接受知识的范围,结合教学目标设计合作学习方案,促使合作学习活动更具针对性,充分调动学生的学习积极性,提升学习成效。 诸如,在服装设计相关知识讲解中,教师可以将学生分为若干个小组,对相关理论知识进行讨论和分析,丰富理论基础,为后续实践活动开展打下坚实的基础。理论学习中,学生应该明确自身兴趣所在,是以什么目的开展的学习活动。学生掌握一定理论基础后,教师给予W生充分的自主权,根据自己兴趣所在自由组合,部分学生可能对婚纱设计感兴趣,部分同学对流行时尚服装设计感兴趣,还有的同学对民族服装设计兴趣浓厚,根据不同设计目标组织开展服装设计活动。相同兴趣的小组成员在合作学习中,可以再充分讨论和交流中,对衣服相关原料和款式进行确定,提升设计效率,无形中提升学生合作能力。 (三)培养通用技术能力,提高合作学习成效 高中通用技术学科主要是强调学生综合能力的培养,在合作学习中,教师应该根据学生不同的基础技能差异,有针对性组织设计教学活动。面向全体学生,以培养学生通用技术能力为主,将自身所学知识灵活运用到实践中,提升学生实践解决问题能力。 三、结论 综上所述,高中通用技术作为一门新兴学科,对于学生综合技能培养重视程度较高,应用合作学习教学模式可以有效调动学生学习兴趣,在合作学习中产生思维火花的碰撞,培养学生创新能力和实践能力,为后续发展打下坚实的基础。 通用技术论文:高中通用技术教学问题及对策 摘要:作为新一轮课程改革的一大亮点,通用技术教育从一开始就备受关注。该课程的引入,不仅完善了我国目前的学校教育体系,而且可以有效提高学生的综合素质,是适应教育发展潮流的科学创举。经过数年的课程实施,也出现了一些比较棘手和制约它持续发展的因素,本文希望通过对一些问题的分析,提出相关的解决对策。 关键词:通用技术;教学;问题与对策 科学技术的进步提升了人们的生活质量,对人才培养质量和培养模式也提出了更高的要求。在新一轮的课改中,通用技g课程引进和实施,不仅是适应时展之举,更是培养综合型人才的有效途径。通用技术教育旨在培养学生的实际动手能力和创造性思维。然而,在具体的课程实施中,由于各方面的原因导致教学目标不能很好地实现,或者不能实现。为此,笔者认为,探索相应的解决对策不仅可以解决具体的教学问题,更能为该学科的健康发展提供一个良好的发展机遇。 通用技术教育存在的问题 认识不足,思想落后 尽管国家层面已经高度关注了普通高中通用技术课程的设计与实施,并且制定了较为完善的课程标准和实施意见。不过,在实际的实施中,我们发现,并不是所有的校领导和教师都有深刻的认识,甚至有些教育主管部门都没有重视该课程的实施。在传统观点“通用技术就是劳动课”和“以升学率为本”的错误指引下,通用技术教育没有得到与其他课程的“相同待遇”。 设施设备不完善 通用技术教育需要有基本的实践设施和器材,只有通过真正的实践教育目标才能完成,学生的能力才能提高。调查发现:有的学校没有专门的实践场地,而是变教室为实验室;没有专业的实验设备和器材,而是学生自备;有的学校为了节约成本购置不符合要求的设施设备,等等。这些问题都导致了通用技术教育不能够得到完整的实施,更谈不上学生的能力提高。 教师专业能力较低 在教师素质上,存在两方面的问题:一方面,教师在教学思想上已经形成了“教师中心、教材中心”的固定模式,教师对于知识的传授采用简单的讲授法,不注重学生的实际和体验,只重视考试成绩,没有把学生的能力提高放在教育的首要位置,因此在通用技术的教学上成效较低;另一方面,通用技术课程是由“设计与技术”等模块组成,技术内容涉及较广泛,要求教师具备应用技术和整合技术的综合能力,但许多教师并不具备这样的能力或者能力较低。 考核评价体系不完善 通用技术课程的实施目的是提高学生的实践能力和思维能力。在教学评价上,许多学校和教师并没有将学生的创新意识、操作实践过程纳入评价标准,只注重结果的传统方式仍然占据着主导地位。落后的考核评价体系,也在严重地制约着学生能力的提高。 相关对策及具体建议 转变思想观念,提高教师专业质量 无论是从国家层面,还是各级教育主管部门以及具体的学校领导,都要首先在思想上引起足够的重视。国家和上级主管部门要加强宣传指导力度,组织专家学者对一线教师进行培训,帮助教师和学校领导在思想上达到标准,让教师认识到组织好通用技术教学的紧迫感和责任感。学校一方面应该组织教师进行专业学习,不断提高专业素质;另一方面,还要积极引进专业能力强、教学能力高、业务素质硬的人才,充实和提高本校的师资队伍。 加强投入力度,改善硬件设施 首先,在国家层面,要下放专项基金,为各级学校完善基础教学设备提供财政支持,帮助学校完善自身的硬件教学设备。其次,校方应该拓展学校与企业结合等多元化的方式积极争取技术公司对学校的支持,在专业团队的指导下提高硬件设备的使用效率。最后,组织校内的教师专家积极探索,再结合本校实际情况的前提下依据“量力而行、力求实用”的原则建设好本校的基础设施。完善的基础设施设备,才能为通用技术的顺利开展提供有效保证。 建立健全课程评价体系 建立健全课程评价体系需要多方的通力合作,教育行政部门要组织课程理论方面的专家成立研究室,努力制定符合通用技术课程标准的课堂教学评价体系和评价标准。在此基础上各级学校要成立教研组,在坚持多样性、互动性的基础上协助任课教师落实课程评价标准。此外,学校还可以组织开展“课堂教学创新设计”“优秀课堂教学实例”等评选活动,以此健全学校的评价体系。教师还要根据具体的教学情况和本班学生的具体实际灵活运用评价标准,在及时反馈教学效果的前提下准确评价学生能力水平。 结束语 通用技术课程教学,对于提高学生的综合能力、提高我国的教育质量有着重要的实施意义。尽管目前在通用技术教育的实施过程中出现了一些问题,但课程整体的发展方向是正确的。在此,笔者希望有更多的专家学者对相关课题进行深入的研究,以此健全通用技术课程的结构,共同推进新课改。 通用技术论文:“馒头之道”在通用技术教学中的实践探究 摘要:文中提出的“z头之道”,是将和面过程中面粉与水的关系,比喻为通用技术教学中理论知识教学与操作实践的关系。通过“导听、导看、导思、导问”引导学生参与理论教学,使理论教学过程成为学生主动认识,探索实践的过程;在操作实践中以课堂实践、家庭实践、社会实践、生活实践四种方式,实践理论知识,提升理论知识教学水平,促使学生知识与技能融合。 关键词:理论教学;操作实践;融合 案例: 馒头是怎么做成的?“当然是由面粉做成的了!”很多人都会这么说。其实不然,我们忽略了水在做馒头时的作用了。有句话叫做“面粉用水和匀,双管齐下,成形成品”,这是做馒头的基本方法,认真思考一下,其实做馒头与通用技术教学有很多相似之处的,我把这称之为“馒头之道”。 若把通用技术教学看作是做馒头,那么,其中的理论知识教学可看作是面粉,而水就是操作实践。通用技术课,以提高学生的技术素养,以设计学习、操作学习为主要特征的基础教育课程,促进学生全面而又富有个性的发展为基本目标,着力发展学生以技术的设计与应用为基础的技术实践能力,努力培养学生的创新精神、创业意识和一定的人生规划能力为主旨,使他们成为新世纪的具有创新精神和创造能力的新人。 一、通用技术知识理论教学与操作实践的关系 面粉是什么?面粉是做馒头的基本材料,你看到的是面粉,馒头的口味很大程度上取决于面粉的品质。面粉是通用技术教学中的理论知识教学,其中包括用演示、说明、讲解、示范等方法传授知识,这些方法的使用又集中体现在课堂教学上。课堂教学历来是组织实施课程教学的最重要的方式,是传授与获取理论知识的最重要,最根本的途径,也是教师面对学生进行教学活动的主要舞台,它的地位作用与质量一直倍受重视。课堂教学,通过教师精心设计、体现教学思路又有启发性的提问等方式,不断地引导学生产生探索和发现的欲望,想象和表现的欲望,从而广泛和深层次地参与到教学中来;同时要创设一个民主、和谐的教学环境,使学生在我们营造的自由宽松的环境中,自觉自愿地去发现问题、探寻方法,甚至尝试错误,从而领会制作设计的方法,体验创造的艰辛,获得成功的信心,享受制作创造的乐趣以及领悟接受相关的教育。 只有面粉你能做成馒头吗?不行,我们需要加水。 水是什么?水是让面粉粘合能够成形为馒头的物质。你在吃馒头的时候不会想到水,你也不会觉得水很美味,但是没有水,面粉怎么凝结?水是通用技术教学中的操作实践,没有操作实践,就不能体现通用技术课程的真正本质特性。就如面粉缺了水,就不能成型为馒头。学生只有亲自参加各种操作体验(工艺制作、设计创造等)及社会调查、参观考察等社会实践中,才能真正掌握和理解有关通用技术的基本知识,形成实践操作的基本技能。也只有在实践中,才能使他们真切地感受到有关知识的产生发展过程和科学技术的巨大威力,从而进一步激发求知欲和创新意识。 二、如何在通用技术教学中实现“理论与实践相融合” 做馒头,要使面粉和水恰如其分地融合。正如通用技术教学,成功的通用技术教学应该是理论教学与实践教学的相互融合。通用技术教育,应本着“因地制宜,培养实用人才”的原则,按照“实学、实用、实效”的指导思想,坚持通用技术课堂教学改革,做到“课堂上精讲,实践中多练”,努力把理论知识运用到实际操作中去。实现理论教学与实践教学的融合,尝试从两方面人手。 1.在理论教学上,首先立足于课堂教学,前苏联教育学家巴班斯基曾说过:“课堂教学如果摆脱不了‘教师牵着学生走’的局面,不让学生参与学习过程,那么‘不管教师教得如何出色,讲得如何生动直观,都无济于事”’。所以,应充分利用现代化教学手段。 2.在操作实践中,主角是学生,他们通过模仿、设计、制作,甚至是创新,在实践中,获得动手劳动的乐趣。实践教学的空间相比于理论教学更加广阔。一是课堂实践,课堂实践是创作实践中最简单最基本的实践。在课堂实践中,由于时间短,场所小,所以要选择一些活动量小、材料容易准备的课题。课堂实践的主要方法是教师演示,学生尝试。二是家庭实践,家庭实践是操作实践中基本实践活动的延伸。在课堂教学中,有些通用技术课的内容,可以通过教师的讲解,使学生获得基本知识,但是却不能进行课堂实践。三是社会实践,社会实践是通用技术实践中基本实践活动的扩展。四是生活实践,生活实践是操作实践基本实践活动的升华。课堂实践、家庭实践、社会实践的内容,都可以在规定的时间内完成。 基于以上认识,通用技术课程的教学应重视对学生理论知识的讲解和动手实践能力的培养,从本质上来讲,这两者需要互相融合和促进。 从教师的教学角度来说,教材中有关技术的理论技术,例如技术的性质、设计的原则讲得一点也不错,但几乎是所有学生一听就知道,这体现出相关的内容有些空洞,每块内容还要花两节课强行灌输,教师也累,感觉尽是耍嘴皮子的东西。 从学生的学习角度来说,动手实践操作更能激发其学习兴趣。如果课堂教学老是讲理论,举案例,学生感觉乏味,学科关注度下降。穿插适当的动手实践活动,可起到平衡作用。 教师的教学和学生的学习,通过导听、导看、导思、导问的理论指导和课堂实践、家庭实践、社会实践、生活实践的融合,使通用技术教学能真实有效的开展。以上内容是笔者几年通用技术教学的所历所思,其中不成熟之处仍需改进验证。 三、总结 馒头中的面粉和水,是浑然一体的,面粉中有水,水中有面粉。相对于通用技术教学,这种认识与实践离不开教师有计划、有组织地归纳尝试,我们必须在处理好知识、技能、健全人格和发展个陛关系的同时,引导学生实现知识、能力态势的相互转化。我们要不断探究通用技术教学的方法,在新课改的道路上,通过坚持不断地实践、不断地探索、不断地积累和创新,才能真正构建出完全符合新课改所需要的创新教学模式,不断去完善通用技术的课堂教学的手段和方法,才能真正提高通用技术课堂教学质量。真正把通用技术教育教学这个馒头做大,做好。 通用技术论文:论高中通用技术课堂中“合作学习”的现状与探索 【摘 要】在课程改革不断推进的过程中,高中通用技术课程属于课程改革的一个创新点,越来越多的人将关注的视角转移到技术课程当中。 【关键词】通用技术 合作学习 探索 相较于高中其他课程,技术课程是一个较为独立的学科分支,在高中时期开展通用技术课程能够全面提高学生的技术水平。在学生亲身实践的前提下,充分调动学生课堂的积极参与性与学习的主动性,使学生在学习的过程中,技术实践能力与技术设计能力都相应的获得提高。随着素质教育不断推行,新的教学理念和方法如雨后春笋般涌现,其中合作学习的方法受到较好的效果,在该课程教学的过程中采用合作教学的方法,能够促使学生在实践学习时掌握通用技术的相关知识,提高通用技术的素养,同时,还能培养学生的合作能力和集体意识,促进学生之间的互动交流。高中开展通用技术课程的目的就在于培养学生的实践能力与创新能力。为了更好地实现这一教学目的,在开展该课程教学中合作学习具有重要的意义。 一、高中通用技术课程 高中通用技术课程是国家规定的普通高中教学中的必修课程,以提高学生技术素养为宗旨,主要是以实践操作为主。高中通用技术教学关注每一位学生的发展,其内容贴近学生的实际生活,与学生的亲身经历密切相关,从一定程度上培养了学生的创新能力。 二、合作学习概述 合作学习指的是将两个或者两个以上的不同个体组织在一起,通过互相协作、共享资源达成共同学习目标的一种学习方式。通常情况下,合作学习可以分为几类:教师与教师之间的合作、学生与学生之间的合作、教师与学生之间的合作以及全体成员之间的合作。在课堂教学中采用的一般都是学生与学生之间的合作。合作学习能够培养学生的沟通能力和合作能力,学生的竞争意识和合作意识也会增强。高中通用技术课程的开展,采用合作学习的方法,使学生的沟通能力增强。同时,学生解决问题的能力也会逐渐增强。在合作学习的过程中,能够调动学生的积极性,给予学生一定的空间,充分展现以学生为本的教学理念,让其在合作过程中能够各展所长。由此可见,合作学习在通用技术教学中具有重要的意义。 三、高中通用技术课程中“合作学习”现状分析 (一)合作学习实施方面 在通用技术课堂学习中开展合作学习很难掌控教学秩序。教师在开展教学中仅停留在表面上。首先,通用技术课程教师缺乏开展“合作学习”课堂调控能力的技能。相较于传统教学活动,合作学习的教学主体由学生掌控,课堂教学中的不确定因素增多。教师在原有教学水平的基础上很难调控教学活动。其次,学生对该课程缺乏必要的重视。学生在高中学习中普遍都认为通用技术课程不重要,在“合作学习”教学中做别的事情。最后,教师缺少组织“合作学习”的策略与方法。教师在教学中分不清自己的角色,在合作学习中不能适用新的教学方法在课堂活动中。 (二)通用技术教师对合作学习的认识不够明确 在高中通用技术课程中,合作学习的教学方式并没有得到推广和应用,仍然存在着一定的阻碍。在教学过程中,教师受到传统教学方式的影响,在开展该教学课程中普遍存在一种抵触心理,对于新鲜事物的接受能力较差。其实存在这种抵触心理也是有一定原因的:一方面是教师缺乏合作学习的意识,对于合作学习的理论知识不了解,对合作学习的认识还局限于表面,认为合作学习就是简单的分组学习,无法认识到合作学习在通用技术教学中的意义。高中教师的教学任务比较繁重,缺少和学生的沟通交流。另一方面,高中教W课程内容较多,时间短。通用技术课程每周就只有一到两个课时,时间安排比较紧凑,一节课下来,学生自顾不暇,更别说要合作学习了。 (三)合作学习评价方面 通用技术采用合作学习方法,对该教学方法的评价具有一定的随意性。教师在教学中对发言与展示的学生个人评价较多,小组整体评价较少。同时,教师对成果与答案评价过多,而合作学习的过程评价较少。在教学活动结束后,只有教师的评价,学生互相评价与自评却很少见。同时,在合作学习中学生搭便车的现象较为严重。教师并没有对该类学生进行很好的督促,使合作学习失去其特有的教学效果。 四、高中通用技术课程中合作学习的实施 学生在高中通用技术教学中占据主体地位,教师起着引导作用。首先,在实践过程中,学生遇到的一些困难和问题时,教师都应该及时给予解答,防止学生的积极性降低。其次,在学生合作实践的过程中,教师应该进行监督和检查,及时纠正其错误操作,并且指导学生的实践方法。最后,教师要给予学生一定的思考时间,让学生陈述自己的观点,对表现出色的成员要进行表扬,让学生积极地参与到合作学习的实践中来。小组的构成是影响合作学习能否正常实施的重要因素。小组的构成必须是合理的,这将直接影响到小组合作活动的开展。常用的分组方法有:一种是把具有相近能力的学生分为一组,另一种是把不同能力的学生分为一组。高中课程的性质决定了教学中应该采用第二种分组方法,把实践能力较强的学生与实践能力较差的学生分到同一组。这样,学生才能够在合作学习中互帮互助,共同进步,取长补短。高中通用技术课程教学要重视实践过程评价,建立有效的评价体系,要确保学生能够参与到实践环节,让学生的实践能力能够得到开发、创新能力得以提升。合作学习实践活动完成后,要求每位学生对实践活动进行总结与归纳,使学生更好地掌握高中通用技术课程中所学到的知识。在评价活动中,教师要做到公正、公开、公平,这种有效的评价体系不仅能够激发学生在实践过程中的热情,也能够使其认识到在实践过程中的不足。 总而言之,在高中通用技术课程中应根据教学的实际情况开展合作教学,根据通用技术的教学经验,不断地加以完善与修改。要秉着以生为本的原则,一切从学生的角度出发。通过合作学习的运用提高学生理论知识的同时,培养学生各方面的能力,提高学生综合能力,使学生更好地适应科学技术的发展。 通用技术论文:高考改革后高中通用技术教师专业发展培训模式研究 摘要:根据目前高中通用技术课程教师专业发展的要求,通过培训更新学员的教育观念和知识结构,学习先进的教学方法,拓展视野,增加经验,培养一批具有先进的教学理念和创新能力的高中通用技术课程教师,使他们具有较高的教学和科研水平,并在推进素质教育、实施基础教育课程改革的教学中发挥骨干带头作用,从而提高高中的通用技术教学水平。本文研究的相关结论可供进行高中通用技术教师培训的教师和管理人员进行参考。 关键词:高考改革;通用技术;专业发展;培训模式。 近几年,国家加大了中小学教育改革力度,制定了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》及《基础教育课程改革纲要》。由此,普通高中开设了通用技术课程,并成为必修课程[1-3]。通用技术学科是一门新学科,是教育改革的产物。在高中课程当中通用技术是指信息技术之外的,较为宽泛的、体现基础性和通用性并与专业技术相区别的技术,是日常生活中应用广泛、对广大学生的发展具有广泛迁移价值的技术[4-6]。通用技术课程的必修模块包含技术与设计1和2,选修模块包含电子控制技术、建筑及其设计、汽车驾驶与保养、简易机器人制作、现代农业技术、家政与生活技术、服装及其设计。 1. 通用技术教师专业发展需求 2014年,《浙江省深化高校考试招生制度综合改革试点方案》明确把技术(含信息技术与通用技术)作为选考科目,之后,浙江省教育考试院在《浙江省普通高中学业水平考试实施办法》和《浙江省普通高校招生选考科目考试实施办法》中明确通用技术考试内容为:必修模块《技术与设计1》、《技术与设计2》以及新增加的选修模块《电子控制技术》。新一轮课程改革对通用技术教学提出了新的要求,对通用技术教师也提出了更高的专业发展要求。 2. 通用技术教师面临的突出问题 新一轮课程改革对通用技术教学提出了新的要求,对通用技术教师也提出了更高的专业发展要求。浙江省虽然通用技术学科的改革与发展是走在全国前列的,但通用技术教师基本上是由物理、计算机、生化甚至是文科类“转行”过来的,学科基础十分薄弱。这就出现了现有普通高中担任通用技术课程的老师知识面窄、某些课程技术内容实践能力不强的局面。因此,现有普通高中担任通用技术课程的老师扩展知识面,加强实践能力培训成为当务之急[7-10]。 3. 通用技术教师专业发展培训目标 目前通用技术选修模块“电子控制技术”成为必学内容,经过需求调研和培训实践,培训项目需以“电工电子控制技术”为主要内容并兼顾“技术与设计1”、“技术与设计2”进行专题培训,从理论与实践两方面提高通用技术课程老师的专业知识和实践技能,以便使其不断提高教学质量,能够更好的胜任通用技术教学,激发学生的学习热情和兴趣。培训项目应根据目前高中通用技术的教学现状所提出,具有较高的实际意义,有助于解决高中通用技术教师目前面临的困境,使他们专业知识得到拓展和教学能力得到增强。培训项目应达到的具体目标如下: (1) 学会教材内容,掌握课本知识理论和学科知识体系,使参训学员准确地把握通用技术学科高考改革脉络,在通用技术教学实践中体现新的技术教育理念。 (2) 经过实践培训,掌握电工电子控制技术中的焊接、制作、测试、仿真等基本操作技能,熟悉设计与制造、金属材料及工艺、制图及CAD等专业技能。 (3) 了解先进的电控方法,拓展学员的知识面,丰富教学素材。 (4) 学习掌握先进的教学方法和有效的教学技能,并获得撰写相关教改论文的能力和方法。 4. 培训内容设计 针对学员现状和需求,培训项目设计的培训内容包括:①基础知识理论培训模块;②实践技能培训模块;③前沿知识拓展模块;④教学和研究技能培训模块。项目的培训目标、内容和形式的关系如图1所示。为了实现通用技术教师的专业技能和教学水平提升这一核心目标,培训过程中采用专题讲座、讨论互动、专家讲授、现场观摩、实际操作等多种形式,从而达到培训目标、内容和形式的有机统一。 5. 培训特色 (1) 注重培训调查研究。通过多途径进行训前调研,了解受训学校及受训教师的需求,为开展针对性培训奠定基础。培训要求做到“三”个适合,即教材、内容和方法适合受训教师的水平;“三”个提高,即学科专业知识、学科素养与教育能力提高。 (2) 注重培训形式创新。根据受训教师的特点及培训目标,强调培训的创新性。培训采用专题讲座、讨论互动、专家讲授、现场观摩、实际操作等多种形式。实践培训主要是仪器操作、实物设计与制作、公司参观及试驾等。实训过程中,教师先进行演示,介绍设计与制作方法,学员再进行动手实践。 (3) 注重培训的实效性。在课程设计和内容安排上,依据基础教育的现实及受训教师的实际情况,摈弃花拳绣腿、华而不实的培训形式与内容,注重理论引领,更加强实践操作,让每个学员能及时掌握前沿理论、领悟最富实效的教学方法,同时能够让这些理论与方法能够较为便捷有效地在教学实践中应用。根据目前高中通用技术课程教师专业发展的要求,通过培训更新学员的教育观念和知识结构,从而提高高中的通用技术教学水平。 通用技术论文:高中通用技术有效性教学策略构建浅议 摘 要 Y合高中通用技术学科特点,就如何构建有效性教学策略,以激发课程兴趣、提升教学效率、培育学科素养等,做出简要阐述。 关键词 高中;通用技术;技术性人才 1 前言 随着现代科技的飞速发展,经济社会对各类技术因素的依赖程度明显上升,各领域对技术性人才需求越发增多。普通高中阶段新开设的通用技术学科,是一门新设学科,通过几年的教学实践证明,具有相当广阔的发展空间。如何构建通用技术教学的有效性策略,是抓好高中阶段通用技术课程教学,不断提升教学质量的重要前提。本文就此从以下几个方面,结合教学实践进行具体分析。 2 正确认识普通高中通用技术学科的特点 “通用技术”简称“GT”。在普通高级中学课程中,通用技术指现代信息技术之外的,相对宽泛的、充分体现信息基础和通用性并且与专业信息技术相区别的一门技术,尤其是在日常性学习生活过程中应用比较广泛、对学生群体发展具有较大迁移价值的一项技术。通用技术课程与九年制义务教育阶段中的信息技术以及劳动与技术课程内容是前后衔接的,是以提升与发展高中学生的技术素养为根本目的,以设计和操作学习为主要特征的一门基础性教育课程。该学科不仅立足于高中生的直接经验和实际经历,而且把“做中学”与“学中做”相结合,主要特征体现在:具有高度的综合性、学科体系的超越性和创造性。 通用技术强调各学科之间以及各类知识之间的联系性和综合运用。一般情况下,通过对所需信息的获取、加工、管理、表达与交流,通过设计、制作与评价,以及技术思想与方法的实践性应用,解决各类技术性的问题。在《普通高中通用技术课程标准》中明确指出,该项课程设置的价值主要在于5个方面: 1)逐步把学生引导并融入技术性领域,以有效提高他们的社会适应性; 2)不断激发学生的创造欲望,有效培养他们的创新元素和创新精神; 3)强化手脑之间的互动并用,充分发展高中学生的实践能力; 4)增进文化理解,逐步提高学生的交流与表达能力; 5)改善学习方式,为促进学生的终身学习提供一些技术性支撑。 3 普通高中通用技术教学有效性策略的构建与运用 从情趣性教学中攫取情绪智力效益 “成功的教学不在于强制,而是激发学生的学习兴趣。”高中阶段的学业负担较重,尤其是来自高考方面的压力较大。因此,通用技术教学要想赢得令人期待的教学效果,需要情趣性元素引发学生兴趣,力避“八股”式说教模式。以情境导入为例,在教学“设计中的人际关系”内容时,有教师拿着两部不同款式的手机走进教室,并未直接进入教学程序,而是就“如何选择手机并说明理由”让学生纷纷发表各自的见解。高中生普遍对手机比较熟悉,性能知晓度也较高,这一话题很快激发了全班的学习兴趣和热情,进入课堂教学环节也就水到渠成。再如,在每堂课前利用三五分钟时间开辟“技术新闻主播与交流”专栏,有利于在潜移默化中调动学生的积极性[1]。 从多元化活动中提升课程教学效率 中国工程院院士吕志涛认为:“通用技术课程对于学生发展有着重大的作用,有利于提高学生的思考能力、想象与创造能力以及实际问题解决能力,有利于促进学生的手脑结合与全面发展,为学生的终身发展打下良好基础。”在日常教学中要始终坚持“生本学本、全面发展”的思想原则,积极开展丰富多元的助学促学活动,才能提升课程教学的质效。 如“技术与设计1”中,着重讲了“设计的一般过程”,其中“产品设计五步骤”既是教学重点又是难点内容。如果把教学活动仅仅落实在文字学习和理论知识讲述上,其效果是可想而知的。与之相应的是,如果转换成具体实践学习形式以某一具体项目为对象,把制作过程分解开来,把每一个设计步骤作为一个小课题,让学生以小组为单位合作实践并开展比赛活动,则能在学用结合和以赛激趣中攫取事半功倍的效果。 从开放性教学中培育学科基本素养 通用技术教学的根本目的不在于培养技术型人才,而是在潜移默化中培育并积淀学生的技术意识、基本技能、情感体验和参与精神,就是通俗意义上的“学科素养”。切实培养学生通用技术的学科素养,首先,应当给予学生更高层次的思维空间。就是“激励、唤醒、鼓舞”学生在完成基本任务基础上,开展一些创造性的学习活动。比如引导学生在多种方案设计中产生多样化思维,在规范化操作过程中增强体验,并努力地实现一些创新。 其次,在开放性教学活动中加大课程资源的开发与利用力度,不断地丰富课程内容,拓展教学视野,源源不断地注入一些活力元素,从而把学生引向更加广阔的通用技术领域。 如教学“技术的价值”内容时,教师可借助多媒体、微视频技术等,生动展示“影响人类的十大技术发明”,接着以“说技术、谈体会”等方式开展师生对话交流与归纳总结,把技术元素植入到学生的思想与意识之中。 从激励性评价中激发学生发展活力 “激励、唤醒与鼓舞”体现了教学艺术的本质,“在学校教育中,对学生及其学业情况开展相应的评价活动,不仅是课程教学体系中的有机组成,更是促进学生自主发展、可持续发展、个性化发展的强劲动力和无限活力”的重要教学策略。在高中通用技术教学过程中,要注重充分发挥评价的激励、诊断和发展功能,以促进学生技术素养的不断提升。 以学生作品评价为例,主要有书面测试、方案及作品评析、活动报告、优秀作品展览等多种形式。在评价学生设计与制作的作品时,切不可“以成败论英雄”。对于那些达到设计要求的成功方案与优秀作品,执教者应予以全面综合性的评价,比如:它们的创意是否新颖?它们的指标是否合理?它们的制作是否精细?他们的报告是否客观辩证?等等。而对于那些不成功的,应着重评价其“合理性”和“有价值成分”,找出不成功原因以及提供改进设计与制作的建议,允许学生推翻或者完善设计与制作,并对其重新评价。 4 结语 “运用之妙,存乎一心。”在通用技术教学过程中,笔者认为应善于从“情趣性教学”“多元化教学”“开放性教学”“激励性评价”等方面下功夫,构建并运用好有效性教学策略,并不断在实践中予以丰富、迁移和完善,促进通用技术课程教学不断发展。
计算机技术在电子信息应用篇1 0引言 电子信息工程是现代社会电子产业的主要发展方向,将电子设备与信息技术融合,从而提升电子设备的应用效率。信息技术与电子设备融合过程中,也需要建立相应的信息网络,因此,在二者进行融合的过程中,也必须完成网络技术融合,利用网络技术的网络协议以及网络传输,完成对电子设备的升级。而在现代技术高速发展的背景下,电子信息工程建设也应该注重计算机网络技术的安全应用,确保该技术的应用更加积极合理,最终提升网络安全应用效果。 1电子信息工程及计算机网络技术 1.1电子信息工程 电子信息项目是现代电力电子类工程建设的主要方向,具体是指现代电子产品设计时,融入信息化以及网络技术,实现电子产品的升级,现代电子信息项目应用了电子通信功能和数据运算功能,实现了电子产品的自动化控制,是现代电子产品建设新的发展方向。随着现代化技术的不断优化,电子信息项目也在朝着集成化方向发展。电子信息工程也对现代工业仪表、智能设备等进行了有效融合。电子与信息产品的设计应用已经成为电子行业发展的主流形式,在未来一段时间内也将成为电子行业的热门研究课题。电子信息工程项目是当前社会发展中的关键项目,在当前社会发展中的应用也非常关键。在具体的分析研究中可以发现,其本身也具有覆盖面积广、正确率高的特点。一方面,电子信息工程在设计和应用阶段,对于数据信息的处理精度十分注重,数据信息与运算是整个电子信息工程的核心模块,对于计算机技术的应用效率也有着非常重要的管控作用。在工程建设中,其本身设计的电子产品需要具有信息资料库搜索、信息查询、信息分析以及自动控制等多方面的功能,保证信息工程的良好发展。另一方面,电子信息工程具有正确率高的特点,电子信息工程建设是对传统设备的应用模式进行突破,在传统电子设备或者机械设备应用过程中,主要采用人力或者半自动方式展开各项功能,而电子信息工程就是将电子设备与信息技术融合,利用自动化控制特点,实现电子设备的自动化建设,而在其自动化建立过程中,要求所建设应用的电子设备应该具有信息采集的准确率,要求其准确率应该在一定范围之内,确保电子信息设备应用更加良好。 1.2计算机网络技术 计算机网络工艺是以现代信息工艺以及计算机运行工艺为基础的核心运算功能,其分支主要包括互联网、局域网等新型技术研究,实现了计算机之间运行的数据连接。网络技术赋予了计算机装置的信息交流功能,使人类可以借助计算机装备实现信息互换以及信息交流。将所有计算机联系到一起,每一个计算机处于一个网络节点,可以相互之间形成沟通和联系,加快了信息传播的速度,实现了资源共享。网络技术是信息技术的创新研发,对社会发展做出了极大的贡献,真正做到了使世界变小了。计算机网络技术在现代社会中的应用极大程度上改变了社会的生产生活方式,并以计算机网络技术为基础形成了物联网、车联网等相关技术模块,从而进一步提升了网络技术的应用重要性。 2计算机网络技术在电子信息工程中的应用作用 电子信息工程中计算机网络技术的应用是为了实现电子设备的信息收集、信息分析、信息传递等工作,而在现代化电子信息工程建设中,电子信息模块不再是单一的建设模块,具有全面性和连接性的特点,对于现代电子信息工程的建设应用也有着非常关键的作用。首先,计算机网络技术应用于电子信息工程中,具有信息传递和信息共享的作用。现代电子信息工程或电子设备的设计过程中,都不是独立应用、独立使用的设备和技术模块,电子信息项目必须与外界其他设备或者项目形成良好的整体,才能够保证设备具有良好的应用性,具有良好的应用功能。另外,应用计算机网络建设,也可以实现设备或者电子信息模块的信息共享性,完成整个工程项目之间的电子信息工程,可以最大程度提升计算机网络技术的综合应用效果,也可以最大程度提升网络技术的综合应用质量,在进行电子信息工程设计时,应该注重做好信息工程各方面的建设工作,提升建设效果。其次,计算机网络技术在电子信息工程中的设计应用,还应该注重网络管理工作的实施,通过网络管理的综合应用管控,确保网络技术的应用更加合理,也能够提升网络技术的应用效果。在电子信息工程项目建设中,主要利用计算机网络技术实施网络安全管理。尤其是在信息工程各项功能发挥过程中,为了预防网络环境中出现病毒和网络安全威胁,在电子信息工程建设过程中,应该落实好网络工程的安全管理工作,通过网络安全管理工作的实施,提升计算机的网络安全应用效果。综上所述,计算机网络技术是电子信息工程建设的核心,关系到数据信息共享、数据信息功能分析等全面的功能,需要在电子信息工程建设中合理地应用计算机网络技术。 3计算机网路技术在电子信息工程中的具体应用分析 3.1电子信息工程中计算机网络技术的应用 在电子信息项目设计时,应该注重信息网络的核心应用。一方面,计算机的应用是为电子信息项目设计提供硬件条件,能够完成各项数据运算等功能,使新式电子项目设计更加精准,防止传统的数据运算出现问题,影响电子设备设计的信息安全。另一方面,网络方面的设计也是为了保证电子信息新产品能够实现信息互相交流,确保电子信息项目设计实现应用。 3.1.1网络通信技术模块 在电子工程建设中,需要利用计算机中的网络通信技术,完成信息传递和信息共享,确保其网络的建设应用更加合理。网络通信技术也是现代计算机技术在当前社会生活领域中的良好应用。现代网络技术在应用时,必须完成通信交流工作,如现代网络信息应用中的MSN,QQ等多种聊天通信软件。随着网络通信模块广泛应用发展在当前电子信息工程软件中,绝大部分系统软件都包含网络通信功能。网络的通信功能是为了实现各计算机或者各电子设备之间的信息交流,是现代电子信息项目设计中必不可少的环节,关系到设备的应用全面性。如果一台设备只能够实现自主运转,不能够与计算机形成良好的配合,那么该设备最终也将面临淘汰。所以,在社会新发展的背景下,要求现代网络通信科技应该与网络通信技术形成统一结合,实现电子信息工程的通信交流。 3.1.2智能化技术在电子工程中的建设应用 智能化技术是现代计算机网络技术的发展趋势,就是利用现代计算机技术、网络技术以及传感技术集成发展的产物,而从技术发展的根本角度分析,计算机网络技术应用还应该做好各项技术的综合应用管控,提升技术的应用效果。智能化技术在电子工程中的建设应用,更应该通过智能化技术的合理应用,保证电子工程的建设应用质量,确保其技术的应用更加合理。在智能化技术发展背景下,利用智能化技术完成电子工程建设,能够利用智能化技术,实现电子工程的综合优化管控,最终提升电子工程的建设效果。 3.2案例分析 电子信息工程中计算机网络技术的应用是实现电子信息工程各项功能的关键,也是完成电子信息技术优化的必然条件。因此,在信息工程建设过程中,更应该注重对各项建设工艺进行全面的管控,提升建设效果,确保计算机的建设应用更加合理。文章针对XX电子信息工程进行设计分析,对某智能家居系统进行设计。 3.2.1系统应用了计算机模块化技术 在本次电子信息工程建设过程中,应用了计算机技术模块,利用了计算机的核心控制功能、数据采集功能、数据整理功能。计算机工艺的应用要求是整体的应用,现代化所有技术都是从计算机技术延伸而来的,在电子项目整体的设计中,应该以计算机模块化技术为基础,围绕计算核心理念进行拓展设计,以计算机为核心,实现多功能的技术应用创新,确保计算机发展建设合理[1]。在智能家居系统设计中,采用了单片机技术模块,单片机技术是一种微型电子计算机芯片,该计算机芯片主要包括了中央处理器模块、储存模块、I/O接口模块以及信号转换器模块等。在单片机微电子芯片的集成设计中,实际上是完成了微型计算机的设计,其本身具有良好的逻辑控制功能,能够实现各种数据运算、信息发送和指令接收。与传统的电子计算机相比,单片机的体积更小,质量更轻,很大程度上节约了电子成本。在本次智能家居系统的单片机设计中,设计采用STC89C52RC单片机,是51系列的单片机模块的改进版,在51单片机基础上增加了定时器模块,单片机的储存装置选择应用RAM模块,从原来的128位提升到了256位。ROM增加了4K,同时增加了看门狗[2]。另外,本次智能家居系统进行设计的过程中,还应用了计算机系统的智能化模块,通过智能化计算机的设计应用,提升计算机的设计应用效果,确保其技术的应用更加合理,也能够提升设计效果。在本次智能家居系统信息工程设计应用中,主要完成红外控制模块、智能家居模块、温度模块、显示模块等综合设计应用,同时利用数据端口以及网络端口进行各模块之间的连接,从而提升智能化技术的设计应用效果,确保其技术的应用更加合理[3]。 3.2.2网络通信模块设计 在电子信息工程建设过程中应用计算机网络技术还包括对整个网络的优化设计应用,通过对网络的设计应用,实现电子信息工程内部的数据连接以及外部的数据共享连接等多方面内容,通过对网络通信技术模块的良好应用,也能够最大程度上提升网络技术应用效果。在电子信息工程建设过程中,更应该建立一种新型的网络技术应用模块。电子信息工程建设中计算机网络技术的应用应该建立全面的网络。本次电子信息工程建设应用过程中,提出了局域网、广域网以及无线网络的建设应用计划,应用不同的计算机网络,能够提升网络建设效果,确保其技术的应用更加合理,也能够提升网络建设效果[4]。本次智能家居系统电子信息工程建设过程中,完成了计算机网络技术的建设应用,提升了计算机网络技术的建设应用效果,也提升了技术的综合应用质量。智能家居系统的电子信息工程建设对网络功能进行设计,主要设计了RS485方式通信协议,实现了整个网络通信。另外,整个网络模块还设计了5G通信接口,方便操作人员利用手机软件接收系统信息的同时,也可以对系统发出操作指令,最终形成智能家居系统良好控制。另外,本次智能家居电子信息工程系统设计中,还完成了无线网络的技术设计应用,通过无线网络的搭载设计,提升了网络设计效果,确保了技术应用更加积极合理。在网络的智能搭载设计中,还应用了计算机无线网络技术,无线网络平台搭建也是电子信息工程建设的网络发展方向,能够提升网络建设效果,确保其技术的应用更加合理。在搭建的过程中使用802.15.1/ZigBee协议搭建了无线网络通信中心,从而提高了整个智能家居电子信息工程的建设质量,确保其智能化技术的应用更加积极合理,提升了家居系统的建设效果,也可以提升智能家居系统的综合建设质量[5]。表1为智能家居串口接线图的设计。 3.2.3计算机安全技术应用 在电子信息工程建设过程中,还要注重计算机安全技术管控,保障电子信息工程的建设安全。电子工程建设中,应该完成安全模块的建立,尤其是应用了网络安全模块之后,完成电子信息的安全建设极其关键,能够最大程度上提升计算机安全技术应用效果,更能够在最大程度上提升计算机的安全技术应用质量。本次智能家居系统设计应用过程中,完成了安全模块的建设应用,通过网络安全模块的建设,确保其技术的应用更加积极合理,也能够最大程度上提升网络安全建设效果,使智能家居系统设计应用更加安全[6]。 4结语 电子项目设计中,信息模块以及网络模块都是非常关键的模块,二者在相互融合设计中,应该注重计算工艺模块的综合分析,提升计算机的应用效果。在实施设计中,还应该把握技术要点,提升计算机网络工艺质量。 作者:宋雷蕾 万世明 单位:武汉信息传播职业技术学院 广州工商学院工学院 计算机技术在电子信息应用篇2 近年来,随着科学技术的发展,我国的电子信息工程的应用范围越来越广泛,很大程度上改变了人们的生活方式。电子信息工程在计算机网络技术的助推下,得到了很好的优化和改进,发展的速度得以提升。而且,计算机网络技术的发展,让数据信息的传输更加的便捷、高效、可靠,人们获取信息的渠道更加多元,让电子信息系统的设计开发、电子设备的维护等越来越完善。但目前在电子信息工程领域,仍有一些问题需要解决,还需要继续加大计算机网络技术的应用力度,拓宽电子信息工程的应用领域,促使其高速、高质量地发展。 1计算机网络技术与电子信息工程概述 1.1计算机网络技术 计算机网络技术是基于现代通信技术和计算机技术融合而发展起来的技术[1],其在遵守网络协议的基础上,利用一些网络连接介质,让独立分散的计算机连接起来,更好地实现了数据信息在不同用户之间的共享以及传播。计算机网络技术并非单一的技术体系,而是涉及到众多的现代学科知识以及很多理论的综合体系,比如,数学、材料学、逻辑学、光学、人工智能、电磁学、控制论等,因此,计算机网络技术具有资源共享、工作效率高、信息传播快等特点。资源共享是依靠计算机技术将类型多样的各种资源共享到网络上,可以让用户根据自己的需求进行下载或浏览,满足用户对信息的多元需求。而且用户可以随时参与网络讨论,对社会热点或话题等发表自己的看法,其他用户可以随时浏览。工作效率高体现在利用计算机设备的运算与控制技术、信息存储技术等,可以让复杂的运算更加便捷。还有就是,如果单一的计算机设备不能满足用户需求,还可以在网络协议功能的支持下,实现多台计算机设备的共同协作,更加高效地实现多台设备的协调运行。信息传播快体现在计算机网络技术突破了时间、空间限制,让信息的传播更加快速,实现了网络信息的即时更新。 1.2电子信息工程 电子信息工程中主要包括了数据信息的采集与处理,以及利用信息系统对数据信息进行应用,具有便捷性好、精准度高以及应用广泛等特点[2]。(1)便捷性好。电子信息工程可以实现对信息的批量处理,当然这种处理技术是基于硬件以及软件系统的有机融合实现的。而且对信息处理的过程很快速,通过系统的指令来完成信息处理,只需要很短的时间,近年来在新的科学技术的带动下,电子信息工程中应用的现代技术越来越多,便捷性也越来越高。(2)精准度高。电子信息的信息处理是依靠计算机技术完成的,依靠计算机程序可以让信息处理更精准,而且不断成熟的计算机技术会让信息处理的精准度越来越高。(3)应用范围广。当前是信息时代,很多的行业领域每天都会产生海量的数据信息,这些不同领域信息资源的收集及加工等都需要依靠电子信息技术来完成,因此,融合了多种现代信息技术的电子信息工程的应用范围越来越广。 2计算机网络技术在电子信息工程中应用的必要性 计算机网络技术在电子信息工程中的应用,需要在把握各自特点的基础上。电子信息工程中的信息采集、传输、共享等过程,都需要借助计算机网络技术来完成。随着互联网技术的不断发展和应用,人们获取信息的渠道越来越多元化,获取到的信息种类繁杂,很多人既是信息的利用者,也是信息的创造者。人们通过智能移动终端来获取自己需要的信息,同时又进行信息的传递,这些未经加工、筛选的信息,在获取和传输过程中一定程度上会导致信息不完整,而且未经过加密处理的信息也有可能面临被泄露的风险。利用计算机网络技术,可以实现对数据信息的分层处理,减少外界因素对数据传输的干扰,让数据传输可靠性更高,通过构建安全的网络空间,让数据信息的传输更加安全可靠。此外,基于互联网产生的信息种类繁杂,涵盖内容多,怎样对这些繁杂的,毫无规律的信息进行归类处理,就需要计算机技术的支持,更好地提高信息分析的准确性。 3计算机网络技术在电子信息工程中的应用 3.1数据信息的传递 计算机网络技术的发展实现了数据信息的远距离传输,让数据信息的传播范围更加的广泛。但如何让数据信息的传输过程更加高效和安全,成为了当前数据传输工作的重点,而且,随着互联网技术的发展,产生的信息越来越多,人们对信息的传输质量和效率也提出了更高的要求[3]。电子信息工程包含很多的数据信息,这些信息来自社会上不同的行业领域,数据的传输过程就面临着一些问题。比如,在数据信息传输过程中,信息能否完整地进行传输,信息能否快速地传输给接收者,在传输的过程中有没有被非法篡改的风险,有没有被盗或遗失的可能等。数据信息的安全传输依靠传统的电子信息工程难以实现,因此,将计算机网络技术引入进来,利用其便捷、智能化等特点,更好地推动电子信息工程发展,让数据信息的传输更加的完整、可靠。利用计算机网络技术中的网络服务器、TCP/IP协议、无线通信技术等进行组网,构建信息中转站,让信息传输更加稳定[4]。 3.2数据信息的维护 电子信息工程的发展主要是借助了计算机互联网技术,但电子信息工程并非独立的系统,而是和很多信息理论及技术有紧密关系的复杂系统。因此,对于其进行数据信息的维护需要统筹规划,否则会导致数据信息维护耗费大量的资源,也可能解决不了根本问题。应用计算机网络技术为数据信息维护提供了技术支持,让数据信息的维护有了更多的方式,维护的效率以及质量得到了极大地提升。发挥计算机网络技术的优势,进行针对性的数据维护,根据不同的信息需求以及安全等级,采用不同的维护技术,最大程度减少数据传输故障。而且,利用计算机网络技术可以根据数据传输中出现的问题进行针对性解决,还可以实现对设备、系统的维护,不断地提高维护技术,创新维护方式。比如,在光缆线路故障监测系统中,应用了计算机网络技术,同时又增加了移动终端功能,用户利用移动终端就可以获取数据,在系统维护中借助GPS技术还可以很好地对故障位置进行定位,让相关人员能及时了解故障位置,及时排除故障[5]。 3.3数据信息的共享 当前数据信息成为了人们生活中不可或缺的一部分,数据信息的共享和传输在传统的数据信息共享中受到制约。由于数据存储的空间小,传输的路径可选择的范围窄,只依靠传统的媒体来传播,共享的范围受到局限。应用计算机网络技术,通过相关的网络协议,可以连接在网络上,不仅扩大了数据存储的空间,还丰富了数据传输的路径,而且让数据信息的定向传输变为不定向传输,确保数据信息资源可以在不同电子设备之间进行传输共享。应用TCP/IP协议,利用特有的网络接口,避免了公共网络对传输控制协议的限制,实现了数据编写和信息共享的同步进行,可以对收集到的信息进行分层传输,让数据的传输过程互不干扰,数据信息可以更加精准传输。利用计算机技术还可以对数据信息进行转码和压缩,使其转化为更小的文件,让用户可以自由接收。 3.4电子系统的应用 电子信息工程的不断创新是其发展的动力,而创新过程中不仅包括技术的创新,也需要开发新的系统来支持新的技术。在新系统的开发及设备资源的共享过程中,都需要计算机网络技术的参与[6]。比如,电子设备参数的设定及监控、电子设备的模拟运行等都离不开计算机网络技术。电子信息设备的研发过程中,需要研发人员在设备内部设计时,设置更加适宜的设备参数,以更好地发挥电子设备的功能。而在系统开发中,更是离不开计算机网络技术,比如,在光纤线路自动监测系统中,数据通信系统的互联就是借助计算机技术来实现的,而且自动监测系统的中心站由数据库服务器、远程访问终端站等组成,不仅实现了对数据信息的存储,还为用户提供了Web远程访问服务。而且,系统中的自动测试、数据处理以及光缆扫描等都是基于计算机网络技术开展的,实现了对光纤线路的实时监控。 3.5安全管理中的应用 在电子信息工程发展过程中,还存在一定的安全问题,会影响电子信息行业的健康发展。造成信息传输不安全的因素主要有网络系统漏洞以及网络传输线路故障等。一些不法分子利用技术手段攻击计算机网络,致使计算机设备里面的数据信息遭到非法篡改、丢失等,用户的信息泄露,财产安全受到损失,给用户带来极大的危害。利用计算机网络技术可以构建安全防护系统,将电子数据信息受到非法入侵的几率降到最低。在实际应用中,常利用防火墙方式来将内网和外网隔开,建立一道安全的屏障,让专用网络和公共网络之间可以有一个防护网,保护电子数据信息不受侵害[7]。此外,利用数据信息加密技术,确保数据安全传输;利用入侵检测技术,更好的分析电子信息系统是不是安全,有没有存在安全隐患,第一时间进行预警。经常应用的还有身份、信息认证技术,对用户的身份进行认证,对传输的信息进行认证,查看信息是不是被非法篡改过,可以核实用户的身份,可以验证信息的真实性,确保信息的安全。 4结语 在当前的信息化时代,电子信息工程领域的系统开发、数据传输共享、产品设计以及设备监控等都离不开计算机网络技术的支持。因此,应该加大计算机网络技术在电子信息工程领域的应用研究,推动电子信息工程领域更高质量的发展,发挥技术优势,更好地推动现代社会发展。 作者:刘成芳 单位:山东华宇 工学院 计算机技术在电子信息应用篇 3 引言 计算机网络技术具备很多优势,信息传播的速度快、信息数据的利用率高、数据处理的精度强,将它用于电子信息工程当中,既可以达到资源共享的目的,又能防止网络安全风险的产生,进一步确保信息传播的安全性。目前,计算机网络技术在我国的电子信息工程当中的应用尚处在一个起步阶段,在实际应用中仍有许多问题,制约着电子信息工程的发展。因此,有关工作人员应重视计算机网络技术的研究和利用,从多个方面着手充分发挥其优势,推动我国电子信息工程的发展。 1计算机网络技术和电子信息工程的概述 1.1计算机网络技术 计算机网络技术是一门比较综合的技术,它包括了通信技术和计算机技术。在具体运用计算机网络技术的时候,必须要遵守相关的因特网协议,将分散的计算机连接起来,并将它们之间的信息进行传输。在此过程当中,双绞线,微波,电缆,光纤,可以同时开展相关的工作。在已有的网络中,包含了大量的软件和硬件,通过网络技术的集成,可以实现图片、文字和视频的传输,并且保证了传输的准确性以及安全性。这几年来,随着科学技术的飞速发展,计算机网络技术已深入到人们的生活中,其实用价值日益显现。 1.2电子信息工程 在电子信息工程当中主要包括了下面几个构成部分:信息采集,信息处理,系统创建,系统应用等。随着时代的发展,电子信息技术已深入到人们的生活中,为用户提供了各种方便的服务,大大的促进了人民生活水平的提升,比如手机、电脑、平板电脑等这些电子产品,可以带给人们更加便捷、优质的生活条件。电子信息工程是一项非常复杂的工程,包含到的领域非常广泛,比如通信技术、网络技术、信息技术等。它具有如下特征:第一,使用方便。在电子信息工程中,硬件是最为重要的,其会根据系统的给的命令和指示展开相应的工作,这样,电子资讯工程就能更方便地同时处理海量的资讯。随着信息技术和智能设备的进一步创新和发展,电子信息工程在处理信息内容方面的速度越来越快。第二是精确。在电子信息工程中,处理信息和数据以其高精度为特征。当人们使用电子信息工程来处理相关数据资料的时候,依据检验结果设定的格式,即可在处理过程中完成检测,并精确地处理信息。由于前期的数据处理大多采用人工方式,往往会出现错误并且难以在第一时间发现,从而严重影响了数据的准确性,降低了使用的效率。 2计算机网络技术应用于电子信息工程的重要性 要想进一步发展电子信息工程,需要计算机技术的支撑与保证。计算机网络技术应用于电子信息工程,可以大大提高处理信息的速度和质量,以充分实现信息其应有的价值。随着各类智能手机的广泛普及,使得信息的传播呈现出多样化的趋势。在信息化的时代,信息更新的速度越来越快,人们的日常生活也在不断地接收着大量的信息,这就是计算机在电子信息工程中的具体体现。借助计算机技术顺利地实现信息的传输,提高信息传递的安全性,这是其他任何一项技术都很难代替的。此外,在电子信息工程当中,通过加强计算机技术的运用,可以实现资源的共享,建立网路通讯协定、网路连接、资讯分级等方式,让使用者能够迅速地查阅相关的资料和信息,保证信息不会受到外界因素的影响,保证信息的正常传递。同时,将计算机技术与电子信息技术结合在一起,也可应用于各种仪器的研发和使用当中,使用先进的网络信息技术来进一步查询、掌握设备的基本状况,进而推动社会向智能化的方向发展。 3计算机网络技术在电子信息工程中的应用研究 3.1运用于数据和信息的传输 计算机技术在电子信息工程中的运用,使各地区的设备可以实现相互连接,从而达到信息资源共享的目的。在当今社会,是一个信息和数据大爆炸的时代,信息传递的需求日益增加,信息的发送和传输量也是巨大的,这就要求信息的传递质量和速度达到一定的标准,如果信息不能在第一时间高效的传递,将会导致信息出现混乱或是瘫痪的问题,所以必须要注意信息的传递。电子工程是指运用现代计算机技术和通讯技术对信息进行实时的处理,既可以实现数据的传递,又可以通过技术手段来实现对数据的保护,从而提高信息的传输速度。随着我国科学技术的快速发展,城市发展的步伐也越来也快,社会对电子信息的传输需求日益增加,需要建立一个完善的信息体系,让各个城市和区域之间的信息连接起来,从而达到全国甚至全球的信息资源的共享。电子信息工程中加强计算机技术的运用是非常重要的,是构建网络信息传输渠道,增强传输抗干扰能力的关键。同时,也能够为我国偏远地区搭建良好的信息传输平台,促进地区信息的畅通。所以,数据和信息在人们的生活中占有极其重要的地位,它通过计算机技术为社会提供信息,使其传播的效率最大化,同时也随着时代的发展而进行变革,以确保社会信息的顺畅传递。 3.2运用于数据和信息的维护 在电子信息工程当中,数据和资料信息的保存是其中最重要、最关键的一个环节,唯有保证资料与信息的安全性,才能使计算机技术更好的应用于电子信息工程当中。从对电子信息工程的认识来看,这并不是一个简单的项目,必须综合考虑各个方面的因素,以便最大限度地解决有关的问题。如果在初期阶段处理不好,在后期的维修中就会出现很多的浪费,不但很难使得资源达到最好的使用效果,还很难从根本上解决问题。这就需要把计算机网络技术应用到电子信息工程中去,从而使数据和信息的维护更加高效。基于这一点,我们必须合理运用好计算机网络技术,利用其对电子信息工程中的数据维护工作的效率最大化。加强对电子资讯的管理,加强资料及资料的保存,以提高资料处理的效率与速度,创新数据和信息维护的手段和方法,有效提高信息处理的效率和质量,同时也保障信息的安全。其一,能够借助计算机网络技术的优点,有针对性地对电子信息工程展开维修,从多个方面设置技术维修,尽量减少故障的发生。其二,针对时时发生的问题展开技术的改进,采用更为严格的方法来确保资料与数据的有效保护,减少资料泄露的危险,提高电子信息工程的专业化水平。 3.3运用于数据和信息的共享 在传统的共享模式下,由于信息被共享的范围是有限的,数据的存储容量也比较小,很难适应用户的信息分享需求。将计算机技术应用于电子信息工程,不仅能极大地扩充资料的存储空间,更能将资讯的分享转变成非定向式的,实现全网路的资讯分享。此外,还可以设定信息资源的使用权限,避免信息超过所设定的分享范围,从而影响信息的安全性。在信息快速发展的今天,信息已经成为了百姓生活当中的重要资源,在这种大环境下,信息的流通是一个被非常重视的问题,所以信息共享技术被给予了大量的关注。计算机网络技术的发展为电子信息技术的发展带来了技术上的支撑,同时计算机自身也有其优点,即资源共享。因此,网络工作者要合理地管理网络,实现资源共享程序的优化,确保各种电子设备之间在共享数据时的安全、可靠,有效地消除外部干扰,以网络协议中的规范为基础,确保信息共享的有效、流畅。信息分享对于人们的日常生活具有十分重大的影响,计算机技术的使用使得电子信息工程能够快速、流畅地分享资讯。 3.4加强电子信息工程的安全保障 在人类社会不断发展的过程中,有一个重要的突破就是计算机网络技术的产生与运用。随着这种技术的不断创新,电子信息工程也逐渐被广泛地接受,它的使用范围也日益扩大,并在很多方面起到了积极的促进作用。然而,作为一个时代新的产物,电子信息工程在带来发展机会的同时,也存在一些新的问题。比如,在电子信息工程中,数据和信息的安全问题是必须加以考量的。近些年来,网络信息安全隐患成为了限制计算机网络技术发展的瓶颈。要保证电子信息工程的安全性、可靠,必须持续地强化安全技术的运用。比如,密码技术可以有效地保护计算机的信息安全,防止信息被盗取,从而有效地保障了整个计算机网络的安全。在计算机网络安全防护体系中,使用密钥管理器,对文件和重要的程序进行严格加密,以保证远程用户不能进入。目前,计算机网络的安全加密应用主要有两类,一是访问地址,二是密码。用户可以依据自己的实际情况,选择最佳的加密方法。在确保计算机网络技术安全的前提下,不断地改善信息的安全与方便。 4结语 综上所述,随着人类社会的不断发展,计算机网络技术在电子信息工程中的地位日益凸显,因此,推进计算机网络技术的开发与应用,对于推动我国的科学技术发展具有十分重要的作用。在日常的经营和管理中,相关的工作人员必须把信息和设备的安全问题、信息收集与传输、设备的开发与使用等问题紧密地联系起来,实现计算机网络技术和电子信息工程的完美结合。 参考文献 [1]薛董敏.分析计算机网络技术在电子信息工程领域中的应用研究[J].电脑编程技巧与维护,2017,23:73-74+79. [2]张杰.现代化技术在电子信息工程中的应用探讨[J].赤峰学院学报(自然科学版),2016,3204:28-30. [3]马萌,张高生,黄雨.计算机电子信息工程技术应用的安全性问题探析[J].中国设备工程,2020,21:193-194. [4]范芳东,周卫红.计算机网络技术在电子信息工程的应用研究[J].电脑知识与技术,2021,17(26):123-124. [5]蔡敏晗.电子信息工程中计算机网络技术的应用和发展趋势分析[J].计算机产品与流通,2018,06:9. [6]刘树宝.电子信息工程管理中电子计算机技术的应用探究[J].电脑知识与技术,2019,1532:254-255. 作者:徐瑞阳 单位:浙江天泰园林建设有限公司
电子测量技术论文:电子测量技术的发展及应用 【摘要】本文通过介绍电子测量技术的相关内容,包括电子测量技术产品的发展及应用、电子测量技术的发展及应用优势,以及电子测量技术在未来社会的发展及应用方向等几个方面内容,重点介绍未来电子测量技术在软件平台、总线接口、虚拟测试和专家系统等方面上的应用情况,分析和探究电子测量技术的发展及应用,以期能够给予广大的电子测量技术人员和相关部门一些参考和帮助。 【关键词】测量;电子测量技术;发展及应用;分析和探究 一、引言 新形势下,随着现代化科技的蓬勃发展,电子测量技术在实际生活中的发展及应用越来越受到人们的广泛关注和重视。电子测量技术,作为大多数电子产品精密及准确测量的重要技术,广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电专业的测量。就目前的电子技术市场来看,可以说,电子测量技术的应用早已进入了一个较为理想和成熟的发展环境。对于新时期下如何进一步促进电子测量技术的发展及应用,需要从事电子技术行业的技术人员加以重视考虑,可以从电子测量技术的软件平台、总线接口、虚拟测试、专家系统等几个方面加强分析和探究。现具体分析如下。 二、电子测量技术的产品发展及应用 电子测量仪器,是基于电子测量技术,并结合计算机技术、通信技术、数字技术、软件技术和接口技术等发展起来的一种机械测试系统。从国家安全角度、经济产业角度以及科技发展角度来看,融合了大量的高新科学技术的电子测量技术与电子测量仪器工业有着密不可分的关系,同时也被广泛运用于各个领域,为国家的科技进步和原创核心技术的发展带来了重要的推动作用。而未来电子测量仪器的发展,则主要集中在测量仪器的通用化、模块化、网络智能化等各个方面上。 三、电子测量技术的发展及应用优势 从目前的电子测量技术发展程度来看,电子测量技术主要具有以下几个方面的优势。 (一)电子测量技术的测量频率范围宽、量程广 相对于以往的测量技术来说,电子测量技术具有测量频率范围宽、量程广等优势。通过电子测量技术的实际应用,能够利用电子测量仪器,进行深海压力、高温炉温度等特殊环境下的测量工作,一定程度上降低了测量人员的工作强度,同时也有效保证了测量结果的准确性和客观性。此外,电子测量技术的测量频率范围宽、量程广,还表现在测量电子欧姆表的测量能力上。通过电子欧姆表,可以测量几欧姆到几十兆欧姆的电阻,整个量程跨度的数量级高达7个。 (二)电子测量技术测量准确、高速 由于电子测量技术测量准确度更高,测量速度更快的应用优势,促使电子测量技术在社会各行各业的应用越趋于广泛,尤其是在时间和频率等问题的测量上,更具备发展优势。从电子测量技术的测量速度能力来看,电子测量技术主要是采用电磁波或是电子运动来实现的,相对于传统的测量技术而言,其测量效率相对要高出很多,且测量结果的误差也要更小。 (三)电子测量技术能够实现遥测以及不间断测量 电子测量技术的遥测优势,具体表现在电子测量技术能够帮助人们解决在不便长期作业或是难以直接到达的区域的测量工作,而且不间断测量,又能够保证测量的数据具有高度的实时性。同时,电子测量技术的显示方式又较为直观、清晰,能够为测量人员的测量工作带来更大的便捷性。例如在测量发光二极管时,电子测量技术将数据以数字的直观形式显示出来,将频率以示波方式显示在荧光屏上,都能起到直观、清晰分析参数信息的重要作用。 (四)电子测量技术与计算机技术的相结合 除了上述三种优势之外,电子测量技术还实现了与计算机技术等多种高新技术的相结合。通过利用D/A、A/D的变换功能,能够将电子测量技术测量得出的电信号传输到计算机上,达到方便保存测量数据和及时做好记录的目的。尤其是当今微型计算机的不断发展,更是使得电子测量技术的测量结果能够便于随身携带,及时对需要更改的数据参数进行记录和更新保存,进一步体现了电子测量技术的多功能、高性能。 四、未来电子测量技术的发展及应用方向 通过综合考虑当前的电子测量技术,了解到未来电子测量技术的发展及应用方向主要集中在软件平台、总线接口、虚拟测试以及专家系统等层面上的革新和进步。 (一)基于软件平台的电子测量技术 软件平台技术,是电子测量技术的重要组成部分。在未来的电子测量技术发展中,应该重视软件平台技术的研发,包括软件的可兼容性和可移植性等方面。同时,重点对软件技术的DCOM、CORBA、COM等语言的研究,也能够进一步提高电子测量技术软件的综合应用。针对这种情况,一方面,电子测量技术人员应该致力于提高电子测量软件的集成性,解决测量软件在移植、兼容和重用等方面上的问题,以便实现测量软件在异构环境下的普及应用。另一方面,电子测量技术人员应该让被测量对象和客户之间保持相对的独立性。在不了解被测量对象的具体位置以及测量过程的前提条件下,客户可以通过利用软件平台技术,实现整个测量语言在整个电子测量软件平台系统的集成。 (二)基于总线接口的电子测量技术 总线接口,在电子测量技术的发展中,充当着组合电子测量系统,促使电子测量系统模块化、标准化的重要角色,能够为整个电子测量系统的软件、硬件提供兼容和互换环境。通过在电子测量系统中推广使用总线接口,还能够减小电子测量仪器的重量和体积,保证测量进程的便捷性。与此同时,由于总线接口高度的可靠性和简洁的系统设计,也方便技术人员对电子测量系统的日常维护工作,便于系统的简便升级和换代。 (三)基于虚拟测试的电子测量技术 近年来,随着电子测量技术与其他多种高新科技的相融合,虚拟技术在电子测量技术中的应用也日趋普及。采用虚拟测试技术,能够优化测量结果数据,改进电子测量技术过程的具体参数,增强电子测量技术的工程实用化。就目前来看,将虚拟测试应用到解决电子测量技术的实际问题当中,不但能够起到有效指导被测对象进行实际测量工作的作用,同时对于整个测量的数据进度以及测量效率的提高,也有着不容忽视的意义。 (四)基于专家系统的电子测量技术 专家系统,是在模拟人类专家的基础上,通过利用互联网上海量的数据信息和经验,对电子测量技术中出现的问题加以判断和推理,并提供相应的解决措施的一种计算机系统。同时,专家系统技术的采用,还可以让整个电子测量系统更加具备扩充性、灵活性,起到改进和完善整个电子测量系统的重要作用。在未来电子测量技术的发展应用中,加强专家系统的研发,对于提升整个电子测量系统实现高效、精准化管理和运行,有着不可取代的推动作用。 五、结束语 通过电子测量技术的分析和探究,促进广大电子测量技术人员及相关部门对电子测量技术的认识和了解,掌握未来电子测量技术的发展方向,普及电子测量技术的应用,对于推动整个电子测量技术行业的发展进步,有着极为重要的研究意义。 电子测量技术论文:基于创新人才培养的“电子测量技术”课程教学改革探讨 摘要:“电子测量技术”是电子信息类本科生的主要专业课之一,为了适应培养创新型、复合型人才目标的需要,针对目前教学中存在的问题,对本课程的教学内容、教学方法及考核方式进行了有益的改革探索。实践表明课程改革调动了学生的积极性,达到了良好的教学效果。 关键词:电子测量;教学改革;创新型人才 培养具有实践创新能力的应用型人才是当今高等教育的培养目标之一,课程教学改革是培养创新人才的根本措施。“电子测量技术”是现代科学获取信息的重要手段,是从事现代电子科学研究的必备基础,该课程也是电子信息、电气自动化和机械电子等专业的骨干专业必修课程,旨在提高学生所学专业课程中的专业基础理论和单元技术知识及独立设计、构建、调试仪器与检测系统的能力,强化学生对仪器与检测系统工程的感性认识。本课程是实践性非常强的一门专业课程,近年来,随着科技迅速发展,特别是随着自动化技术和信息技术的发展及其在工业控制中的广泛应用,电子测量技术在测量技术的研究、生产测试方法、信号处理方法和技术等方面发生了一系列的变革。为了配合高等学校培养实践创新性人才的需要,同时也为了培养的人才能适应现代科学技术的发展,教研室人员对“电子测量技术”课程的授课内容、教学方法和考核方法等进行了一系列的改革探索,教学中的实践证明该课程的一系列改革取得了良好的教学效果。 一、课程内容的改革 由于目前科学技术的迅速发展,电子测量技术正从传统的电子测量仪器向智能化、复杂化自动测试仪器和虚拟仪器等方向发展,使得当前的“电子测量技术”课程内容结构已经不能满足当前人才培养的新要求。其主要缺陷包括电子测量技术教材建设的滞后,该课程内容未及时全面反映技术新发展而导致体系陈旧等。因此,电子测量技术教材应与时俱进,在讲述传统测量内容的前提下应补充智能化仪器、虚拟仪器和复杂自动测试系统等一些新的技术理论,以及先进的仪器设计方法和操作方法,而且授课内容应全面反映现代测量技术的新方向和新技术。 在该课程教学内容的改革中,主要以电子测量技术的教学大纲为主要依据,以该课程的原理、结构和测量系统为主要体系,从电子信息科学的角度来理解和观察该课程,突破以往教学中就器件论器件的传统教学方式,努力做到思路开阔,层次清晰,阐述准确,结构科学合理。按照“理论教学模块”和“实践教学模块”相结合的体系结构进行授课,课堂教学主要采取理论教学模块,重点讲授该课程教学大纲基本要求的内容。内容主要分为:检测系统的误差理论部分,非电量检测方法及智能仪器设计应用部分,信号调理与数据采集技术部分和检测仪器系统设计部分。辅以实践教学模块,主要以实验教学、调研论文、智能仪器及虚拟仪器测试技术综合设计为主。 根据学生的专业方向选取不同的授课教材,并且根据不同的专业实际情况自编讲义加以补充,主要对教材中没有涉及的内容和讲解不充分的内容进行补充。还可以联系社会热点问题,如社会上地沟油问题出现之后,教师随时给学生补充探讨地沟油的测量方法,这样课堂和现实生活紧密联系在一起,使学生感觉到课堂授课内容的重要性和实用性,提高了学生课堂听课的积极性。 为了在授课中缩短理论与技术实践的差距,在课堂授课中,通过运用案例教学,大大提高了学生解决客观实际问题的能力,教学过程中进行校际合作,提高教学效果。让学生从教学内容融入到实际科研项目中去,比如讲到电磁检测时,给学生列举一些在研的省部级科研项目,使学生了解管道泄露的不同检测方法,使学生认识到某一种物理量不同测量方法,让学生体会到检测一些物理量的新方法、新思路,引发学生思维,激发他们的创新意识,取得了很好的教学效果。 为适应创新型本科人才培养目标和教学实际,在实验课程的教学中,把理论教学和实验教学结合起来,适当增加设计型实验和综合型实验对学生能力的锻炼,共设计了4个验证性实验和3个设计性实验。实践教学中一方面为了使学生理解电子测量技术的基本原理保留了基础性的实验,另一方面,开发了新的工程应用性综合性实验,可以对高年级各专业学科之间的学生因材施教。 二、教学方法的改革 1.重视第一堂课的教学 课程的第一堂课是最基本的,对培养学生对该课程的兴趣也至关重要,所以如何激发学生对该课程的学习兴趣,吸引学生的注意力是第一堂课要解决的主要问题。一般在第一堂课中,主要结合课程教学内容,列举大量学生熟悉的实例,如电阻、电容的测量方法,电饭煲、空调等家用电器中温度如何控制和检测,主要讲解一些生活常用电器的检测技术。采用问题式教学方法,使学生提高学习兴趣,如空气中的微尘颗粒对人体健康具有很大的危害,如何测量微尘的浓度和颗粒大小;啤酒厂对发酵温度等参数的自动测量,然而如何获得这些参数以及机器人如何识别周围环境等等。结合实际应用,使学生充分了解上述物理量测量的一些智能仪器,通过课堂讲授的这些实例深深激发了学生的学习兴趣,使学生逐渐认识到学习该课程的重要性,为学习该课程的后续内容作了充分的准备。 同时教师根据所讲授的内容安排一些自学任务给学生,让学生在课外学习中查找资料或参加各种实践活动来完成任务,教师只是在必要时对学生进行专业知识的指导和帮助,发挥一种引导作用。这样使学生的课外实践学习和本课程始终相关,使学生在完成学习任务的过程中,充分发挥自身的主动积极性,体验到了成功的喜悦,满足了他们表现自我的愿望,同时也学到了原本以为非常神秘高深的知识,促进了学生学习和掌握知识的能力。 电子测量技术论文:“电子测量技术”一体化教学教改内容探讨 摘要:“电子测量技术”是一门技能性极强的课程,其教学目标是让学生熟练地掌握一些常用电子仪器的使用。为了更有效地实现教学目标,从教学场所、教师素质等七个方面来探讨其一体化教学的教改内容,力争使一体化的教学合理、可操作和有效,使学生的综合素质得以切实提高。 关键词:电子测量技术;一体化教学;教学效果 所谓一体化教学,就是以学生为主体,把“教、学、做”融为一体,即把理论教学与实践教学有机地合二为一的教学过程,它体现了以培养学生的动手能力和发现问题并解决问题的能力为本位的教学特点,教师的教学过程围绕着以学生会“做”为主要目的而进行设计,从而提高学生的学习兴趣并同时激发学生的创造性思维,使学生实现动脑与动手过程的有机结合,真正做到理论与实践相结合的新型教学手段,为实现高职人才的培养目标开创一种行之有效的教学手段。 “电子测量技术”是一门具有一定理论性,但技能性又特别强的课程,因此,其教学目标就是使学生能够熟练地掌握运用常用电子仪器来测量各种电路的参数,并由此判断电路性能的优劣。所以,它最主要的教学目的就是教会学生如何熟练地操作电子测量仪器,即体现在让学生会“做”上。其教学目标正好与一体化教学的精神相吻合,故此,对“电子测量技术”进行一体化教学改革有其现实性、必要性和可操作性,它将更有利于实现“电子测量技术”课程的教学目标,并在一体化的教学过程中同时锻炼学生的动手能力和发现问题、解决问题的能力,从而更好地实现高职院校的人才培养目标。 对于“电子测量技术”的一体化教学改革,我们从以下七个方面着手进行。 一、教学场所的一体化 所谓教学场所的一体化,即把通常的理论教学场所(普通教室或多媒体教室)和技能训练场所(实验室、实训室或实习车间)有机地组合在一起,它既能满足理论教学的需要,又能满足实践教学的需要,从而使理论教学和实践教学能够紧密地组合在一起进行,其目的是给师生提供一个边教、边学、边做的合理空间,给一体化的教学实施提供场所保证。 在进行“电子测量技术”一体化教学改革时,首先要把教学场所转移到实验实训室,把该课程所涉及到的理论和实践技能训练内容全部在该场所进行,让师生真正做到了边教、边学并边做的一体化教学过程。 二、教师素质的一体化 通常的教学是理论教师进行理论教学,实验员、实训指导教师进行技能性教学,这容易造成理论教师不积极提高自身的实践技能能力,而实践教师也会同样不积极提高自己的理论水平,导致出现理论教学与实践教学各自独立,互相脱节的情况,对高职院校人才培养目标的实现造成一定的困扰,因此,对教师素质的一体化培养在高职院校中显得更为重要,特别是在进行一体化教学的执行过程中。既能胜任理论教学又能指导实验、实训操作的高素质一体化教师队伍,是实施一体化教学并实现其人才培养目标的关键因素。 教师素质的一体化,也就是通常所说的“双师型”素质的教师,它是一体化教学能够顺利实施的基础,也是一体化教学质量的保证,因此,在进行一体化教学改革时,“双师型”教师素质培养是至关重要的一环。 在实际培养的过程中,可通过组织理论教师利用节假日到工厂顶岗实习,进行技能培训;或让实验、实训教师传、帮、带理论教师,以弥补其操作技能的不足;或组织实践指导教师参加成人教育、自学考试以提高其理论水平;或让实践指导教师在理论教师的指导下从事相应专业的理论教学;或从企业技术人员中引进相关师资等形式,来培养一批一体化“双师型”师资队伍。 在进行“电子测量技术”一体化教改之前,就有目的地让理论教师参与到该课程的实验、实训教学过程中,当他们也熟练地掌握了实践教学技能后,就开展该课程的一体化教学改革,让这些教师充当该课程的一体化教学教师,从而也实现了教师素质的一体化,即理论教师与实践教师的一体化,同时指导学生的学与做,为实现一体化的教学目标提供技术保障。 三、教学过程的一体化 进行一体化教学时,其教学过程有别于理论教学与实践教学分开时的情况,一体化教学主要体现在师生的“边教、边学、边做”上,因此,“教、学、做”需有机地融合在一起进行。在一堂课当中,它们互相交叉地进行,主要让学生在“学中做”和“做中学”,充分发挥学生学习的主动性、能动性,充分启发学生进行思考,培养学生的思维能力和发现问题、解决问题的能力。在整个一体化教学过程中,教师的“教”则主要体现在对学生的“做”进行指导,对学生不理解的地方进行解释并启发学生对出现的问题进行思考,帮助学生充分发挥自己的能动性来解决问题。在这一过程中,学生是主体,教师只是起到辅导性、启发性的作用,充分体现了让学生在“做中学”的精神,有效地培养了学生的自主性、创造性学习能力和综合实践能力。 在“电子测量技术”进行一体化教学的教学过程设计时,我们充分地考虑了“教、学、做”的混合进行以及学生的主体性。如:设计“示波器使用”的一体化教学过程:教师辅导学生认识实验室示波器教师辅导学生连接相关仪器使示波器显示波形教师辅导学生使用并掌握面板上各开关、按钮的作用教师辅导学生读取示波形的参数教师辅导学生分析波形、参数的特性和正确性教师布置实训课题并辅导学生完成任务教师和学生一起总结教师和学生讨论示波器的组成及各部分电路的作用、工作原理教师介绍各种示波器及其特点、适用范围教师布置课后任务让学生查找有关示波器的使用范围及发展方向教师再布置开放性的实训课题并辅导学生完成任务教师和学生一起进行课堂总结结束。 四、教学方式的改革 实施一体化教学时,采用项目式的教学方式,即把电子测量技术的内容分为几个实训项目来实施,每个项目中则包含该项目所必须掌握的理论知识和实践技能能力,这有利于理论与实践的紧密结合,有助于更好地培养学生的综合素质和能力,也更加符合一体化的教学精神。 五、教学方法的改革 教改之前,理论教学主要以讲授法为主,实践教学主要以实验实习法为主。一体化教改后,则主要以教师指导学生独立获取知识和技能的教学方法为主,如练习法等,以启发式的教学方法培养学生独立思考问题、发现问题并解决问题的能力。 六、教学手段的改革 一体化教改后,教学手段主要以多媒体为主,特别是具有动画效果的实验、实训演示课件,以便增加现场感和学生的感性认识,同时活跃课堂气氛,使学生在轻松的环境下获取各种知识和锻炼各种能力。 七、人才培养模式的一体化改革 一体化教改之前,理论教学和实验教学采用分散式培养模式,实训教学则采用集中式教学培养模式。教改之后,则不再分理论教学和实验、实训教学,而是把“电子测量技术”课程采用集中教学方式,分为几个实训项目进行综合教学,把理论教学和实践教学揉合在一起,集中在一段时间内完成该课程的教学任务。这样,经过一段时间的连续性学习和训练,有助于学生熟练地掌握理论知识和实践技能,并有效地将理论与实践相结合,最终高效地完成课程的教学目标。 技术和知识正在日新月异地发展变化,因此,以培养生产、经营、管理、服务第一线技能型人才为己任的职业教育必须深化改革、加快发展,才能适应科技进步、知识更新和社会发展的需要。而作为职业教育的一种新型教学模式,一体化教学也必须与时俱进、不断充实、不断完善,才能发挥其积极、有效的作用,才能培养出适应社会需要的高素质技能型人才。 电子测量技术论文:浅谈学习迁移理论在“电子测量技术”教学中的运用 摘要:通过分析学习迁移理论的丰富内涵及形成条件,结合高校专业基础课“电子测量技术”的教学实践,提出了促进学习迁移的策略与方法。经过授课实践,这些策略与方法既可以减少学生探索新知识的盲目性,提高学习效率,又可以让学生根据自己的体验达到对学习方法的真正掌握,收到了很好的教学效果。 关键词:学习迁移;心向;电子测量技术 学习迁移是指在一种情境中获得的技能、知识或形成的态度对另一种情境中技能、知识的获得或态度的形成的影响。学习迁移的本质就是一种学习对另一种学习的影响,它是一种普遍的现象,贯穿于整合教学系统。它不仅存在于知识和技能的学习中,而且存在于认知策略和态度品德的学习之中。因此,“为迁移而教”已经成为当今教育工作者的共识。[1]按照学习迁移的规律展开教学活动,可以有效促使学生将知识、技能顺利转化为能力,这对大学生以后的工作、学习和生活都将产生深远的影响。“电子测量技术”是一门应用性很强的高校专业基础课程,通过该门课程的学习,能够使学生掌握近代电子测量的基本原理和方法,熟悉新型电子测量仪器的应用技术,使学生在以后的学习、工作实践中有能力制订合理的测量、测试方案,选用正确的测量仪器,以获得最佳的测量结果。因此,将学习迁移理论运用于“电子测量技术”这门理论与实践紧密结合的课程中,通过改进教师的教学策略与方法,更好地促进学生对该门课程的学习,这对于提高“电子测量技术”课程的教学质量有着重要的指导意义。 一、学习迁移的内涵和形成条件 1.学习迁移的内涵 现代认知心理学的相关研究,把对学习迁移的研究视角深入到了人的大脑,研究结果表明:迁移与人的信息加工过程有密切联系。迁移涉及到信息加工(信息的编码、存储和提取)的整个过程,同时,个人的主观因素――心向,也对迁移的产生起着关键作用。[2] (1)编码。学生能否将在一种情境中学习的知识有效地运用到另外一种学习情境之中去,在很大程度上与他们在学习知识时怎样对信息进行编码有密切关系。也就是说,学生对所获取的信息用什么方式进行编码、编码的水平如何、效果怎样等,将直接影响到后来在新情境中的学习。 (2)组织。迁移的产生与人对接受的信息所进行的组织与重组呈正相关。进行合理的组织,迁移的效果就好。没有进行组织或组织得不合理,就不能形成迁移或出现负迁移。 (3)辨别。有效的迁移是以有效的辨别为前提和基础的。心理学中有关前摄抑制的实验充分说明:学习者在两种学习情境中学习,如果对先前所学习的知识辨别不清,在后来学习中,先前知识会干扰新知识的掌握,这样就会产生负迁移。 (4)心向。迁移的产生不仅与人的认识过程相关,与人的动机态度也有关系。迁移与心向密切相关。心向也称定势,是指先于一定活动而指向这种活动的心理准备状态。它对于学习迁移既有可能产生积极影响,也可能起阻碍作用。当后面的任务是前面任务的同类课题或它的特例时,心向能对后来课题的学习起积极的促进作用。但是,当新的学习任务与先前任务不同类或者是需要灵活变通的相似任务时,心向就可能干扰新的学习,对学习迁移起阻碍作用。 2.学习迁移的形成条件 有学习就有迁移,但是,积极的、高水平的学习迁移通常不是自动发生的,而是需要一定条件、受到一些因素影响的。为了促使大学生积极、高效学习迁移的有效开展,大学教师必须了解影响学习迁移的条件,掌握促进大学生学习迁移的有效方法,根据学习迁移的规律有的放矢地指导大学生进行学习。相关研究已经表明,有效学习迁移的发生需要具备许多条件,这些条件既有外在环境因素,也有内在心理因素。其中最主要的条件因素有:学习对象的共同因素、已有知识的概括水平、认知技能与策略以及心理定势的作用等。[3] (1)存在相同成分的学习内容。有关学习迁移理论表明,两种学习内容在客观上存在一定的相同点是实现迁移的必要条件。通过运用、学习内容中存在的相同成分,促进学习迁移一般都能收到良好的效果。 (2)较高概括程度的已有知识。已有知识具有一定的概括性或结构性是学习迁移产生的最重要条件。布鲁纳在阐明原理和态度的迁移时指出,学生所掌握的知识越基本、越概括,对新学习、新问题的适应性就越广泛,也就越能产生广泛的迁移。 (3)一定的技能和策略。现代认知心理学研究结果表明,学习迁移是通过复杂的认知活动实现的。在迁移过程中,长时记忆中储存的已有知识发挥着重要的作用。这种已有知识既指陈述性知识,也包括通常称之为技能的程序性知识,还包括作为特殊程序性知识的认知策略。 二、促进学习迁移的策略与方法 在教育、教学实践中,学习迁移(正迁移)并不都是自然而然发生的,真正有效的学习迁移策略,是在教师真正理解了影响学习迁移的要素后,有效地运用正迁移的强大力量所采取的一系列措施。这些策略能在学生的学习过程中,促进学生的日常学习、问题解决和各类作品的创作。[4]在“电子测量技术”课程教学中,采用合适的策略与方法能够有效促进正迁移的产生,获得事半功倍的教学效果。 在实际教学中,要有效地促进学生形成积极的迁移,教师必须按照迁移产生的规律来确定教学内容、安排教学过程、选用教学的方式方法,也就是要依据迁移产生的心理机制来组织教学活动。[5]教师在教学过程中可以通过以下几个方法促进正迁移。 1.指导学生进行合理的信息编码 教师在进行教学设计和课堂教学活动中,必须充分考虑如何让学生进行合理的信息编码,要运用有利于学生以后能够更加灵活地提取信息的方法来传授知识、组织教学。 在“电子测量技术”课程的信号发生器一章中,需要讲解函数发生器的基本原理。其中,构成函数发生器的大部分基本电路,例如双稳态触发电路、比较器、积分器等,都是学生在之前的课程中学习过的。因此,可以采用启发式的教学方法,即,首先给出所需要的信号波形(矩形波、三角波、正弦波等),然后由学生利用已有知识,自行搭建函数发生器的电路模块。教师在此过程中仅给予必要的提示。当学生在利用三角波实现正弦波遇到障碍(新知识点)时,教师再将二极管整形网络引出,并详细讲解。利用这种启发式的教学方法,可以引导学生将已经掌握的知识和新知识有机地联系起来,使新知识能够纳入到学生的认知结构中。这种编码的结果使获取的信息不仅具有稳定性,而且具有清晰性和可辨别性,学生日后提取也就准确而方便了。 2.引导学生对知识进行科学的组织 无组织的知识不但阻碍学生学习活动的顺利展开,更能影响学生的迁移,因此,课堂教学在遵循教学方案的前提下,要按照知识本身的内在逻辑顺序依次展开,既要有教学的灵活性,又要体现知识的系统性。哪些该教,哪些不必教;何处需要多教,何处需要少教甚至不需要教等等,都应该做到心中有数,切忌把零零散散、支离破碎的知识教给学生。 仍旧以“电子测量技术”的信号发生器一章来说,噪声信号发生器是信号发生器的一种,常常用来帮助测量接收机的极限灵敏度,放大器的噪声系数等。在这一节中,噪声发生器的结构原理及其用途是重点,需要详细讲解。相对而言,各种噪声源,例如气体放电管噪声源、固态噪声源等内容,不仅涉及到了各种噪声源器件,而且与各种噪声有关。对于本科三年级的学生,所掌握的噪声相关知识非常有限,因此,噪声源的相关内容只需要简要介绍,以免干扰学生对噪声发生器原理等知识的理解和记忆。 3.帮助学生对所学的知识进行辨别 教师在讲授新知识时,既要引导学生认识新旧知识之间的联系,更要帮助学生弄清新旧知识之间的区别;既要引导学生掌握一般的原理,也要指导学生明确每个知识点的特点和应用范围,使学生能够把知识的概括和知识的分类有机结合起来。 混频器曾在“电子测量技术”的多个章节中出现(信号发生器、频率时间测量和相位差测量等),都是利用了混频器能够将两个输入函数进行相乘的特点,但应用目的、混频器个数却不尽相同。教师在讲解这些既相关又有所区别的内容时,可以采用前后对比的方法,这样不仅可以加深学生对相关知识点的理解,而且可以把它们的应用进行合理分类。 4.帮助学生建构迁移的心向 心向使人们倾向于以一种特定的方式进行反应,这种倾向性本身就是一种活动经验。这种经验对学习和解决新问题既有积极作用,又有消极作用。在教学中,既要注意利用心向的积极作用,帮助学生掌握解决同类问题的方法,又要培养学生积极动脑,养成对问题认真分析的态度,根据问题的特点采取灵活的解决方法,防止心向对学习的干扰。 电子示波器的相关知识点是“电子测量技术”课程的重要内容,其中,在讲解示波管偏转系统的原理时,教师可以结合学生已有的关于电子在磁场中受力偏转的知识进行分析。在学生掌握了相关知识点后,教师可以继续引入激光扫描测振仪的相关知识,使学生们学会触类旁通地分析同类型的不同问题,逐渐养成创新的思维方式。 三、结束语 “教是为了不教。”在当今信息社会,终身学习已是一种生存方式,这就要求大学教学不只是要让学生掌握几门学科的具体知识,更重要的是让学生“学会如何学习”。通过在中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院的教学实践,充分说明了采用促进学习迁移的教学策略与方法,既可以减少学生探索新知识的盲目性,提高学习效率,又可以让学生根据自己的体验达到对学习方法的真正掌握。 电子测量技术论文:“电子测量技术”课程教学改革与实践 摘要:文章分析了“电子测量技术”课程的特点和当前发展趋势,介绍了该课程作为中国计量学院精品课程在教材建设、教学内容、教学方法和手段、实践教学、师资队伍建设等方面进行的一系列改革措施和创新性实践教学。 关键词:电子测量技术;教学改革;教材 “电子测量技术”是中国计量学院的一门特色课程。电子测量技术在科学技术、国防建设、工农业生产、通信、医疗、环保等各领域都有广泛的应用,在现代生活中电子测量技术也成为不可缺少的手段,例如电子称、电子表、电子体温计等等。“电子测量技术”课程的开设目的是使学生熟悉和掌握常用电参量的测量原理与测试方法,掌握典型电子仪器的原理、性能及使用方法;使学生能够正确选取适当的测量仪器组成测试系统,准确测量电测量及正确处理测量数据,以获得准确可靠的测量结果;同时要使学生了解电子测量技术在数字化、智能化、虚拟化、网络化方面的最新发展进程。笔者结合科研背景,尝试对本课程教学内容和教学方法进行改革与实践。 一、教材建设 教材的编写应具有科学性、先进性和适用性,立足理论与实践相结合,基本概念与现代技术相结合,注重作为教材的可读性和知识点的内在逻辑关系,深入浅出,系统而全面。我们根据“电子测量技术”课程教材变化和课程教学改革的需要,编写并公开出版了《电子测量技术》的新教材。[1]新教材主要有如下特点。 1.科学性 电子测量技术教材应该阐述测量科学的丰富内涵。本教材对测量和计量的基本概念给予准确科学的描述,介绍了经典误差理论和测量不确定的概念和评定方法,并将误差分析和测量数据处理贯穿于全书。 2.先进性 相比同类教材,内容较新、实用性强。例如示波器部分,许多教材介绍数字存储示波器原理时是在模拟示波器的基础上额外加一个数字化存储电路,经过数字存储之后的信号仍然需要转换为模拟信号送给静电偏转CRT进行显示。事实上在新型的数字示波器中,被测信号通过数字化存储以后不再转换为模拟信号,而是经过计算机处理,直接以像素的方式显示出被测波形。 3.适用性 “电子测量技术”是一门理论与实践结合紧密的课程,本教材的编写充分注重测试技术、实验方案在培养学生动手能力和创新能力中的重要作用。在教材内容的选择上突出应用型人才培养的特点,在介绍基本测量原理的同时充实应用实例。例如示波器的应用部分,介绍了示波器的基本测量方法、选择示波器应考虑的主要技术指标及使用示波器检测电子电路、AM/FM无线电测试和用数字示波器检测故障信号等。通过实例将学生的应用能力培养融汇于教材并贯穿始终。 二、理论教学 我们对“电子测量技术”课程的理论部分与实践教学进行了统一规划,重点加强学生实际测试测量能力和应用能力的培养。根据电子测量技术应用广泛的特点,在教学中突出实用性、前瞻性和趣味性。 1.课程网站 利用学校的Blackboard教学平台建立了“电子测量技术”课程网站。在此平台上设有网络课程,展示整个教学板块,学生可以自主选择要学习的部分进行学习。学生之间以及师生之间可以通过Blackboard 教学平台进行讨论、交流。 “电子测量技术”课程教学网站建有丰富的资源,设有网络课堂、教学课件、在线测试、视频资料、实践教学、知识拓展、讨论与答疑等板块。通过“讨论区”、“交流”等工具,可以实现教师生之间的交流与互动,很好地解决了师生课外交流少的问题;答疑板块及时为学生在学习中的疑问提供解答和帮助。通过讨论区教师可以及时了解学生在学习过程中碰到的学习难点和共性问题,以便在课堂讲授中进行更清晰的讲解。 如今高等院校都具备良好的网络设施,这为多媒体资源的共享提供了必要的硬件支持。在我们的网络教学平台上,有各种多媒体资源,如美国安捷伦公司、泰克公司、国家仪器(NI)有限公司的视频资料。多媒体资源能使枯燥且缺乏吸引力的内容变得生动有趣、图文并茂、动静分明,对教学有着很好的补充作用,尤其适用于“电子测量技术”这类综合性、实用性很强的课程。专业视频资源可以让学生了解电子测量行业的最新进展、电子测量仪器的正确操作和广泛用途。通常学生知道示波器可以测量电压、频率、相位,实际上在汽车修理中示波器也是很常用的仪器。 2.教学内容及方法 教学方法和手段的改革,就是要改变过去那种灌输式的教学方法,使学生能够以主动方式获取知识。现代教学模式中教师是教学活动的主导者,学生是教学活动的主体。教师一方面需要传授课本上的知识,另一方面更应传授分析问题和解决问题的方法,使学生由被动学习转变为主动探索。我们应大力提倡启发式教学方法,在教学过程中突出学生的学习主体地位,提高学生的综合能力。 在“电子测量技术”的教学中,课堂上主要是介绍电参量的测量原理及电子测量仪器的工作原理。我们使用动画、视频、LabVIEW软件进行辅助教学,给教学带来了新的活力。例如,电子示波器的扫描过程是一个动态过程,在书本上则只能给出静态的过程,在多媒体课件中利用动画,可使抽象的知识内容形象化、趣味化,加深学生对所学知识的理解和记忆,适合个性化学习,调动了学生学习的主动性、积极性。通过介绍一些当前新技术,比如教师有针对性地介绍自己的科研心得和成果,使学生了解电子测量技术的前沿动态。 3.考核评价 考核评价应当针对学生的基本素质培养效果和质量来展开。遵循知识向能力转化、理论向应用转化的原则,建立与教学内容相适应的考试模式,形成考知识与考理解相结合,考理论与考应用相结合,考能力与考创新相结合的评价体系,适应人才培养模式和教学模式的改革。在考核方式上,采取理论考试、实践考核和写读书报告三合一的考核方式。理论考试重点考核学生对理论知识的掌握程度;实践环节考核学生的动手能力及创新能力:设计一个电子仪器(如数字示波器、任意波形发生器),通过教学平台提交;写读书报告,针对电子测量领域的新测试技术、新测量仪器发表见解。 三、实践教学 实践教学的重要性是毋庸置疑的,它与理论教学相辅相成,在“电子测量技术”课程教学中起着举足轻重的作用。加强实验教学是为了能够培养学生的动手操作能力和创新思维能力,是培养创新型人才的前提。 “电子测量技术”课程教学改革强调理论和实践教学并重,在制订课程体系中,课程组就培养创新人才达成了共识:在学生创新能力的培养中,学习乃基础,思考是关键,实践为根本。通过调研和论证,结合现有的实验设备,选取一些具有创新设计价值的实验项目,让学生进行开发设计。为培养学生的操作技能、知识综合应用能力和创新能力,在实验内容的安排上建立由浅入深的多层次体系,以验证型实验为基础、设计型实验为主体、综合型实验为提升的实验体系,以培养学生的工程实践能力。由于“电子测量技术”课程需要培养学生利用常用的电子仪器(如各种电压表、示波器、信号发生器等)进行信号分析和处理的能力,因此开设一些仪器操作的验证性实验,同时,结合当前技术特点,利用现有的实验设备(如Labview软件)增加综合性、设计性、创新性实验。 随着计算机技术的发展,将计算机技术和仪器技术相结合,产生了一类新型测试仪器――虚拟仪器(VI)。虚拟仪器是一种由用户在计算机等通用设备组件的基础上自行定义设计的仪器。实际上,它是以通用计算机为核心的系统,配合一定的标准电子测量功能组件,利用专门编制的计算机应用软件实现信号的采集和后期数据处理等工作,并以一个如普通仪器面板一样的操作界面呈现出来。由于虚拟仪器技术具有实践性强的特点,对于学生的应用能力、创新能力的培养具有重要意义。利用计算机强大的软件技术,配上数据采集卡,学生可以自行设计出符合需要的各种电子仪器,如数字存储示波器、逻辑分析仪、任意波形发生器等。 四、结语 “电子测量技术”课程的教学改革是一项综合性的教改工程。近年来课程建设已经取得了一些成果,教学质量和教学水平正在逐年稳步提高。学生是课程建设的最大受益者,丰富的教学资源为学生学习提供了方便,综合性、创新性实验有利于学生深入理解和掌握课程原理,提高实际应用能力。通过课程建设也有力促进了青年教师的培养,他们参与教材建设、实验建设、网络资源建设等各方面的工作,并积极投身教学实践中,在课程建设中得到发展和提高。 电子测量技术论文:《电子测量技术》理论教学改革之实践 摘要: 本文对电子测量技术课程的理论教学改革的思路进行了阐述,并对怎样搞好电子测量技术课程的理论教学提供了教学改革方案。 关键词: 电子测量技术 理论教学 探索和实践 电子测量技术是一门综合课程,它的内容涉及很广。在以往的高职教学中,由于实习实训硬件条件较差,教学过于偏重于书本理论学习,加上高职学生与普通高校学生学习基础相比要差些,学生大多因学习吃力而渐渐失去兴趣,导致教学效果不甚理想。随着我国经济条件的改善,政府加大了对高职教育的基础设施和实验实训设备的投资,实验实训的硬件条件得到了巨大改变,加上校企联盟逐渐成熟化,形象化教学在高职作为重要的教学手段逐步得到推广。我院在创办全国高职示范以来,更是加大了实验实训的课时量,学生的职业能力得到了发展。电子技能是一项基于复杂脑力活动的高级技能,电子测量技术的课程教学亦有两个方面要求――原理学习和职业技能训练,二者并不矛盾,相互促进,故教学中不应厚此薄彼,这也是符合高等职业技术教育要求的。对于高职教学来说,怎样才能达到技能训练和理论学习的统一?如何使两者完美结合,使教学效果最大化,达到“润物细无声”的境界,是每一个高职教学工作者必须面对的课题。 在电子测量技术教改课程建设中,我院在加大实验实训课时比重的基础上,对于如何开展电子测量技术理论教学,进行了一些探索和实践。 一、重整课程模块 电子测量技术课程涵盖模拟、数字、电路和微机方面的知识内容,甚至涉及高数和统计数学方面的知识点,可谓内容“庞杂”,教师首先要对教材进行分析,明确理论要讲哪些内容、讲到什么程度,都要进行细致的分析。要寻找与实验实训内容的切入点,很好地将理论教学融合到实验实训教学中。为此,我们制订了新的课程标准和基于项目的教学设计,在对教材分析的基础上,把理论教学分为基础理论和新技术新仪器的介绍两个部分。基础理论部分是相对固定的,而新技术新仪器则是动态的,可以随时进行更新。电子测量技术课程理论教学可以分为五个模块,每个模块由若干要点组成。一是测量误差与数据处理模块,要求学生掌握电子测量误差分类以及运用测量误差理论进行测量数据处理及测量结果的表示。二是电子测量仪器的原理与使用模块,主要内容包括信号发生器、示波器、电压表、电子计数器原理与使用,学生通过实验任务完成,能熟练使用仪器。三是基本电参数的测量,主要根据测量任务,组建电子测量系统。四是电信号特性的测量,主要是使用频率特性测试仪和频谱仪原理和使用。五是小型电子测量系统的设计,内容包括信号发生器、时基发生器、频率计和数字电压表等设计项目,根据教学课时量的多少进行选用。其次是理论讲到什么深度,这要根据学生的就业方向决定。例如,就业方向是检测方向的,就要具有一定的理论支撑。电子测量技术理论要讲得深些,但是也要适度,要本着够用的原则。 二、加强理论内容载体实验实训项目的设计 我院进行了教学改革,把课程按职业能力递进思路分为两个层次。 一层主要是基本电子测量仪器的使用模块。该层主要体现在教学手段为“教学做合一”、强化“双基”能力的培养。在这个模块教学中,由于学生已经修完模电、数电等课程,如果把学生完成实验实训任务看成是“做”的过程,教师就要把理论知识嵌入到具体的实验实训项目中,理论教学实施可以在“做”前讲,可以“做”的过程中讲,也可以“做”后讲,即在实验实训任务完成后进行理论知识的归纳和总结。“复习”起到温故而知新的作用,是电子测量技术理论知识的“反刍”阶段,是知识系统化的过程,能够更好地体现“知识够用”的教学目的。在这个教学模块中,我们根据现有的实验室仪器,适时嵌入理论知识点,让学生看着具体的实物讲解电路原理和各旋钮的功能,从而避免了课程教学的抽象问题,有利于学生对理论知识的消化和吸收。例如在信号发生器应用实验中,嵌入模电的正弦信号产生以及波形变换等知识点。二层是整机测试模块。该层主要体现学生根据电子测量任务,组建电子测量系统,完成实际的电子测量实际操作,采集数据并且处理数据,提取被测对象最具特征信息的能力。它是“就业”前的适应期,能够起到加快学生职业能力养成的催化作用。我们在该层加入收音机装调和电视机调修两个实训模块。当然也可以根据不同的生产任务和岗位需求,适当调整模块的相应实训内容。 三、课赛结合,培养学生电子仪器的设计能力 创造能力是一个民族强盛标志之一,是一个国家快速发展的推进剂。电子仪器的精度和智能水平反映了一个国家的科技水平。为此,每两年国家都会举行全国大学生电子设计竞赛,在每年的设计题目中,都有关于电子测量仪器方面的、旨在提高大学生电子仪器的设计能力的题目。从2007年后,该项竞赛分为高职高专组和本科组两个组别。高职高专组更强调对动手能力、电路调试能力以及设计报告的撰写能力的考查,因而在电子测量技术教学中,我们有意识地加入小型电子仪器设计,通过设计了解电路设计步骤、设计方案选择、电路参数的计算、电路组装和调试。每个设计都是相对复杂的、综合的项目工程。例如在学完信号发生器子模块内容时,就可以进行函数信号发生器设计与制作;在学完电子计数器后,进行数字频率计的设计和制作。经过几个电子设计项目之后,学生通过电子仪器的设计,理论水平和动手能力都得到了显著的提高,同时也激发了学生的创造热情。我院积极组织学生参加全国以及江苏省电子设计竞赛,都取得了较好的成绩。 四、通过网站建设,加大习题库和试题库建设,编写了大量试题和习题 这有利于学生课后知识的消化和自主学习能力的养成,也有利于学生“工学交替”,方便学生去工厂实习,学生遇到学习困难或者发现问题后,可以通过网络BBS论坛和电子邮箱,及时得到教师指导,有利于电子测量技术理论与实践的结合,从而进一步促进职业能力的形成。 五、跟踪电子测量新技术和新设备 电子技术的特点是发展更新较快。为了更好地应对变化,更好地与市场接轨,在电子测量技术教学中,教师要不断跟踪电子测量技术的最新发展,增加对新仪器介绍。例如在示波器内容学习时,教师有意识地讲解数字示波器方面的知识,每年全国电子设计竞赛都有关于数字示波器方面的设计内容,在岗位工作中,也有相当多的企业使用的是数字示波器;在信号发生器内容学习时,给学生介绍DDS技术――每年电子设计竞赛的热点,另外还要介绍虚拟仪器等方面的最新检测知识点。由于课时有限,教师讲授内容不可能过于细化,深度也要合适。对有兴趣深入的学生,教师要积极引导他们利用网络资源,查找相关的内容。关注电子测量技术的前沿知识,有利于学生毕业后更好地适应岗位的需求。 随着我院示范建设的不断推进,我院各方面的实验实训条件不断改善,教改项目的不断深化和细化,教学质量达到极大的提升,学生的职业能力得到很大的提高,但是还有一些问题依然存在,我们还要不断完善和改进,最终达到“止于至善”的目标。 电子测量技术论文:浅谈项目式教学在高职电子测量技术课程中的应用 摘 要:项目式教学是当前职业教育中一种比较有效的教学方法,也是当前职业教育教学改革的基本取向。电子测量技术亟待进行教学改革,文中阐述了项目式教学改革的具体实施方法,打破了知识的学科逻辑,精选引导项目和引深项目,教、学、做融为一体,引导学生在完成工作任务的过程中主动建构理论知识,激发学习能动性,提升学生的职业技能。 关键词:高职院校;电子测量技术;引导项目;引深项目 电子测量技术是高职院校电子信息类专业的职业技能性课程,它旨在培养学生电子测量综合应用能力以及对电子产品的检验技能,以使学生毕业后能胜任电子信息技术领域的设计制造、开发应用、安装调试、运行维护、管理及产品的销售与技术服务等方面的工作。近年来,我国电子信息产业得以迅速发展,对一线高素质技能型人才需求的数量和要求也越来越高。电子测量技术课程建设的好坏将直接影响到培养学生质量的高低。在新的教育形式下,认真探究电子测量技术课程的教学改革以改进教学方法和模式、提高学校总体质量就显得尤为重要了。 一、电子测量技术教学改革的紧迫性 1.高职院校电子测量课程授课对象的现状客观要求进行教学改革 高职院校的扩招使学生生源中文科生的比例大增,这些学生的工科基础理论相对薄弱;电子测量技术课程的授课对象多为大三学生,他们刚刚经历了专转本的筛选,这些学生的综合素质总体较差,搞错周期和频率单位、不知两者互为倒数关系的学生大有人在;部分学生有学习的欲望,但又苦于前面课程底子没打好。这些学生又有阳光、活泼,动手能力较强的优点,具有一定的可塑性。学生学习主动性是发挥智慧的基础,面对当前高职院校电子测量技术课程授课对象的现状,改进课程设置,加强该课程的内涵建设,将质量提升起来,是电子测量技术课程亟待进行教学改革的客观要求。 2.教育部有关高等职业教育的文件及当前“用工荒”现象主观要求进行教学改革 《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中明确指出“培养学生的社会适应性,教育学生树立终身学习理念,提高学习能力”“提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力”“积极推行订单培养,探索工学交替、任务驱动、项目导向、顶岗实习等有利于增强学生能力的教学模式”等要求;《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中也提出“把促进学生成长成才作为学校一切工作的出发点和落脚点”的要求。新一轮高职院校人才培养工作评估要求也需要我们系统地谋划教学工作,深化教育教学改革和管理模式改革,创新人才培养模式。准生产型的人才培养目标主观上也迫切要求电子测量技术课程进行教学改革。 二、电子测量技术教学改革的措施 高职教育教学方法的研究在逐渐深入,教学方法必须以培养高等技术应用型人才为切入点也得到了职教界的共识,广大教学工作者亦在积极探寻教学方法改革,改进教学模式。目前,我国高职院校电子测量技术课程教学主要存在如下两方面的问题。 其一,大部分高职院校电子测量技术课程沿用了传统教学体系,其教学方法和模式依旧桎梏于传统教学理念的影响上,教学内容没有从实质上突破传统单一式,理论色彩过于浓重,同时所授内容滞后于高职教育的需要,以至于并没有将学生的学习能动性完全地激发起来。其二,某些高职院校电子测量技术课程教学过程中,从其课程结构以及结果上来看,诸多方面有待实践中来完善。电子测量技术进行教学改革,其教学方法和教学模式具体怎样个改法,确实是门学问。现就我校电子测量技术实施教学改革的具体措施阐述如下。 1.彻底改变过去与任务相脱离的、单纯学习知识的课程模式,倡导以学生为中心的“教、学、做”合一的教学方法 项目式教学=理论教学+实验教学+实训,项目式教学不能说是高职教育发展的方向,但大家都在这样做了。可以说,项目式教学是当前职业教育课程改革的基本取向。电子测量技术课程必须彻底打破按照知识本身的相关性组织课程的传统模式,应该按照工作任务的相关性来组织课程。在基于工作过程的教学过程中,精心组织项目,教师在做上教,学生在做上学,通过营造愉悦的氛围,使学生学习不再成为一种痛苦的经历,不再避而远之。项目式教学模式易于激发学生在与工作任务的联系过程中主动学习知识的积极性,从而能更有效地培养学生的职业能力。 2.按照项目工作体系从宏观和微观两方面重构课程结构,适当删减理论知识,强调知识体系的纵向衔接 项目式教学突出强调课程结构,要让学生获得哪些知识,而且要让学生以什么结构来获得这些知识,将直接影响学生职业能力的形成。以工作结构为基本依据开发课程结构,不但要使课程的宏观结构以工作结构为基本依据,而且其微观结构也应以工作结构为基本依据。电子测量技术是一门综合性很强的课程,其内容涵盖了高等数学、电路、模拟电子技术、数字电子技术以及微机原理等多方面的知识,我们将其偏深、偏难的理论知识予以删减,把握理论内容“必须、够用”的真正内涵,兼顾一定程度的可持续发展性要求,将教学内容重组,相关知识打包,在教学过程中围绕工作任务,先把学生带入工作场景,并初步授以技术实践知识,然后深化到技术理论知识,借助“引导项目”和“引深项目”,由浅入深,梯式推进。电子测量技术实施项目式教学的具体过程举例如下。 遵循认知规律,从学生比较熟悉的放大电路出发,以“电压串联负反馈放大电路的设计与装调”作为电子测量技术学习的第一个项目,在学生开始做该项目之前,教之电子测量基本概念、测量误差分析及数据处理、电子元器件的基本常识等技术实践知识。然后学生动手搭接电路的过程中授之晶体管特性图示仪的使用方法、万用表检测元器件及测量放大电路静态工作点的方法,结合交流毫伏表、信号发生器和示波器测量电路放大倍数后,给学生初步阐述信号发生器、示波器等时域测量仪器的基本原理,同时讲授频域测量的相关知识。随后在学生做的过程中掌握用失真度仪测量波形失真度的方法和用扫频仪测量放大电路的中心频率值、频带宽度等幅频特性的方法。以上述第一个项目作为引导,以“音响放大器的设计与装调”作为引深项目,在学生做的过程中,在理论上从高频和低频两部分深化对信号发生器的认识,深化模拟示波器和数字示波器在结构组成、多波形显示及示波器应用上的认识。以“数字万用表的设计与装调”作为第二个引导项目,知识链接到万用表的测量原理、电压测量基本知识、数字域测量基本知识,学生在做的过程中用到的仪器有万用表、信号发生器、示波器、逻辑笔等。以“基于单片机数字频率计的设计与装调”作为第二个引导项目的引深项目,深化对时间和频率测量的认识,该项目中还涉及到电子计数器、智能仪器及虚拟仪器的使用。总的来说,通过精选典型项目,在“教学做”相结合的过程中用到什么内容就教什么内容,既把握了理论内容的深度,又达到了学科内容的完整性。同时精选的项目能较好地引导学生在完成工作任务的过程中主动建构理论知识,使学生在做的过程中激发了学习动机,提升了职业技能。 3.采取与项目式教学相匹配的考核方式 项目式教学强调学生在项目活动中能力的发展过程,传统的考核方式已不适应项目式教学。项目式教学评价涉及项目任务进行过程中各阶段的学习评价、项目任务的完成质量和平时表现等多方面的综合评价。 三、结束语 面对当前我国职业教育的发展形势,项目式教学已是当前职业教育课程改革的基本取向,但从长期来看,项目式课程改革是不可能一蹴而就的,而是一个相对较长的过程。对于高职教育工作者来说,我们当前工作的重点是遵循教育规律,抓住战略机遇,坚持实践落实科学发展观,打破知识的学科逻辑,同时又能一定程度的兼顾学科的系统性来制定项目式的课程体系表,通过典型项目的教、学、做,来提升高职教育的整体品质,为社会输送多层次、多样化的应用型人才。 电子测量技术论文:《电子测量技术》课程实践教学探讨 摘 要: 《电子测量技术》是电子类专业的专业基础课程,课程的实践性较强。本文结合学院实际情况,介绍了该课程实践教学的特点及教学思路,并对该课程实践教学提出了一些有效的措施和经验。 关键词: 《电子测量技术》 实践教学 项目教学 《电子测量技术》课程是电子信息工程专业必修的专业基础课,同时也是理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。《电子测量技术》课程实践性较强,课程的学了掌握必要的理论知识外,更重要的是掌握各种电子测量仪器的选择原则和使用方法。在国外,该课程一般都是直接在工厂进行课程的学习。在我国,高教16号文指出高职教育要改革教学方法和手段,强化学生能力的培养。结合高职高专学生的特点和实际教学经验,我就《电子测量技术》实践教学谈几点体会。 1.课程实践教学的思路 实践教学是培养学生能力的重要教学模式和手段,对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有举足轻重的作用。通过实践教学,学生能更好地掌握各种常用测量仪器的正确使用方法,培养应用知识和解决实际问题的能力。在教学中我们贯彻“行动导向”的教学思想,强调学生是学习过程的中心,教师是学习过程的组织者与协调者。根据学生接受新知识的规律,分层次、有步骤地逐步强化学生的实际动手操作能力。实践教学具体的设计思路为:教学讲解理论知识以后,首先设计出相应的实验题目来巩固理论知识,掌握仪器的基本工作原理及基本操作;其次设计出综合项目,对仪器的综合使用进行训练,使学生能够非常熟练使用仪器,并解决遇到的问题;最后运用仿真软件进行仪器的虚拟仿真使用,从侧面强化电子测量仪器的知识及使用方法。 2.实践教学的实施 在运用多媒体课件讲解理论知识以后,就要逐步进行相应知识点的实践教学。下面以信号示波测量技术为例,阐述实践教学的具体实施步骤。在信号示波测量技术的理论教学中,要讲解示波的原理、示波器的组成及示波器的使用方法。在讲解示波器的使用方法时,采用实物演示教学法,即教师边讲边操作仪器,使学生对讲解的知识有更直观的认识。然后分别进行试验教学、项目实践教学和仿真软件的实践教学。 (1)实验教学 在实验教学中针对示波测量技术,因实际工作中常用到模拟、数字两种示波器,所以我们设计两个实验内容,即模拟示波器的使用和数字示波器的使用。进行实验教学时,教师首先要按照规范要求操作演示一遍,然后学生两个人一组分别进行实验。学生在实验过程中遇到问题可以随时请教老师,教师给予讲解指导。教学过程如图1所示。实验内容为示波器的校准和直流、交流信号的测量等基本使用。通过实验教学,学生能了解仪器的功能,掌握仪器的基本操作。 (2)项目实践教学 理论和实验教学之后,学生对仪器的基本使用有了初步的掌握。但是在工作中,对仪器的使用往往是综合的,涉及各个方面的知识和细节。为此我们设计了综合项目实践教学,采用项目式教学,每个知识点以落实项目为出发点。由任课教师讲解项目的基本原理及测量要求,学生4―5人一组分析讨论仪器的使用及测量步骤,教师对于学生项目整体实践情况给予点评。教学过程如图2所示。实践内容我们选择典型的稳压电源电路,电路中涉及交流、直流、半波信号、全波信号、滤波信号及稳压信号的测量。综合项目的实践能够培养学生的独立思考及创新能力,强化仪器的熟练使用。 (3)仿真软件的实践教学 在教学中采用软件辅助教学,能够加深学生对实际仪器的功能和使用的理解,并且能激发学生的兴趣,调动学生学习的积极性。常用的软件为Multisim,该软件是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真工具,提供了具有多种测试仪器、元器件品种齐全的虚拟电子工作平台,具有丰富的仿真分析能力。教师在进行仿真实践教学时,首先要给学生典型的电路(我们通常采用综合项目测量的电路)及虚拟测量仪器使用的要求,学生每人一台电脑进行虚拟仪器的仿真测量。教师检查学生的测量波形及数据。教学过程如图3所示。通过仿真软件的实践教学,学生能够巩固掌握的知识及仪器使用的技能。 3.结语 《电子测量技术》实践教学有效地把理论和实践教学结合起来,力求落实“突出应用性、强调工具性、体现先进性”的原则,突出了高职教学重在应用的特色。针对高职教育培养技术应用型人才的目标,课程的实践教学模式更有利于激发学生学习的兴趣和培养学生自主学习的能力。仿真软件实践教学使得教学手段更加现代化。当然,我们深知,实践课程改革是一项长期而又系统的工程,只有不断探索、改革、创新与实践,才能进一步提高教学质量,培养出高素质的技术应用型人才。 电子测量技术论文:《电子测量技术》课程教学方法的探索与实践 摘要:《电子测量技术》是电子信息科学与技术、自动化等高等教育专业的一门专业必修课。通过教学工作的探索与实践,对该课程的理论教学和实验教学做了尝试性的改革,将理论教学与实验教学融合为一体进行授课,在理论教学内容上突出原理及新技术,在实验教学上充分运用实验室开发学生的动手能力和创新能力。、实践教学结果证明教学效果获得较大提高。、 关键词:电子测量 教学方法 理论教学 实验教学 1 引言 现代科学技术的发展,如现代数学、物理学、微电子学、材料学等科学的发展为电子测量技术的发展创造了条件。电子测量技术的发展又为各行各业科学技术的发展提供了有利的工具,推动了现代科学技术的发展与进步。当今的各行各业都离不开电子测量技术和电子测量仪器,甚至在一些原先与“电”无关的专业,如化学、生物、医学、土木建筑等行业也都得到了充分的利用。各式各样的精密电子测量仪器在各种实验室里早已成为不可替代的基本工具和设备,因此电子测量技术的课程绝对不是可有可无的。当代大学生、研究生必须把电子测量技术和仪器作为一门基本功,认真学好。不论哪行哪业,在今后的工作中都将会大有益处、受益非浅。《电子测量技术》如此重要,如何更有效的展开本课程的教学工作,是一个值得我们深思的问题,本文笔者从理论教学和实践教学两个方面对《电子测量技术》课程的教学方法进行探索与实践。 2 理论教学 电子测量技术课程的内容主要包括电路参数测量、频谱分析、时域信号的测量、晶体管特性测量等电子测量的基本原理和测量误差分析,并包含了相关电子测量仪器的工作原理、性能指标、实际应用和相关仪器的最新成果等。与很多课程一样,该课程的理论内容非常枯燥,如果在教学过程中将理论内容和实验内容严重脱节,只是一味的介绍理论知识,将使得学生无法全面掌握电子测量的核心技术。若要出色的完成这门课程的教学是一项非常有挑战性的任务。理论教学工作作者是从教材选择、教师的自我提高、逆向思维教学法三个方面展开的。 2.1 教材的选择 一本好的教材不仅可以使教师易教,大大提高教学效果和教学质量,而且还可引导教学改革和教学思想的转变,而且可使学生易学,启发学生思维、引导学生创新。 笔者选用的教材是电子工业出版社出版的由桂林电子科技大学陈尚松等编写的《电子测量与仪器》,该书按高等学校电子信息科学与工程类专业的教学要求编写,教材中的内容与时俱进,技术上跟进更新。书中的内容是按发展历程讲解仪器原理,容易入门,叙述深入浅出,图文并茂,宜学宜懂,同时也包含了扩展或深入的内容可供教学和科研的不同需求选用;该书的具体内容做到了理论联系实际,既讲电子测量原理,又讲具体仪器应用,通过实例与仪器型号参数介绍,加深对仪器的认识和对国内外技术水平的了解。在内容上每章均附本章要点、小结和思考题与习题,便于学生预习、复习和总结。 2.2 教师的自我提高 在任何一门课程的教学过程中教师都具有主导作用,教师知识水平的提高可使教学质量得到有效地提高。我们知道电子技术的发展是非常迅速的,电子产品的发展速度呈摩尔定律所描述的规律,即集成电路的规模和微处理器的性能每18个月都会提高一倍,在这一速度的带动下各种电子测量仪器的生产厂家不断发展更新自己的产品。作为《电子测量技术》的教师,一方面应该时刻关注研制和生产电子测量仪器的商家的产品动态,要实时关注Aglient、Tektronix等这些大的电子仪器生产厂家的产品动态,定期查阅他们产品的资料,用来深化和扩展教学内容,将这些新内容、新知识在课堂上呈现给学生,丰富课堂内容激发学生的学习兴趣和热情,拓宽学生视野做到与时俱进;另一方面教师要主动进行电子测量方面的科学研究,促使教师对该方面的知识有更深入的理解,多参加学术交流会议,到科研水平较高的国内国际会议或其它相关的平台学习,通过与他人交流学习来提高教师自身的水平。 2.3 逆向思维教学法 任何一门课的理论学习都是一个枯燥的过程,如何化枯燥的理论学习为一个有趣的学习过程也是教师要思考的一项重要内容。这要求教师明确教学目的,在双重考虑教学目的和本专业实际情况的条件下,选取授课内容和授课方法。本课程主要介绍电子测量的原理及仪器使用部分,教师将理论教学的阵地从教室转移到实验室,直接面对仪器教学,使用逆向思维的方法进行理论教学,先从教学生如何使用测量仪器开始,让学生对仪器的结构有一个直观的感性认识,懂得仪器的各个旋扭或按键分别实现了什么功能,以及各旋扭或按键间如何协调工作,以使用过程中遇到的问题引发对理论知识的思考与学习。 以信号源和示波器的教学为例,这一教学过程将第三章和第六章的内容结合起来,先对信号源和示波器两种仪器的表面结构进行讲解,让学生使用示波器测量信号源输出的信号,学生使用仪器并利用仪器观察到信号后学习积极性也被调动起来,教师由实际操作引导理论知识的学习。如在信号源的使用过程中,信号的形状会发生变化,由此引出怎样才能使信号的波形发生改变,这就指引学生去学习“函数信号发生器的基本组成”部分的内容,这里讲解了常见信号波形的产生和转换方法;再如我们可以从示波器上观察到信号源的频率可以从低频段调到调频段,在同一频段内频率也会在一定范围内发生变化,信号源是如何实现这些频率变化的呢?带着这样的问题能引导学生学习信号源内部电路设计中的多种频率合成方法。在示波器的使用过程中同样提出问题,引导学生去学习示波器的理论内容,如打开示波器观察到光点,通过辉度与聚焦的调整引导学生学习示波管的原理及构造,这一显示原理也用于其他的显示设备上,如频谱仪、扫频仪等,做到触类旁通;通过示波器的触发模式调节键观察不同触发模式下信号的显示变化,反过来引导学生去研究是怎样的设计变化促使了显示屏信号的相应变化,带着学生学习示波器X通道中的触发电路的组成、触发耦合方式、触发电平、触发极性等知识;再如使用示波器观察信号源的同一个信号波形时,通过调节垂直或水平偏转旋扭观察信号波形的变化,为何会出现这种变化?带着同样的思考引导学生学习X通道、Y通道的放大电路设计等等。 3 实验教学 本课程的实验教学采取验证性实验和设计性实验相结合的策略。 3.1 验证性实验 验证性实验的目的是让学生通过操作各个实验项目,使他们对电子测量的基本概念、原理及方法有更加深入的认识和理解,培养学生独立思考的习惯,提高学生理论联系实际的能力和分析、解决问题的能力。在本课程的理论教学过程中,学生已基本掌握了实验所用用仪器的操作和使用方法,学会利用现有设备采取正确方案进行一些简单的测试测量。教师设计一些具有锻炼学生思考能力的实验给学生。如:通用计数器的应用,该实验要求学生理解通用智能计数器工作原理,掌握测量频率周期的测量方法及其检定高频信号源频率准确度,熟悉计数器的其他扩展功能;再如通用示波器的应用,要求学生理解示波器的工作原理、技术指标,熟练掌握通用示波器测试信号参数的方法等。 3.2 设计性实验 《电子测量技术》课程综合运用了电子、计算机、通信、控制等方面的技术知识,教师结合本专业的基础课程,设计了本课程的设计训练题目,目的是培养学生将科学理论与实际工程相结合的能力,通过设计训练,要求学生在掌握电子测量仪器基本理论的基础上,能根据所学知识综合设计简单的测量电路,运用单片机、FPGA、Protel等工具对简易电子测量系统进行仿真与设计,从而提高学生的创新设计实践能力。 设计题目主要有简易信号源设计、简易计数器设计、简易频率计设计、简单的数据采集卡设计等,让学生通过这些题目进一步对课本理论知识进行深入的学习。设计要求学生首先要写出《设计任务书》,包括以下内容:第一,仪器名称、用途、特点及简要设计思想;第二,主要技术指标;第三,仪器应具备的功能;第四,仪器的设备规模;第五,系统的操作规范等。该任务书反映同学的设计目标,同时也是教师作为设计完毕进行验收的依据。在设计之前要先学习基本的设计方法;在设计过程中除写好《设计任务书》外,还要做到理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡,要求学生在每一步设计结束要及时与教师沟通,尽可能完善设计工作。硬件电路设计前要画好硬件原理框图,过程中要绘制详细的电路图,仿真无误后方可制作电路板;硬件完成后要规划软件控制流程图,根据流程图逐步、逐点编写程序;最后进入软、硬件联调、实验,最后还要撰写设计报告。教师根据任务书中的指标逐项检查设计成品。 通过课程设计同学们学习了硬件电路设计、软件程序设计、电路调试等知识,使学生深入理解并掌握了测量仪器的基本原理,硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法,掌握常用接口的设计及使用。学生为其它课程、项目和毕业设计做了大量的知识储备,也为将来在自动化、智能检测、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域工作打下良好基础及应用实践能力。 4 结论 作者在课程教学过程中采用理论教学与实验教学相结合的教学模式。教师在“做中教”,学生在“做中学”。教师充分利用实验室现有的实验仪器、智能仪器控制软件、虚拟仪器软件等,较为全面地介绍电子测量技术的基本知识、电子测量仪器及测试系统的工作原理以及它们在工程实际中的具体应用,让学生尽可能广的学习到本课程所涉及的专业知识。经实践,本文提出的理论教学和实验教学方法证明了该方法的构建激发了学生的学习兴趣,巩固和加深了学生对理论知识的掌握与理解,提高了学生分析问题和解决问题的能力并加大了授课的信息量,符合创新人才培养和社会发展的要求。 电子测量技术论文:大学电子测量技术课程改革探讨 摘 要:“电子测量技术”是一门理论知识和实践性都很强的一门学科,开设这门课程旨在培养大学生的基本动手操作能力和提高综合设计能力。教师从理论教学、实践教学和考核方式三个方面进行探讨,目的是通过改革激发大学生的内在动力,提高大学生的自主学习能力。 关键词:电子测量仪器;教学方法;教学效果 “电子测量技术”是一门理论知识和实践性都很强的学科。“电子测量技术”这门课程的内容包括测量误差的性质、特点、分类和测量结果的处理,常见元件(电阻、电容、电感)标注方法和测量方法,电参量(电流、电压、功率)的测量,常用的测量仪器的原理、使用方法,时域测量频域测量和数据域测量的基本特点。学习本课程的目的是使大学生初步学会选择合适的测量仪器、制定合理的测试方法,学会设计一个最佳的测试方案,并且学会对测量结果进行误差分析和处理。开设“电子测量技术”课程旨在培养大学生的基本动手操作能力和提高综合设计能力。该课程涉及知识点多,数学公式推导复杂,学习难度大,容易造成大学生学习疲劳,致使学习效率下降。因此,我们不仅要加强大学生理论知识的学习,还要注重大学生创新和动手能力的实践培养。我们可将实验分为基础验证实验和综合设计实验。在基础验证实验中要求大学生能够识别常用元件,并能对简单的电路进行测量。在综合设计实验中,要根据大学生电子协会和电子设计大赛比赛要求事先拟定题目,使课堂教学和实践教学相融合,加强大学生的设计和创新能力。通过改革,我校大学生近几年的参赛均取得了可喜的成绩。本文从理论教学、实践教学和考核方式几个方面进行了改革,目的是为了激发大学生的内在动力,提高大学生的自主学习能力,通过一系列的改革取得良好的效果。 一、课程内容的改革 当前的“电子测量技术”课程体系陈旧,过多的介绍一些繁杂的公式,对于专科大学生来说难度过大,因此我们联合黄河水利职业技术学院的教师编写了适合大学生使用的“电子测量技术”“电子测量技术教学大纲”和“电子测量技术实验实训指导书”。该套教材介绍常见电参量的测量方法、常用元器件的特点以及测量方法和测量常用仪器的工作原理、使用方法和测试技能,并且介绍了误差理论和误差分析,时域测量、频域测量和数据域测量的基本方法。该套教材的特点是突出应用性和实践性,在课程内容上能够将知识点与能力点有机结合起来,注重培养大学生解决现场实际问题的能力。在内容安排上,力求广度和深度的统一,对电子测量的主要方面做了全面、系统的介绍,对于具体测量问题,选择典型的具有代表性的例题,使大学生既能够建立基本测量理论和基本概念的学习,又能加强基本操作技能的培养和提高。在课程内容上增加了现代测量新技术如无线通信测试、蓝牙测试、光通信测试等,每一部分均附有例题和习题,供大学生练习,以加深理解。在每章的开始部分增加实训项目,在选择实训内容时,应结合现场工作需要和我校实验室的设备条件,所选择的仪器都是全国各大高校普遍使用的测量仪器。 二、课堂讲授 在课堂讲授中,不再采取满堂灌的“填鸭式”的方式,而是将大学生进行分组,选择具有代表性的例子引导大学生自己去讨论、自己制订测量方案,使每个大学生都能够全身心地投入到课堂的学习中来。授课过程中,对于基本公式、基本定理的推导采用传统的板书形式,既能使大学生加深理解,又方便大学生记录。对于电路的测试技术和方案,利用多媒体技术、动画演示等手段,通过形象直观的演示,增加了传授的信息量。在教学过程中以大学生为主体,使大学生参与到课堂中来,改变了以往在课堂上教师乏味的讲解方式,教师在课堂上起引导作用,大学生才是主体。对于难点、抽象的知识点,教师要给大学生讲解清楚。同时,教师要在课堂上设置训练项目,让大学生先对项目进行分析,然后到网上和图书馆查阅资料,通过自己搜集信息,了解每种测量仪器的优缺点、适用范围和测量精度,从而学会建立一个优化的切实可行的测量方案。 三、加强实践技能训练 在实验环节的安排上,增加实验台、实验课时和实验数目。我们把整个实验内容分为基础验证型实验和综合设计型实验,在基础验证型实验中使大学生学会常用元器件的识别方法,学会常用测量仪器的使用方法,会对简单的电路进行测量;在综合设计性实验中,强化大学生创新能力的培养和综合设计能力的提高。同时,布置一些难度适中的题目和一些高难度的题目,难度适中的题目能使大部分的大学生经过自己的努力就可以完成,高难度的题目可以使少部分有探索精神和创新能力的大学生脱颖而出,从而带动其他的大学生,营造一个优良的学习氛围。 四、考试方式的改革 为了杜绝考前突击几天就能过关的现象,对大学生的考核方式也进行了改革。以前的测试就是笔试,以至出现了大学生眼高手低、只会纸上谈兵的现象。为了彻底杜绝这种情况的发生,我们更注重大学生平时的课堂表现、出勤率、作业情况以及在实验操作中的具体表现,这样给出的成绩更加客观公正,能大大提高了大学生的学习积极性,使大学生在平时的课堂上能更好地参与到课堂讨论中来。 五、结束语 通过这几方面的改革,激发了高校大学生的学习的兴趣,充分调动了大学生的主观能动性。近年来,我校的大学生参加河南省电子技能大赛、全国电子大赛还有电工证的等级考试,取得了良好的成绩,促进了他们的成长成才。 电子测量技术论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量技术论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量技术论文:浅谈电子测量技术和仪器的重要性 摘 要:本文对电子测量技术与电子测量仪器在经济发展和技术进步中的重要性进行了分析和讨论。本文首先对电子测量的对象及其应用特点进行了介绍,然后重点对其应用场景和重要性进行了讨论,最后对其发展前景做了分析。 关键词:电子测量技术;电子测量仪器 信息技术的发展拓展了参数测量的应用场景,提升了对参数测量的应用需求,为获得更高精度、更快速度以及更多功能的测量结果,电子测量技术及电子测量一起得到了飞速的发展。完善有效的测量方法配合先进的电子测量设备逐渐成为电子专业测量的主要实现方式。 一、电子测量的特点 (一)电子测量的对象 早期的电子测量主要是对被测量对象的电参数信号、传输特性、受干扰特性进行测量,之后随着信息技术的发展,电子测量技术及其相关设备也被逐渐应用到其他内容的测量当中,如通过传感器等设备将诸如机械物理量、热物理量以及光物理量等转化为量化的电信号量进行分析等。目前电子测量技术和仪器主要被应用的场景为:电能量信号的测量,如电功率、电压与电流等;干扰量及干扰后的信号特性测量,如信噪比、频谱、相位、失真度等;电路元器件测量,如电容与三极管的参数测量、集成电路的性能参数测量等。 (二)电子测量的优势 现代电子测量仪器的应用拓展了参数可测量的范围,现代测量技术的应用拓展了可被测量参数的种类,传统测量方式下所无法获得的测量,都可以通过相应的电子测量技术获得高精度的测量结果。具体来说,应用电子测量技术和设备所具有的测量优势主要体现在以下几个方面。 1.能够在更宽范围内对参数进行测量。电子测量仪器的量程更广,精度更高,量程数量级更大,可测量的频带范围更宽。如电阻电子测量设备的量程宽度可达到六至七个数量级,这是普通的欧姆表所无法达到的。 2.测量精度和测量准确度更高,测量速度更快。电子测量仪器对参量的测量主要是通过电磁波或电子运动来实现的,因而所能够实现的测量精度和测量准确度更高,特别是在时间量和频率量测量方面其优势更为明显。同时,相较于其他信号而言,电磁信号的速度更快,能够在更短时间内获得测量结果。 3.可进行在线测量和远程测量。电子测量技术可以在相关仪器中添加多种类型的传感器,这些传感器可被放置于不便于停留或无法达到的区域对相关信号进行采集,若能够集成到相关位置,还能够在不改变被测量对象工作状态的情况下实现不间断在线测量,并将测量结果以有线或者无线的方式传输给接收端进行显示、存储或打印等。 4.便于计算机处理。电子测量所获得的数据大多都是数字信息,这些信息更加便于在计算机端进行处理与分析,配合使用计算机能够有效扩展被测量的应用范围。 二、电子测量技术与仪器的应用重要性分析 电子测量技术和仪器以测量技术为基础,吸收融合了计算机技术、数字处理技术、传感器技术、通信技术等多种计数方式,可以将被测量对象或系统的参数以电量、光量以及其他非电量的方式传递给处理端进行处理和分析。电子测量技术和仪器已经在各行业各领域得到了广泛的应用,是推动科技进步和科技创新的重要条件。 电子测量技术和仪器配合使用基本能够实现对任何参数的测量,因而其应用场景非常广泛,几乎涉及到了人们生活与社会发展的各个方面。其测量结果对各项技术的发展具有指导意义。如对无线通信速率的测量以及空间噪声特性的测量可以有效指导无线通信系统的技术革新;光栅、磁尺以及激光测量设备等在机械行业的应用推动了高精度数控机床产业的发展,使得越来越高精度的器件生产成为可能。 特别地,电子测量技术与仪器的发展更是同步甚至于超前其他技术进行发展的。统计资料显示,二十世纪九十年代的发达国家中,电子测量技术与仪器所占的国民生产总值只有百分之四左右,但是其对整个国民经济的推动作用却占据了超百分之六十的份额,与国民经济的关联度达百分之九十。电子测量技术和仪器是国家综合技术的客观体现,是国民经济发展的重要保障。 三、电子测量技术和仪器的发展前景 总体来看,电子测量仪器的未来发展方向主要集中在通用化与平台化、模块化、虚拟测试化等方面。 通用化与平台化是指现代测量仪器和技术正在逐渐由依赖硬件性能向依赖软件性能转变,各种测量软件和功能逐渐被集成到一台测量仪器中,且测量对象与测量设备相互独立,只需要根据测量需求适当的更改软件功能即可实现单台测量仪器的多参数、多用途测量。 模块化是指整个测量系统提供总线接口,各功能采用模块化思想进行设计,在应用时可实现快速配置和模块更新。这样既能够有效减小测量仪器的体积和重量,还能够依照最新的测量技术和方案对测量系统进行更新或升级,使得整个测量仪器的兼容性更强。 虚拟测试化是指应用虚拟测试技术对测量结果进行优化,对具体参数测量过程进行改进,增强电子测量技术的工程实用性,进而提升测量效率和数据测量进度。 四、总结 随着被测试系统和器件的发展速度越来越快、体积越来越小、应用场景越来越广泛,人们对测量技术和测量仪器提出了更高层次的要求,促进了新技术和新方法在电子测量技术和仪器中的应用。电子测量技术和仪器的应用对整个社会的发展具有先导作用,代表着一个国家的科技实力,影响着社会经济的发展速度。可见,正确认识电子测量技术和仪器的作用和功能具有重要的指导意义。 电子测量技术论文:电子测量技术实践课程教学改革浅析 摘 要:本文分析了电子测量技术课程在实践教学环节存的问题,并结合实际情况提出了实验课程改革措施。 关键词:电子测量;实验;教学;改革 电子测量是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学生的一门重要专业课。是具有较强的理论性和实践性的课程。包括电子测量的基本理论和方法、主要电子仪器的工作原理、误差分析、电参数的测试方法、实际应用以及该领域的最新发展等。电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。通过本课程的学习,使学生具有电子测量技术与仪器方面的基础知识和实际应用能力,以后在科学实验和生产实践中能制定先进的测量方案,合理地选用测量仪器,能正确处理测量数据,以获得最佳的测量结果。课程较强的实践性要求在教学过程中要加强实验教学环节,提高学生的动手能力。 1 电子测量技术实验课程教学存在的问题 ⑴测量课程的理论内容相对独立。在好多电信学生的心目中,测量课程是独立的,实验更是由于本课程的特点即与其他课程内容的有机联系和综合应用,使得学生容易产生误觉,好象在重复其它课程的实验,无太大新意,而变得好象索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。而使得学生对此门课程兴趣不大或兴趣全无。其实不然,测试一直贯穿于学生的整个大学阶段。刚入校时所学的高数是测试技术的理论依据;计算机是现代测试的重要工具;电路、低频电路、高频电路就是讲解的测试电路;信号与系统、数字信号处理、信息论与编码讲解的就是测试原理。也就是说学生的知识不应是孤立的,而应有机的联系成一体。 ⑵本课程具有很强的实践性,必须结合实验等实践环节才能理论联系实际提高综合应用能力。但随着科学技术的发展,各学校为了培养宽口径的人才,增开各种课程,使得电子测量的学时数日渐减少,与其在专业里的重要性不相符合。一般高校的测试技术大概就是40多学时,有的学校实验学时还包含在里面,对于学生的理论知识的掌握和实践上的应用及创新思维和能力的培养远远不够。 ⑶实验教学内容不尽合理。现有的测试技术的实验不外乎是一些基本测试仪器的使用,非常片面。使得学生容易产生误觉,一是好象在重复其它课程的实验,二是学生好象有点知道,但又感觉知道的不是很透彻,觉得无太大新意,而变得 索然无味,使得本课程成为了一门抽象难懂、深不可测、高不可攀、望而却步的“难学难用”课程了。其实测试技术应该贯穿于整个电子信息专业的实践当中。 2 电子测量技术实验课程改革措施 ⑴研究电子测量实验可与其他课程实验的整合。测量在电信工程专业中起着举足轻重的作用,并一直贯穿始终。无论是从高数、计算机基础到电路、低、高频电路,再到信号与系统、数字信号处理、信息论与编码;从微机原理、单片机到EDA、MATLAB、DSP、ARM,无不与测试技术相关。高数是测试技术的理论依据;测量电路与系统由各种电路、传感器和计算机构成;测量仪器的使用和测量电路的设计与调试过程中可利用一些计算机语言进行辅助设计和仿真。测量技术的讲解可以站在信号的高度上讲解,使得学生起点更高,更能充满信心的找到自己未来的人生目标。故而可将学生四年的实验课统一安排,统筹规划;先从实验仪器的基本使用,到应用实验仪器测量基本电路及其电参数,再到实验仪器的熟练使用、扩展使用;最后到自行选用实验仪器,计算参数,构成测量电路,设定实验步骤,完成各种任务。这样即可合理安排学时,避开学时压缩对课程带来的不利影响;又可避免重复劳动所带来的厌倦心理;还方便开设一些综合性课题。 ⑵合理设置实验内容。实验教学作为电子测量课程的重要组成部分在内容安排上也不能一成不变照本宣科,实验内容的选取要做到适应不同层次学生的需要,将单纯的验证性实验逐步向综合应用实验和创新实验类型发展,增强学生的参与意识,提高学生的动手能力。就是以验证性实验为主,对于设计性实验我们都是要求学生利用传感器等来间接测量一些与实际应用有关的参数,如温度、液位、重量、位移等。这样一方面提高了实验的难度,另一方面提高了实验的趣味性。在整个实验过程中,学生独立设计方案,确定实施方法与手段;对实验过程中遇到的问题进行多方位思考并借助于测试仪器认真地分析,教师仅在适当的时候加以启发引导。在参与实验的过程中,一切都由学生独立思考和动手,自己寻求正确答案,真正成为实验的主体,从而提高了学生的实验兴趣,激发了学生的创新意识,培养了学生的创新能力。可以让学生较系统地掌握电子测量系统设计过程的选项立项、方案论证、工程设计和实现、系统调试、文档整理等全过程的各个环节,充分发挥学生的主观能动性和创造力,培养学生的协作能力和团队精神。 ⑶建立虚拟实验平台,电子测量课程面临两个难以回避的瓶颈,其一是传统实验手段落后的瓶颈,其二是实验设备资源的瓶颈,构建基于软硬件结合的仿真实验平台,既可充分利用学校计算机房的现有设备减少实验设备的硬件投入及维护工作量,又可以帮助学生更好、更快地掌握理论教学内容,加深对概念原理的理解,有利于促成课程和教学改革更有利于具备工程实践能力的应用性人才的培养。 电子测量技术论文:我国电子测量技术的发展 【摘 要】21世纪以来,我国已经进入了科技化信息化时代。各种先进的科学技术都在涌现,其中也包括电子测量技术。它是新时代不断发展创新的产物,具有很大的发展潜力。 【关键词】电子测量;技术发展;广阔前景 0 前言 随着我国经济不断发展,我国居民的生活水平都在提高,使用先进的科学技术是必然趋势。电子测量技术应用于我们生活的方方面面,能够精准高效率的测量许多数据,方便人民的生产生活,下面我们就来阐述一下电子测量技术的发展历程。 1 电子测量技术的简单介绍 新形势下,随着现代化科技的蓬勃发展,电子测量技术在实际生活中的发展及应用越来越受到人们的广泛关注和重视。电子测量技术,作为大多数电子产品精密及准确测量的重要技术,广泛应用于测量电能量、信号特性及其所受干扰、元件及电路参数等电学专业的测量。就目前的电子技术市场来看,可以说,电子测量技术的应用早已进入了一个较为理想和成熟的发展环境。电子测量仪器是知识密集、技术密集、高速发展中的行业。由于微电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器中的应用,新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断涌现,在电子、电力、航空、航天、能源、交通、广播、电视、通信及其信息系统、微电子及电子元器件测试等方面已冲破了传统仪器的概念。电子测量主要应用于电学专业的测量,例如,电信号传输特性的测量。电子测量也广泛的应用于非电学专业的测量,例如,它通过各种类型的传感器,能量转化器把非电量(如热力学、光学、机械学的物理量)转换为电量(如电流、电压、频率等)进行研究,而后得出反映出非电量的测量结果。随着电子技术的不断发展,测量的内容愈来愈广泛,通常包括以下几个方面:(1)电能量的测量,包括对于电流、电压、电功率的测量。(2)信号的特性及所受干扰的测量,例如信号的失真度、频率相位、脉冲参数、调制度、信号频谱、信噪比等。(3)元件和电路参数的测量,例如电限、电感、电容、电子器件(电子管、晶体管、扬效应管等)的测量,集成电路的测量,电路频率响应、通频带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减和增益等的测量。然而目前国际上著名仪器公司电子仪器销售额所占比例不断下降,国内电子仪器厂所处的状况大致类同。因而研究我国当前电子测量仪器行业发展战略决策,已成为仪器行业专家们共同关注的问题。 2 电子测量技术的优点 2.1 电子测量技术的测量频率范围广 相对于以往的测量技术来说,电子测量技术具有测量频率范围宽、量程大等优势。通过电子测量技术的实际应用,能够利用电子测量仪器,进行深海压力、高温炉温度等特殊环境下的测量工作,一定程度上降低了测量人员的工作强度,同时也有效保证了测量结果的准确性和客观性。此外,电子测量技术的测量频率范围宽、量程广,还表现在测量电子欧姆表的测量能力上。由于所测量的大小相差极大,要求测量仪器的量程也极宽,同一台电子仪器,经常能做到量程涉及很多数量级。例如一台普通的欧姆表,可以测出几欧姆至几十欧姆电阻,量程宽达六、七个数量级。 2.2 电子测量技术能够实现遥测 电子测量技术的遥测优势,具体表现在电子测量技术能够帮助人们解决在不便长期作业或是难以直接到达的区域的测量工作,而且不间断测量,又能够保证测量的数据具有高度的实时性,同时它拥有直观、清晰的显示方式,能够为测量人员的测量工作带来更大的便捷性。电子测量技术能够将传感器设置在人类无法到达或者无法长期停留的地方,在对象运行的状态下能够持续进行测量,并直观地记录下相关的数据,这样就方便人们对被测对象进行了解和分析。例如在测量发光二极管时,电子测量技术将数据以数字的直观形式显示出来,将频率以示波的方式显示在荧光屏上,都能起到直观、清晰分析参数信息的重要作用。同时,电子测量技术在实现遥测和不间断测量时能够利用荧光示波法和发光二极管来直接显示出测量的结果,具有直观、清晰的效果,便于测量人员直接对被测对象的行为特征进行认识和掌握。荧光屏示波法,便于形象直观地给出被测量的特征。测量结果还便于打印、绘图或启动指示灯显示。 2.3 与计算机技术相结合 电子测量技术的高速发展离不开计算机技术的大力支持,因此电子测量技术和计算机技术的紧密集合是又一个应用优点。随着现代计算机技术的高速发展、计算机硬件价格的不断下降,通用硬件平台和虚拟仪器也正在成为趋势。通用硬件平台主要包括用于数据采集、信号分析处理和信号输出显示等带有共性的硬件,例如微型计算机、A/D和D/A变换器、显示器等,有了这些通用硬件平台,根据不同仪器的具体技术要求,开发出相应的软件,就可以产生不同的测试功能,输出多种测试信号。虚拟仪器充分利用了微型计算机强大的软硬件技术,可以设计出风格不同的人机操作界面,并且易于随着计算机软、硬件的升级而升级。虚拟仪器允许用户在通用硬件平台上根据自己的需要构造仪器,充分发挥计算机或数字信号处理器的作用,对仪器功能进行变换组合,因而比实物仪器更具有灵活性。在当今科技的高速发展中,测量技术和实验手段的现代化已成为科技现代化的重要条件和标志。随着计算机技术与智能传感技术的不断发展,检测仪器也将朝着“更快、更宽、更深”方向发展。微型计算机的不断发展,让电子测量仪器能够更加便捷地携带,能够对测量的数据、结果以及变化情况进行记录和保存,体现了电子测量技术多功能、高性能的特点。 3 电子测量技术的发展前景 随着信息技术的高速发展,信息和信息化已成为推动经济、技术和社会发展的要素,它反映了当代经济发展、科学技术进步的趋势,被认为是国家现代化水平和综合国力的主要标志之一,从而成为各国竞争的热点。对此各发达国家均把实现社会信息化作为重要的国策竞相投入了大量的人力、物力和财力。电子测量仪器与测试技术正是这些系统与技术的支撑。传统的仪器与测量方法已经很难适应这种需求,必须大力发展测试系统技术、测试软件技术等,用以研制开发新的仪器和新的测试方法。如能适应这种需求,仪器行业将得到很大发展。电子测量仪器经历了从模拟仪器到数字仪器、智能仪器,再到目前的虚拟仪器的发展历程,微电子技术和计算机技术的迅猛发展推动了电子测量仪器的发展。随着电子测量仪器的应用领域不断扩大,现代科学技术的发展和现代化工业大生产,必定会对电子测量仪器提出更高的要求,相应地,电子测量仪器的发展会呈现出新的特点,主要会包括:测量仪器的通用化;测量仪器的模块化;融合大量的高新技术;测量仪器的网络化。 4 结束语 通过本研究的介绍,我们对于电子测量技术的发展有了一定的了解。根据它的诸多优点,相信在未来一定会有更好的发展前景,应用到我们的生产和实践中去,为我们提高优质的生活。 电子测量技术论文:电子测量仪器抗干扰技术措施分析 [摘要]随着电子技术的飞速发展,人们对电子产品提出了越来越高的要求。许多企业都在使生产实现自动化,在实现自动化的过程中需要用到较多的电子测量仪器来检测生产过程中的参数,通过检测到的参数来指导生产操作。所以,电子测量仪器必须要保证其测量数据的准确性,防止出现误差。在实际的操作过程中,利用电子测量仪器检测参数容易出现干扰问题,干扰问题的出现会降低信号的质量,影响设备的正常使用。因此,提高电子测量仪器的抗干扰性能非常重要本文对干扰现象进行了介绍,研究了几种常用的电子测量仪器抗干扰技术和措施,并得到了相关的结论。 [关键词]电子测量仪 干扰 抗干扰 问题 技术 措施 一、干扰现象 (一)、干扰的定义 干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。对于电测系统来说,干扰就是指对电测系统或仪器的测量结果产生影响的各种内部或外部的无用信号。干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、振动干扰和声波干扰等等,其中,电磁干扰是最为常见的干扰方式,电磁干扰对于系统的影响也最大。电磁干扰容易对系统的性能或信号传输产生有害的影响,使信号的数据发生瞬态变化,加大误差,严重时可能会导致整个系统出现故障。 (二)、干扰的来源 产生干扰必须具备三个因素:干扰源、传播途径和接受载体。对于电磁干扰来说,许多的设备都能够成为干扰源,例如继电器、变压器、微波电器、电动机、高压电线等,这些设备都能够产生电磁信号,对电子测量仪器进行参数检测造成影响。另外,宇宙射线、太阳光和雷电这些自然现象也会产生电磁信号,成为干扰源。电磁信号在空中是直线传播的,具有极强的穿透能力,电磁信号还能够通过导线传人电子测量仪器,传播的途径众多,也是电磁干扰现象十分广泛的原因之一。电子测量仪器就是很好的接受载体,它会吸收干扰信号,影响参数检测。所以,干扰是会对系统造成有害影响的,除去干扰形成因素的任何一个,都能够有效地避免干扰。抗干扰技术就是针对干扰的三个要素进行研究和处理,破坏其中的一个或几个干扰生成的要素。 二、几种常用的电子测量仪器抗干扰技术措施 电子测量仪器容易出现干扰问题,通过干扰现象的来源进行分析,可以知道,提高电子测量仪器抗干扰性能最理想的方法就是抑制干扰源,使其不向外产生干扰或者将其产生干扰造成的影响限制在允许的范围之内。对于生产车间来说,想要生产的过程中不产生干扰源几乎是不可能的。有些干扰是避免不了的,例如电网和外界环境的干扰。所以,在电子测量仪器来说,除了要对一些干扰源进行抑制之外,还需要在产品自身设计方面进行研究,提高其抗干扰性能。常见的电子测量仪器抗干扰技术措施如下所述: (一)、屏蔽技术 屏蔽技术室利用导电或导磁材料制成的盒状的或壳状的屏蔽体,可以将干扰源或者受干扰对象包围起来,这样就可以割断或者削弱干扰源的空间耦合通道,组织干扰源向受干扰对象传输电磁能量。根据屏蔽的干扰场的性质的不同,一般可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种类型。通常采用电场屏蔽的方式来消除或者抑制由于电场耦合而引起的干扰,使用铜和铝等导电性能良好的金属材料充当屏蔽体,且屏蔽体要保持良好的接地。磁场屏蔽是为了消除或者抑制由于磁场耦合而引起的干扰,一般可以用高磁导率的材料来充当屏蔽体,从而保障磁路的畅通。对于一些电气设备,既存在电场耦合,又存在磁场耦合,例如,变压器、发电机等等,变压器的电磁屏蔽一般采取的是在变压器绕组线包的外面包一层铜皮作为漏磁短路环,漏磁短路环会产生反磁通来抵消部分的漏磁通,从而使变压器外的磁通减弱。另外,在同轴电缆中,可以在电缆线中设置屏蔽层,防止信号在传输的过程中受到电磁干扰。同时,为了防止电磁干扰发生在通信电缆里面,可以在生产车间的通信电缆外面包裹一层薄膜,这样就能够起到屏蔽外界电磁干扰的作用。需要注意的是,对电磁干扰的屏蔽效果与屏蔽层的数量和每一层的厚度是有很大关系的。 (二)、隔离技术 隔离技术是抑制干扰的有效手段之一,它是指把干扰源与接收系统隔离开来,从而让干扰耦合通道被切断,使得干扰信号无法传输。比较常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。光电隔离需要用到的仪器是光电耦合器,光电隔离借助光作为媒介来耦台隔离两端输入和输出的电信号,它所具有的隔离能力比较强,能够有效地提高电子测量仪器的抗干扰能力;变压器隔离主要用在传输交流信号的过程中,需要用到隔离变压器来阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度;继电器隔离主要是利用继电器的线圈来接受电信号,在利用其触电来控制和传输电信号,这样就可以通过不和电产生联系而将强电和弱电分离开来。 (三)、滤波技术 滤波的形式有多种,主要有波形滤波、频率滤波、时间滤波、空间滤波、软件滤波和幅度滤波等。滤波主要是通过挡住噪声,只让有效地信号输出。干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽很多,所以可以采取滤波的方式来抑制干扰。根据滤波器频率的特性,可以将滤波器分为低通、高通、带通、带阻等类型。 (四)、接地技术 为了提高电子测量仪器的抗干扰性能,还可以通过接地技术来实现。接地技术主要是将电路、设备机壳等与大地相连,这样就能够给系统提供一个基准电位。接地可以分为保护接地、屏蔽体接地和信号接地三种类型。通过接地的方式,不仅能够防止设备使用时漏电造成人身安全,还能够有效地抑制干扰。 三、结束语 综上所述,在电气化的环境下,干扰现象时有发生。如果干扰源不能够消失,就需要想办法让其对其他设备的使用造成的干扰降低到最小。通过屏蔽技术、隔离技术、滤波技术和接地技术能够有效地抑制干扰信号的传输,保证电子测量仪器能够在允许的范围内进行参数检测。 电子测量技术论文:现代电子测量技术与仪器仪表的发展 近几年来科学技术迅猛发展,以信息技术为代表的新科技促进了电子行业的飞速增长,也极大地推动了测试测量仪器仪表的快速发展。电子测量仪器的发展为我国国民经济、企业发展,科学教育、特别是国防军事的发展做出了巨大贡献。随着世界高科技发展的潮流,中国电子测量仪器也步入了高科技发展的道路,鉴于中国在全球制造环节和设计环节的重要地位,使得中国成为全球各大仪器厂商青睐的大战场,同时,也带动了中国测试测量仪器的研发与测试技术应用的迅速发展。 电子测量技术的现状及存在的问题 目前国内的电子测量技术已有了很大的发展,中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视,状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国的仪器取得了巨大的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展,为中国的测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府越来越重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出,中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品,现在已基本上采用了标准化,模块化的设计体系,已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。 虽然国内的测试测量产业快速的发展,但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后,表面上看的有精度不高,外观不好,可靠性差等,深入分析则存在以下问题: 人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中,研发始终处于核心地位,而测试则处于从属和辅助位置,研究者对测试不够重视。 数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志,关系着一个国家在科技领域“核心竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因,中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业,标准化的研究也没有跟上需求的快速发展,从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观,但距离整个产业的要求还有一定距离。所以,还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有,在技术水平没有达到的条件下,一味地追求精度或追求高指标,而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。 软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用,就如同人的大脑一样,然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件,即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的核心技术,它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。 面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。 目前电子测量仪器的高技术成果 成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试。 调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。 VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量,还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。 电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。 现代电子测量仪器的发展方向及趋势 电子测量仪器的生产和设计是衡量一个国家工业基础和工业生产能力的重要标志,因此在仪器仪表生产技术的研究中要注重解决好产品的设计和过程监管模式,研究新型的仪器仪表应注重高精度,高质量,稳定性,可靠性,可维护性,可操作性,易升级性等。 我国电子测量技术的发展应保证产品性能更加优异,逐步与计算机融为一体,使测试及仿真软件在仪器中广泛应用,提高自动测试系统的性能,测量数据采集和处理的自动化,实时化,数字化,测量数据管理的科学化,标准化,规格化,测量数据传播于应用的网络化、多样化、社会化,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进的地面测量仪器等广泛应用与工程测量中,并发挥其主导作用。
软件技术毕业论文:计算机软件技术开发思路 【摘要】对计算机软件技术的开发与应用进行分析和介绍。研究内容在社会经济不断发展的今天,在人们生活以及工作的方方面面都已经广泛的运用到了计算机软件技术,因此关于计算机软件技术的开发应用受到了人们的普遍重视。本文对计算机软件技术的发展现状进行了分析和介绍,并且对开发计算机软件技术的研究进行了简单的分析。结论计算机软件技术在未来具有广阔的应用和发展前景。 【关键词】计算机应用;软件技术开发;应用前景 引言 计算机技术自从诞生以来,就在国民经济的各个领域中得到了非常广泛的应用,而且计算机在很多领域中已经占据了主导的作用。计算机主要包括两个部分也就是硬件和软件,其中保证计算机的运行的核心部分就是软件系统,不同的计算机软件系统在计算机中也具有不同的作用。与此同时,现在随着人们需求的不断变化,计算机软件的多功能性也在不断的拓展中,其深刻的影响到了人类社会的发展和改革。虽然与全球其他发达国家的软件产业总额比起来,我国软件产业的总额还存在着一定的差距,然而现在这个状况正在不断的改善当中,目前在全球软件产业总额中我国软件产业总额占据了越来越高的比例。 1计算机软件技术的开发现状分析 作为一种能够操作软件系统的高级技术,计算机软件技术的主要研究内容就是保证高效运营的运行模型、积极的优化相应的支撑体系、进一步的探索相关的手段等。 1.1对操作系统的开发 作为计算机的重要组成部分,计算机的操作系统在计算机的运行过程中具有十分重要的作用,比如管理各种硬件以及资源的硬件资源管理系统,其主要包括显示器、存储器以及处理器等;同时其也能够操作各种软件运营系统,从而能够统筹管理软件的运行情况;除此之外,其还能够有效的支撑相对应的一些软件。现在计算机软件技术发展的越来越快,而且操作的合理性以及便捷性已经成为了计算机软件系统在未来的主要发展方向。作为一种新兴技术,嵌入式技术在操作系统中的应用也变得越来越广泛,而且已经取得了较好的发展。所谓的嵌入式技术就是使计算机的硬件和软件有机的结合别的机电设备,最终将一个全新的设备系统形成。现在嵌入式系统产品种类变得越来越多,而且广泛地运用在了各个领域中[2]。 1.2对数据库操作系统的开发 作为计算机系统的关键组成部分,数据库系统在计算机系统中处于核心的地位。现在数据库系统的安全技术问题受到了很多人的关注,因此其也具有了良好的发展。数据库系统的支柱在数据库系统中具有十分重要的作用,各大数据库公司以及软件学术界都开始积极的研发数据库系统,而且已经将数据库系统的研发放在了首要的位置。 1.3软件工程环境的开发 对工具技术以及方法等实施合理的安排是软件工程的主要侧重点,软件工程环境的主要定义就是一系列的能够在一起工作的系统构件,并且能够保证日常工作活动中自动化支持的实现。在早期开发软件工程环境主要属于一种整体的研发,现在已经开始出现了细节化以及分散化的特点[3]。 2计算机软件技术的具体应用分析 2.1在项目工程中计算机软件的应用 在信息化社会,不管是信息的传播方式也好还是信息量也好都具有多种多样的特点,而这一特点也使得项目各方在具体的交流过程中变得比较困难,因此信息的交流和传递对一个工程的管理来说具有十分重要的作用。将计算机软件充分的运用到项目工程中就能够使这一问题得到有效的解决,现在按照功能可以将工程项目管理软件划分为两种,比如高档次的P3具有十分强大的功能,但是也相对的具有较高的价格,TimeLine属于一种低档次的软件,其只能解决工程中的某一方面的问题。 2.2在工程制图中对计算机软件的应用 在工程制图中对计算机软件进行充分的运用能够使工程师的劳动力可以极大降低,并且也使得工程开发的进度得加快。现在制图软件技术随着计算机软件技术的不断发展也出现了较快的提升,一般可以将工程制图的软件发展过程划分为三个阶段,也就是初步使用光栅扫描显示器,广泛使用PC机以及飞速发展的工程制图软件。现在有很多软件都在计算机工程制图中得到了广泛的应用,比如Java以及AutoCAD等都属于比较常用的软件[4]。当前,应用计算机软件进行工程制图已经基本实现了智能化、数字化及一体化,将人们的创造潜能发挥到了更大的限度,其流程见图1。 2.3在移动计算机通信中对计算机软件技术的应用 现在在IT技术中移动通信和Internet属于两大热点技术,有效的结合这两大这点技术就诞生了移动计算机通讯网络。移动计算机通信网络主要指的是可以在网内随意移动主机的一种网络,这样就极大地方便了计算机用户的使用。比如PDA(个人数字助理)以及HandbookPC(笔记本电脑)等基本上都对无线通信设备进行了配置,用户可以在任何无线网络覆盖到的位置对各种不同的数据信息进行随意的发送或者接收。计算机通信的主要功能包括信息通信与网络技术的应用、分布处理功能、资源共享功能、数据通信功能。目前移动计算机通信网络技术应用的越来越广泛,主要包括移动internet的应用、纵向应用以及横向应用,而且具有非常广阔的应用前景[5]。 2.4在移动数据中计算机软件的应用 在移动通讯数据业务不断发展的今天诞生了多媒体应用处理器,现在3G移动通信技术已经在世界上很多国家和地区得到了普及。3G网络能够将更加有效地支撑起共给移动业务的发展,其除了使通信质量得以极大提升之外,同时也保证了视频通话的实现。全方位的移动数据服务时代是3G时代的一个显著的特点,在各方面3G移动通讯技术都表现出了非常大的优势,在我国移动通信技术不断发展过程中,现在又已经推出了第四代移动通信技术,与3G移动通信网络比较起来,4G移动通信网络的优势更为显著,其能够保证全球性的互通和漫游在不同同接入技术之间的实现,并且能够对多媒体互动业务进行支持,因此其具有更强的相互交错的功能性,年轻一代在未来市场上的多样化需求势必会由于4G移动通信技术的不断普及而得到更好的满足。 3结语 总之,人类社会由于大规模的计算机软件技术的开发和应用而出现了巨大的进步,在这个过程中,人们的日常工作和生活也越来越多的依赖于计算机软件技术,因此计算机软件技术对于信息化时代的人类而言具有十分重要的作用。现在我国的计算机软件技术还处于不断发展的阶段,因此我们必须要对开发和应用计算机软件技术的成果予以更多的关注,并且与我国的国情有效的结合在一起,最终能够将具有中国特色的计算机应用软件开发出来,使其在社会主义现代化建设中发挥更加重要的作用。 作者:郭晨鲜 单位:中州大学 软件技术毕业论文:软件技术专业JavaWeb课程改革思考 摘要:软件技术中一个重要的分支就是动态网站的制作。现在很多资源都可以从网络中获取,而人们获得这些数据与资源的最直接方式就是通过网页来浏览、下载与共享。JavaWeb可以说是一个综合的学科。他不仅仅是Java语言,还涵盖HTML、脚本语言、网站的设计思想、特效脚本语言乃至数据库等多方面知识的运用。目的是能够完成动态网站构建的全部过程。本文从该门课程的内容开始介绍,分析了课程中存在的问题以及问题形成的原因。针对原因有效的提出了改革措施。 关键词:脚本语言;网站设计思想;多样化评价;教材编写;实践能力 1软件技术专业JavaWeb课程的涵盖内容 1.1课程的产生 这们课程是高职针对软件专业发展,面向社会软件研发企业岗位需求,设立的特色专业。具有针对性强,就业岗位多,人才需求量大的特点。因为网站制作是很多软件研发企业必需要做的工作。无论何种功能的系统,随着网络化的普及,人们都需要让这种应用系统具备联网功能。就常常要使用到浏览器服务器模式。而浏览器呈现的友好界面就要以动态网站的形式呈现。所以,软件研发企业,对动态网站构建的技术人员需求量巨大。高职院校通过深入调研,应对岗位需求,建立了这个特色专业。这系列还被很多培训机构青睐,例如北大青鸟等都有类似的培训课程。 1.2涵盖的技术 作为一名技术人员,在动态网站研发过程中,最先要掌握的基本语言,应该是超文本标记语言。这种语言从名字就可以看出是专门为制作网页和网站服务的。因为代码简单,方便易懂。所以可以作为前导的基础课程。其次,要开发动态网站,至少要掌握一门面向对象的高级编程语言,从本门课程的名字大家也能分析出,这里选用的是Java高级编程语言。当然在动态网站制作过程中,脚本语言必不可少。目前较为成熟、流行的脚本语言有,PHP、C#和JSP,后者跟JAVA有着天然的结合性,技术也不逊色于前两者。是教学中不错的选择。当然动态特效脚本语言也是需要了解的,这里面选择性较大,不一一介绍。最后,选讲一门数据库技术,让网站从静态变为动态,才真正实现网站的意义。SQL可以进行简单介绍。除了技术角度之外,还应该介绍网站的功能设计、主题与内容的安排,风格的确定等。如果课时允许的情况下,还可以适当拓展网页美化相关的专题。 2软件技术专业JavaWeb课程存在的问题 在课程内容上未能紧跟技术发展趋势,现有的JavaWeb开发高职高专教材多以基础的知识和技能为重点来讲解,与用人企业对JavaWeb开发人才需求相差太大,不能满足用人单位的需要。比如企业多需熟练掌握SSH框架的JavaWeb开发人才,但学生没有深入地学习实践这些主流的开发框架,就业时面对企业人才需求比较被动。在教学模式上,能够采用任务驱动,项目导向的方式,但是每个项目只针对某些知识点,相对单一,虽然全部项目涵盖了全部知识点和技能,但是系统性不够,不能很好地引导学生将这些零碎的知识和技能应用于综合的系统开发中。另外,课堂和实训地点相分离,缺乏职业氛围,与企业联系不多,学生在校学习与实际工作存在不一致性。 3软件技术专业JavaWeb课程改革的有效措施 首先打破传统教学观念,以“任务为驱动”、“案例+项目”的方式进行教学,从学生熟悉的实例出发,首先提出问题,引导学生解决问题,问题扩展,再解决问题,再扩展,再解决。这种通过一个程序的层层推进,引入课程内容,使得学生的每一步学习都有基础,是循序渐进,螺旋式上升的过程,使学生的学习是在“走台阶”,而不是“三级跳”。其次在课堂教学上采用师生互动、小组讨论等形式,也通过老师巡回指导,发现学习中普遍性问题和同学中的新思路、新方法,实时地提出问题,学生进行正误判析,解决普遍性问题,或者请有独特思路的同学演示自己的方法或程序,对比各种方法的优缺点,鼓励大家再提出新方法。再次计算机类课程的学习有其自身的特点,听不会,也看不会,只能练会,所以在课程教学中必须强调程序设计训练。学生只有通过大量的练习,才能真正掌握语言知识,培养程序设计的能力,逐步理解和掌握程序设计的思想和方法,能利用计算机解决实际问题。最后课程采用过程性评价和结果性评价相结合的考核评价模式。其中,过程性评价成绩占课程总成绩的60%,结果性评价成绩占课程总成绩的40%。过程性评价以项目为单元来进行。结果性评价通过学期末的集中考试进行,重点考查学生对JavaWeb开发的基础知识及常用开发框架的理解掌握情况以及代码编写能力。每个项目成绩都是从知识、技能、态度三方面考核,考核依据是提交的成果、项目总结、平时表现、小组内部评价、组间评价等。 作者:宋磊 杨文 吴奇英 单位:哈尔滨职业技术学院 软件技术毕业论文:软件技术专业实训基地创建 实训基地不仅是为高职教育提供实践教学的重要处所,也是实现高职教育人才培养目标的重要保障.如何合理建设并充分利用好实训基地这个实践平台,是研究的首要问题. 1软件技术专业实训基地建设思路 1.1校内实训基地建设思路 (1)设立专业实训室.在建立校内实训室时,经费是首要考虑的问题,在有限经费条件下,可以根据专业特点及专业班级人数来设置实训室的功能与数量,也可以与计算机其他专业共用实训室,来达到控制成本,提高利用率的效果.如软件技术专业计算机类课程分为计算机基础课、专业基础课和专业核心课.对于计算机基础课与专业基础课可以和计算机类其他专业共用实训室,针对专业核心课程可以成立软件开发测试等实训室.在规划软件开发测试等实训室数量时,要充分考虑软件专业各年级的班级数量及专业课程设置要求与特点.计算机软件技术专业课程教学一般都采用理论实训一体化的教学模式,学期教学中会有整周的阶段性专业技能训练,要做到正常课程教学与阶段性实训不冲突,要有一定的实训室冗余.在规划实训室规模时,可以考虑专业学生班级人数成立大小不等的实训室. (2)成立软件工作室.利用校内实训室的条件,创建软件工作室.软件工作室的成员由校内的专业教师和校外周边地区软件企业的兼职教师,及来自计算机专业的对软件设计与开发感兴趣的学生组成.软件工作室可以承接一定的软件项目,在专兼职教师带领下,与学生共同完成承接的项目.在完成项目的过程中,不但可以提高教师的实践教学能力,还可以进一步锻炼学生的专业素质能力和团队合作能力. 1.2校外实训基地建设思路 校外实训基地是对校内实训基地设备、场所和功能缺陷的有效补充,能有效缓解学校实训基地建设所需经费和空间不足的矛盾.在建设校外实训基地时,可以选择与企业合作的方式,将学生送到企业进行顶岗实习.实习期间,在学生自愿的情况下,企业可以有偿或无偿对学生在软件项目开发整个流程及团队合作进行短期培训,使学生能更好地适应岗位,并为企业及学生双方创造更多价值. 2软件技术专业实训基地建设成效 2.1校内实训基地建设情况 根据专业实际需求,在满足教学实践教学要求的前提下,在学院原有实训设备的基础上,重新整合并更新了软件技术专业实训基地,成立了计算机应用实训室、计算机组装维护实训室、Java开发实训室、.NET开发实训室、软件测试实训室、软件综合项目实训室和项目开发实训室(软件工作室).为了使实训基地发挥其作用,有序的开展各项实习实训活动,制定了完善的实训室管理制度,在实训基地管理上还配备了专门的实训室管理教师与学生.教师负责实训室软件环境运行维护,学生负责实训室的日常管理,如实训室卫生的打扫及实训室开关门,在教师的带领下参与实训室软硬件的维护管理等工作.利用校内实训室资源成立了一个软件工作室,为了营造更真实的软件开发实践情境,更好地维护工作室的运营,工作室成员可以争取更多的软件设计客户,为学生提供更多的实践机会.为了争取更多的客户,工作室既要向企业展示自身的优势,如较强的技术实力等.在争取客户过程中,为工作室的员工提供了更多与企业进一步接触的机会,为学生提供更多就业机会,也为企业招收优秀的软件技术人员提供了便利. 2.2校外实训基地建设情况 软件技术专业与北大青鸟签订了合作协议,成立了青鸟软件技术专业,由我院和北大青鸟共同研究专业课程体系,共同为学生联系对口的实习岗位.在学习期间,由北大青鸟企业教师对学生进行专业、职业培训,并带领学生参与到一些项目的开发中来,提高了学生的实践能力.在与北大青鸟的合作中,学生每年都可以参加北大青鸟组织的院校赛,并设立了奖金,充分调动了学生学习的积极性及参加比赛的热情. 3结束语 软件技术专业实训基地的建立是培养具有创新意识、创造能力及应用型人才的实践场所,是提高教学质量的重要途径,是培养学生职业能力、提高职业技能水平和提升职业素质的基础保障,也是职业教育的必由之路. 作者:翟秋菊 何鑫 孙守梅 卢长鹏 单位:黑龙江农业经济职业学院信息工程系 软件技术毕业论文:软件技术服务业营改增税负影响 【摘要】1994年我国推行营业税改收增值税来调整国内工商营业税收模式、推动经济结构性减税、转变市场经济发展形式。进行试点区域化税收模式的改革带动国内各行业产业链的转型性发展突破。针对第三产业的崛起趋势具有良好的市场导向性和效益型。可以说“营增改”税收政策的实施正是为了适应第三产业发展需求和经济行业的不断转型和升级。通过平衡和制约产业结构与税收结构来为其打造有利的税收环境。 【关键词】营改增;技术服务业;税负影响 税收政策作为国家的宏观财政手段对国家财政大局和经济有着不可言喻的重要性。国内各类型经济产业是税收政策的直接作用对象。因此对经济企业和工商行业等不同产业的划分和税收制度尤为突出。随着以服务行业为代表的第三产业发展和崛起,原本的税收制度呈现多种问题,不能满足其要求。服务行业自兴起以来依据自身资源消耗低,经济附加值大的特点迅速导向市场。为协调第三产业在传统经济模式下的融合性和连带性,“营增改”应运而生。 一、我国服务行业的发展现状和分析 随着人类文明的进步、社会和谐的安定、生活与市场的负责化和经济科学的发展等诸多因素,服务行业为人提供便捷、解答和维护,为社会经济产业化便于接轨人民生活的宗旨早在二战期间就已经初现端倪。现代服务行业的确定是由美国社会学家丹尼尔提出来的。他指出服务行业在工业发展模式中最直接的表象是交通运输业和商品零售业。服务行业的出现和发展使各经济产业无不通过人性化的吸纳和融合来大范围提升企业价值和经济营销模式。这一现象导致市场规模的模糊和混乱。对行业之间的确立关系被服务行业的介入而打破。执行传统的以企业营业税为税收对象导致经济性产业和服务性产业出现双重税收,这对服务行业的发展造成巨大阻碍。尽快给服务行业找一个“安身立命”的市场并合理控制各企业之间产业链的调整和延伸,进而完成服务型行业的华丽转型。所以面对服务行业跻身各产业链的同时有效的规划市场服务类别并针对其市场经济转型和服务型经济的发展完善落实税收政策的改革是十分必要的。根据世界贸易组织的国际服务贸易分类表显示:现代服务行业可分为商业服务、通信服务、建筑有关工程服务、教育服务、环境服务、销售服务、金融服务、旅游服务、健康和社会服务、交通运输服务、娱乐文化服务等诸多类型。由于服务行业的发展迅速和其本身具有复杂化和多变化,致使现在理论界都不能统一的为服务行业有一个明确的概念分析。而通过服务行业在人民生活和产业工作的融入中的行业规整确定了服务行业典型的三大支柱,分别为生产性服务、科技型服务、新兴性服务。中国虽然发展成为世界贸易大国,但是服务行业的起步还是相对发达国家较晚。中国服务业的发展应该优先借鉴国外成功的服务发展模式,取其精华、因地制宜、推陈出新。尽快确立服务行业规章制度,通过完善的服务体系运用制度化,科学化的管理手段创造具有中国特色的服务行业。 二、实施“营增改”税收政策的试点分析 “营增改”的宗旨就是通过现代服务行业的结构性减税来解决市场行业重复征税的问题。这对企业化的结构调整和转型升级有长远的影响。2012年“营增改”税收模式率先在上海市的交通运输和现代服务业作为试点研究分析。根据国民经济和社会发展统计数据发现上海市在2011年的国民生产总值是14900.93亿元,其中以交通运输和现代服务行业为代表的第三产业贡献值比例占58.05%。第三产业的发展和建设已经成为上海经济发展和未来产业发展的焦点。因此国家税务局和财政部于2012年1月1日将上海作为“营增改”税收政策试点研究进行税收政策的改革,一年期间上海市的试点企业扩展到15.9万家,市场经济企业和纳税人的税收相对减少了166亿元,“营增改”的推行减轻了90%的企业税收负担。同年八月份国家税务局将北京、天津、广东等八个省份纳入新型税收政策试点范围中,两年后“营增改”推行全国。在现行增值税17%和13%两档税率的基础上,新增11%和6%两档税率。虽然在“营增改”税收模式下国家财政局的税收值明显下降,但相对于我国经济市场转型服务经济的发展来说。“营增改”对我国现代服务行业的优先发展和经济水平是利大于弊。当然还需要分析试点地区税收政策实施的优劣并综合国家和区域特点来进一步对新型税收政策进行考验和修正。国家税务总局为缓解试点地区产业税收转变的过度影响将传统税收模式中纳税人的营业税减免政策调整为增值税免税或者即征即退方式,非试点地区一般纳税人可凭借增值税专用发票抵扣进项税额,而原本试点地区的营业税收入依然归属于试点地区。通过传统营业税和新型增值税的双向计算和抵扣有效的链接了原本税收模式进项税额抵扣链。缓解了地方经济企业转型服务经济中税收模式的阻碍和压力,同时保持了中央和地方现行财政体制的基本稳定。本次“营增改”税收模式改革仍采用纳税人分类管理模式。以应税服务中增值税销售额为500万为界限分为一般纳税人和小规模纳税人。 三、数据分析“营增改”前后服务行业的税负影响 1、对小规模纳税人的税负影响 “营增改”后小规模纳税人的税收计算为:应纳增值税额=营业收入÷(1+3%)×3%。虽然在“营增改”后小规模纳税人征收率沿用传统税收仍为3%,但是相比于之前的纳税方式以营业收入全额乘以百分之五的税率来看,小规模纳税人收益比较明显。况且“营增改”后小规模纳税人的营业收入包括了含税销售额,这使应纳税额进一步降低。例证分析:假设某家小型服务公司的年营业额为200万元。在“营增改”钱应纳税额=100×5%=5万元;“营增改”后应纳税额=100÷(1+3%)×3%=2.91万元。经过分析计算比较“营增改”前后纳税额的比率为(5-2.91)÷5=0.418。由此可见运用增值税纳税模式小规模纳税额明显降低。 2、对一般纳税人的税负影响 改征增值税后一般纳税人有原本缴纳5%营业税改为缴纳6%增值税,企业购进的固定资产和按照进项税额进行税收抵扣,购进企业营运设备,加大固体成本额等成为了一般纳税人税收筹划的最佳选择。增值税的计税对象由传统纳税的营业总额改成营业增值计税。这里的营业收入总额也是包括含税销售额的。具体税收计算方式为:销项税额=营业收入÷(1+6%)×6%进项税额=经济成本÷6%应纳增值税额=销项税额-进项税额例证分析:假设有家大型技术服务企业其年营业额假定为1000万元,并且单从营业销售额(不考虑企业固定资本的进项税额抵扣)来计算比较“营增改”前后该企业所承担税额的比率和企业营业总额。那么该企业在“营增改”前改年度的营业缴纳税额=1000×5%=50万元;附加税费(城建税7%、教育费3%)=50×(7%+3%)=5万元。所以该年度本企业的税收总额为50+5=55万元;营业总额=1000-55=945万元。改征增值税后本年度企业应缴纳的增值税=1000÷(1+6%)×6%=943.40×6%=56.60万元,由于这里的营业销售额包含税销售额,所以附加税可在所得税前抵扣。最终企业应纳税所得额=56.60×(7%+3%)=5.66万元,出去应缴纳的增值税和附加税后改企业的净营业额=943.40-5.66=937.74万元。通过数据分析发现:改征增值税后实际税流转率为0.66%,正是应为实际税率小于名义税率,即0.66%<(6%-5%)才能有效的保证企业利益。由此可见税负的下降取决于进项税额和年营业总额的比率大小。0.66%作为“营增改”后的实际流转税率成为衡量企业年缴纳税额比例的临界点。如果进项税额和营业总额的比率大于0.66%,那么该企业的税负就会降低,企业盈利指标也会随之提高。反之企业就有可能出现税负升高的情况。 四、软件技术服务行业“营增改”税收问题和措施 通过数据的计算分析可以知道当企业进项税额和营业税额的比率小于0.66%时企业的税负是呈现一个增长的趋势,就是说“营增改”政策也有可能加重部分行业的税负。软件开发服务行业就是“营增改”中税负不减反增的服务行业之一。由于营业税和增值税都是属于流转税,软件开发服务业固定资产相对不足、技术成本大都是人力知识成本,这是导致软件服务业税负增加的主要原因。在对上海服务行业的试点政策统计中发现,“营增改”后税负下降的服务业占比为90%,但其中有35.6%的企业反映“营增改”后税负水平升高或者基本不变。其中有形租赁业和公共运输业相比之下税负增长严重制约了其发展,上海政府积极出台了相关财政扶持政策。通过实行特别行业税收即征即退、先征后退或者建议征税的方式来缓解“营增改”税负的过渡期。“营增改”税负不减反增的反常现象并不是意外,这种税负变化是长期发展可持续、可控制的。增值税和营业税并存的双轨税制正处在发展探索阶段,“十二五”计划以来我为实现软件服务行业的健康发展,财政部和税务局制定实施了18号文和70号文,不断加强税收政策方面的优惠制度和扶持力度,在“企业据实申请、财政分类扶持、资金及时预拨”的影响下尽可能的减轻税负对软件服务业的影响。软件服务业也要积极响应国家政策和法规,及时务实的向国家反馈市场经济税负变化和影响,在国家的制度方针下考虑企业发展,寻求新的发展机遇。同时“营增改”中对服务行业的进项抵扣范围也应该适当的扩大,增强增值税抵扣链条的完整性和科学性。解决企业增值税务的正规发票是当下解决软件服务业税负问题的可行措施。 五、结语 “营增改”的实施降低了现代技术服务业的流转税负,进而提高经济企业的盈利能力,发展运营能力和资金流转能力。为实现经济和服务之间更加融洽的转型和升级提供政策上的助力。然我国服务行业中改收增值税的政策税务模式仍处于初级阶段,在实际过程中要注意规避风险,设计融资方式,进而探索出一条适用经济市场发展和服务行业高水准的税务税收多极化途径。 作者:苏辉 单位:北京洛斯达数字遥感技术有限公司 软件技术毕业论文:计算机软件技术不可靠性思考 [摘要]近些年来,我国的科学技术得到了迅速的发展,尤其是计算机技术的发展。随着我国计算机应用水平的不断提高,在计算机软件方面我国已经有了很大的优势,但是随着社会的不断发展,计算机软件技术也开始逐渐显现出其弊端。 [关键词]计算机技术;软件技术;不可靠性 1前言 计算机软件技术是一项比较先进的技术,随着当今社会的不断发展,越来越多的领域都开始对计算机软件技术加以利用,对于软件技术的利用给人们的生产生活带来了极大的便利,但同时,计算机软件技术也有着一定的不可靠性。 2计算机软件技术及其组成成分 所谓的计算机系统,是由硬件系统和软件系统两个方面的内容所组成的,其中,软件技术就是指的计算机程序、规则和方法的稳定记载及计算机上运行时所必须的数据。从计算机诞生至今,人们对于软件技术的研究主要包括了以下几个方面的内容,第一是计算机设计语言、编译技术和操作系统,第二是实用程序、数据库技术、软件工具及其实现技术等等。对于软件技术而言,它大致分为了数据处理、过程处理、科学计算和人工智能几个大类,所谓的软件技术,就是将现实中的问题通过建立相应模型的方法,然后再针对相应的模型进行分析并提出解决方案,最后再通过程序的编制来对问题加以解决,最终通过计算机来显示预期的处理结果。一个计算机系统离开了计算机软件技术是不完整的,因为计算机各种功能的实现都必须要依靠软件,而这些功能软件都是在软件技术的基础上创造出来的。 3计算机软件技术的特点 3.1高技术性 对于一个计算机软件而言,在其创作过程中,必然是存在一定的组织性和程序性的,因此进行软件设计时,工作人员的分工也是十分有序的,而且他们的操作都十分的精密。除此之外,在计算机软件的设计过程中,往往还需要运用到一些高科技的工具,通过对这些高科技工具的利用,一方面可以使得工作的效率和质量得到提高,另一方面,也充分地保证了其精度。计算机软件也是一种科技的产物,它是随着科技的发展才得以诞生的,也是人类智慧的结晶,所以说在开发的过程中,难度也是相对较大的,而且其开发成本往往也较高,开发的周期相对较长,因此有着高技术性。 3.2强大的功能性 计算机的运行是离不开计算机程序的,计算机程序的设计不同于文学创作等,计算机程序的开发是具有非常大的价值的,因此对其进行设计必然要使其完成一定的功能。所以说计算机软件主要是用来为人们提供服务的,人们可以通过对其功能的利用来实现人们的某些目的。所以说计算机软件技术是有着很强大的功能性的,如果人们不能够通过软件来实现自己的一些目的,那么软件的存在就是毫无意义的。计算机软件的功能性主要体现在三个方面,第一是计算机的可执行性,简而言之,就是说计算机软件必须是在计算机能够处理和执行的条件下,才是有价值的;第二是计算机软件的序列性,序列性主要是指的代码化的指令序列、符号化的指令序列和符号化的语言序列;第三是计算机软件的目的性,计算机软件在其运行过程中,都必然是围绕着某一个明确的目标来展开的。 3.3互相渗透性 计算机软件是一个整体,通过计算机软件,可以充分地对人类的思维进行模拟,同时,计算机软件也综合了多种技术,它不但具有与文字相似的表现形式,同时还有这很强的使用性,所以说计算机软件实现了这两者的统一。相比于计算机硬件系统而言,软件更加地能够体现出人们的智慧,正是由于计算机软件有着诸多的优势,所以使得计算机软件技术成功地渗透进了许多领域,任何领域都可以通过对自身需求的总结和对计算机软件技术的利用来设计出相应的软件,来帮助人们完成相应的任务,实现相应的目标,一方面大大地节省了人力和物力,另一方面,也使得工作效率得到了大大的提高。 4计算机软件技术不可靠性的定义 要定义计算机软件技术的不可靠性,我们可以通过对计算机软件技术可靠性的分析来实现。所谓的计算机软件的可靠性,指的是在规定的条件下和规定的时间内,软件可以对用户下达的指令加以完成。根据计算机软件可靠性的定义我们可以看出要对一款软件的可靠性进行衡量,主要应该依据两个方面的内容,第一是指定的时间,第二是指定的条件。但是在软件的实际应用过程中,往往会因为各方面的因素使得软件不能够在指定的时间内或者指定的条件下来完成相应的指令,这就是计算机软件的不可靠性。正是因为计算机软件技术存在一定的不可靠性,所以也就出现了市面上许多的软件往往在其说明书中对其实际功能有所夸大,在软件的实际运用过程中,并不能够完全按照说明书来实现相应的功能。 5计算机软件技术的不可靠性分析 5.1系统危险 所谓的系统危险,指的是有可能会导致人员伤亡或者设备财产遭受损失的现象。随着我国当前计算机技术的不断发展,软件在各行各业中的使用频率也越来越高,在各行各业中所扮演的角色也越来越重要,虽然软件的使用可以带来极大的便利,但是由于计算机软件技术尚还存在着一些不可靠性,所以有可能因为软件的问题而导致整个产业系统面临着一些风险,使得系统工作不能够正常的进行。 5.2安全性风险 计算机技术与信息技术有着密不可分的关系,二十一世纪是一个信息化的时代,随着信息技术的不断发展,在软件运行的过程中,网络的安全就显得越来越重要。计算机网络的意义就在于提供给用户以相应的服务和信息资源,虽然网络的使用给人们的工作和生活带来了极大的便利,但同时网络也在通过一些软件来对人们的生活和工作造成一些不必要的负面影响。所以说当前计算机软件技术的不可靠性还体现在安全风险方面,在对计算机软件进行设计的过程中,如果没有相应的网络安全防范机制,就很可能使得软件用户面临诸多的信息安全风险,给人们带来一些不必要的损失,所以安全风险也是计算机软件技术不可靠性的一个重要内容。 5.3程序容易被篡改 对于计算机技术而言,硬件技术主要是对硬件所使用的材料进行研究,而一般硬件出现不可靠情况的主要因素也是硬件的老化或者损耗,因此一般而言硬件的失效主要都是一些物理故障,它是物体物理变化的必然结果,而且硬件也会出现浴盆曲线现象;但软件则不同,在软件的开发和使用过程中,软件是不发生变化的,不会出现像硬件一样的磨损和老化,更没有浴盆曲线现象的产生。但是由于软件的核心是其代码,如果代码被人为地进行了改变,软件就不能够完成其相应的功能,或者在完成功能的同时会使得用户的信息遭到泄露。软件在遭到篡改之后,十分容易造成一些数据错误,从而使得软件失效。 5.4人为影响较大 其实计算机软件技术的可靠性与硬件技术的可靠性也有着一定程度上的相似。比如说二者都是通过复杂的函数来对其缺陷和故障标准进行定义的,而且也都是通过运行来对自身的不可靠性加以发现,计算机软件技术的可靠性和硬件技术的可靠性都是系统在固定的条件下完成预定功能的可能性。在软件的开发过程中,实质上就是将开发者的思维转换为计算机语言,然后再编译成相应的软件,这是一个思考和创作的过程。软件的开发是以用户的需求为出发点的,然后通过设计师对于需求的分析和设计,最终将其通过计算机技术来加以实现。而在对软件进行设计的每一个环节中,都离不开人的参与,人的思维对软件有着极大的影响。但是往往由于人类认知和知识水平的有限,所以说在软件的开发过程中,难免会出现一些遗忘和不合理的情况,所以说就使得设计出来的软件不能够完成预期的功能,进而使得计算机软件技术的不可靠性增大。正是由于对软件技术的利用过程离不开人的参与,所以也就使得软件技术在很大程度上都会受到人为因素的影响,使得计算机软件技术具有不可靠性。 5.5软件界面不合理 一个实用的软件除了能够在指定的时间内和指定的条件下完成用户的指令之外,还应该有着直观和舒适的操作界面,因为它关系着人们的工作效率,如果软件的界面设计不合理,那么其操作就会变得十分复杂,甚至于在短时间内用户还不能够对软件的功能有一个全面的了解,这就极大的影响了人们对于软件的使用,给用户的使用带来极大的不便,使得计算机软件技术的不可靠性增加。 6计算机软件不可靠性产生的原因 6.1软件差错 软件技术的可靠性主要就是指的软件在使用过程中的安全性、可靠性、稳定性和流畅性等等,如果软件在运行过程中缺乏了以上特性,就说明其具有不可靠性。软件技术之所以会产生不可靠性,主要就是因为软件中的差错引起了相应的软件故障,而所谓的软件差错,就是指的在软件的开发过程中,由于开发人员的疏忽所导致的人为错误。比如说对于用户需求分析的错误,软件设计者没有很好地理解用户的真正需求,因此所开发出的软件必然是不能够被用户正常使用的,因而就导致了不可靠性的产生。还有就是测试错误,在软件的测试阶段,往往也会因为测试对象选取的错误而导致软件差错,最终使得软件具有不可靠性。 6.2缺少相应的评审机制 为了使得软件能够更好地满足用户的需求,软件的开发工作必须是按照一定的顺序和流程来进行的,如果不按照相应的顺序和流程来开展工作,就很容易使得所设计出来的软件不能够满足用户的需求。因此在软件开发的各个阶段,都必须要按照一定的评审机制来对软件进行评审,从而保证软件开发是朝着正确的方向在前进。但是当前的软件开发往往是缺乏相应的评审机制的,许多的软件开发仅仅是在初步设计阶段和最后的测评阶段有相应的专家参与,而在开发过程中是没有相应的人员参与测评的,所以也就使得软件产生了不可靠性。 6.3软件质量监管不严 当前我国对于软件质量的监管还不是很严,所以就使得许多功能不完善的软件流入市场,许多软件生产商都是在软件被人们广泛使用后才逐步地对其软件所存在的问题进行修复。由于缺乏严格的质量监管体系,也使得软件技术的不可靠性得以存在。 7结语 计算机软件技术在我们的生活中发挥着越来越重要的作用,所以说我们必须要对计算机软件技术的可靠性引起足够的重视,尤其是当前我们正处在一个信息化的时代,信息的安全与否关系到每一个人,而当前人们对于软件的使用频率也越来越高,所以说必须加强各种软件的可靠性,避免计算机软件的不可靠性,使得计算机软件技术能够更好地服务于人类。 作者:杨云卿 单位:渤海大学软件与服务外包学院 软件技术毕业论文:嵌入式系统低功耗软件技术分析 摘要:嵌入式系统分析的时候,最重要和最关键的就是功耗问题,想要保证有效降低功耗,应该从系统角度来分析嵌入式系统问题,低功耗嵌入式系统不但需要硬件设备的保证,也需要系统软件技术的支持,合理优化配合系统软件和硬件技术,才能达到真正降低嵌入式系统功耗的目的,本文主要分析了嵌入式系统低功耗软件技术。 关键词:嵌入式系统;低功耗;软件技术 一、嵌入式系统功耗问题概述 目前,不断发展计算机技术,开始广泛应用嵌入式系统,越来越高要求系统功耗问题。在嵌入式系统中应用电池供电的便携设备,因为是有限的电池存储量,不能持续为设备提供电量。一般来说,为了能够具备比较高性能,需要合理安置高性能CPU,依据实际运行规范,适当提高外围设备数量,会降低系统功耗,衡量嵌入式系统性能的关键就是低耗能,为了能够具备最平衡的高耗能和高性能需求,在符合系统实际运行性能要求基础上,尽可能降低系统耗能,从而确保可以长期运行系统,从软件和硬件两方面分析系统节能问题[1]。 二、嵌入式系统低功耗软件技术设计 (一)应用软件编写的节能设计。 第一,中断替代系统中查询。系统简单应用中,不管应用哪种程序方式都不会出现很大差异,差别大的就是消耗功率。中断方式处理系统中,中央处理器可以不做任何事,或者能够直接进入到等待或停止模式;如果是查询形式,需要中央处理器不断访问I/O寄存器,出现额外功率。第二,代替子程序。设计人员都知道,相比较读RAM来说,读Flash消耗功耗比较小,因此,在设计CPU的时候,RAM会展现低功耗性能,但是仅仅只能一次调用子程序,子程序进入到CPU以后,会暂时存储中央处理器寄存器,离开系统的时候,CPU会弹出寄存器,此时至少需多次操作RAM,因此,设计人员在设计程序系统的时候,利用宏来代替子程序来。设计中是在子程序、还是宏上调用系统没有很大区别,但是编译的时候会依据中央处理器进行实施,避免调用子程序,但是最重要的就是增加代码数量,上述方式可以适当降低系统功耗[2]。 (二)应用程序编译的节能设计。 第一,降低冗余代码。处理器处理系统时候消耗30%能量就是cache消耗的能量,此外,如果不能命中cache的时候,会交换内容,所以,外部总线被驱动的过程中会增加能量,编译程序的时候适当降低冗余代码,会极大程度降低cache活动,以便于达到降低系统功耗的目的。第二,优化I/O功耗技术。系统中比重中,驱动I/O端口需要的能量在整个系统中具备极大比重,因此,为了能够降低系统耗能量,应该适当降低应用驱动I/O端口次数,也就是依据编码设计技术来不断降低和压缩I/O数据,从而达到降低I/O频率的目的。优化和分析应用程序存储局部性访问性能和交换总线地址活动性质的时候合理应用编译器,从而达到编译编码的目的,此外,还需要系统硬件具备一定解码作用。在分析系统程序的过程中,不断优化局部高频数据性能,从而降低操作访问系统频率和次数,不仅可以降低系统功耗,还能为系统运行提供能量。 (三)硬件低功耗节能技术。 第一,DPM。动态管电源管理(DynamicPowerManagement)可以依据嵌入式系统实际运行情况来适当关闭不需要的系统设备,如,硬盘或者显示器等,第二,依据系统运行实际负载来合理调整总线频率和中央处理器波率。目前,已经具备完全智能化的管理动态电源方式,在没有人为原因接入和干扰的前提下,能够快速转换系统运行速度,一般每秒能够实施几百次,从而能够达到节能的作用。第三,APM。高级电源管理(advancedPowerManagement)主要就是用来为系统提供BISO管理电源机制,在开发系统的时候适当把硬件编程接口加入BISO中,能够成为沟通操作系统和主办的重要枢纽,建立APM-BISO,上述方式能够依据实际情况来有效合理调整系统自身硬件耗能[3]。 结语 总之,由于不断发展微电子技术,嵌入式系统开发中低耗能成为重要问题,从应用程序编译的节能设计、硬件低功耗节能技术、应用软件编写的节能设计三方面分析优化系统功耗问题,尽可能降低系统功耗。 作者:付强 单位:北京信息职业技术学院 软件技术毕业论文:嵌入式软件技术的现状与发展 摘要:本文主要就嵌入式软件技术特征和发展现状进行分析,然后结合实际对嵌入式软件技术的发展方向进行探究。 关键词:嵌入式软件技术;特征;现状 一、嵌入式软件技术特征概述 嵌入式软件主要是针对嵌入式系统来说的,而这一系统也称为是以应用为中心,对于这方面的系统主要涵盖着外围硬件设备以及嵌入式微处理器和嵌入式操作系统、应用软件系统几个部分。嵌入式的软件主要是在一定技术下把操作系统以及其他开发软件嵌入到硬件中,从生产过程层面来看主要就是先实施芯片开发,然后对嵌入式系统软件加强设计,最后再进行嵌入式电子设备制造当中,而在嵌入式系统方面主要是独立运行的计算机系统[1]。在嵌入式的软件系统方面主要是强调着以应用作为基础,然后对软硬件的协调比较重视,在这一基础上才能够将预定的计划得以完成。从嵌入式软件技术自身的主要特征层面来看,在实用性以及灵活性上有着显著呈现。灵活性特征是因为这一软件技术能够随时性的开发,由于软件的小巧所以能比较方便的嵌入到计算机系统中,对其功能不会造成相应影响。 二、嵌入式软件技术现状分析 从当前我国嵌入式软件技术的发展过程来看,在当前还有着诸多挑战,这就需要这一技术能够结合多方面的发展需求进行创新改变。当前我国的科学技术发展的速度比较迅速,在嵌入式这一软件方面已经有了广泛应用,对人们的工作生活以及学习等都提供了方便[2]。网络技术下嵌入式软件的自身优越功能以及在操作系统作用下,能够为小型电子设备的低成本以及小型化目标的人机界面交流提供了技术层面的支持。在对嵌入式软件技术的应用层面主要是在软件应用和系统开发层面有着重要体现。从嵌入式软件的应用领域来看,在通信工程以及消费电子和工业生产等方面都有着广泛应用。通信工程方面主要是智能手机以及全球定位系统等;在消费电子方面则主要是数字电视以及数码相机、家庭网关等层面;在工业生产方面则主要是数控机床以及制造工厂等层面。除此之外在金融交易以及医疗卫生和交通运输等方面也有着比较广泛的应用。 三、嵌入式软件技术发展态势思考 3.1无线网。 嵌入式软件技术的广泛应用也说明在作用发挥层面比较显著,为能够对国际市场竞争态势有效应对,就需要对嵌入式软件技术进行升级。其中在无线网的操作系统发展上已经逐渐得到了应用,在以后的发展过程中,移动通信网络能够在丰富的多媒体数据业务上进行提供,并且在支持功能上和更多的移动终端设备上也比较突出。为能够将第三代移动通信系统优势得到有效发挥,在无线网的操作系统开发研究上就加大的力度[3]。在嵌入式设备的不断发展以及网络发展需求的加大下,无线网的技术应用就会成为嵌入式软件的重要发展方向,当前的EPOC就是比较稳定的无线操作系统,其主要是通过C++进行编写的,然后应用全面向对象设计方法对低端智能电话到全功能个人通信器要求能得到有效满足。 3.2人工智能。 由于嵌入式软件技术的开发应用主要是对人们实际需求满足而存在,所以这就需要根据人们的需求变化及时地进行升级改造,将服务性这一特征充分体现。在人工智能的技术下就能够对实际的需求得到有效满足,在和嵌入式软件技术得到有效结合下,能实现人机交互这一目标,并能够最大范围地将嵌入式软件技术得以应用。在医疗卫生领域中的人工智能技术和嵌入式软件技术的结合应用相对比较突出,在具体应用过程中就能有效减小对你患者的伤害。人工智能技术的应用在今后将会成为必然发展趋势,例如在生活中的智能仪表以及自动控温等仪器都是人工智能技术的呈现。 3.3网络互连。 为能够将嵌入式软件技术分布处理结构对上网的需求得到满足,就需要配备标准的多网络通信接口,新一代的嵌入式设备也需提供相应通信组网协议软件以及物理层驱动软件。从以往的单片机技术的情况来看,对当前的实际需求已经不能有效满足,而在新一代嵌入式软件层面的发展就很好解决了这一问题。嵌入式处理器能够在内嵌网络接口上对TCP/IP协议有效支持,同时在USB等通信接口方面也能够支持,在新的嵌入式技术方面对通信网的协议和物理驱动软件都能够具备就能方便的上网,同时也能有效满足诸多移动用户设备的上网需求。随着我国的网络技术的进一步发展,对嵌入式软件技术的优化也会使得人们的工作生活等方面更加的方便。 四、结语 综上所述,随着当前我国科学技术的发展,一些比较先进的技术在实际生活中已经得到了广泛应用,其中在嵌入式的软件技术发展方面,这是PC时期计算机最为普遍的应用形式。在迅速发展的信息化时代,单纯的计算机机器对人们的生活以及工作需求得不到满足,所以采用嵌入式软件技术和系统就能从很大程度上满足实际的应用需求。 作者:高立军 单位:北京信息职业技术学院 软件技术毕业论文:计算机支持的协同工作软件技术探究 【摘要】 所谓计算机支持的协同工作软件,就是利用网络环境以及先进的计算机技术为人们创造出一种协同工作环境,在这一工作环境下,人们可以开展深度合作,共同研发某个新产品或者是开发某个新项目,有效提升工作效率,本文对计算机支持的协同工作软件进行概述,并分析了计算机支持的协同工作软件技术。 【关键词】计算机支持 协同工作软件技术 研究 1前言 随着社会经济的发展,人们的生活、工作脚步不断加快,开展任何工作时都讲求效率,在这种形式下,计算机支持的协同工作软件应运而生,该技术的应用能够加强各个部门以及工作人员的之间的联系,形成一种协同的工作环境,为工作伙伴之间的交流合作合作提供支持,对于提升工作质量和效率具有重要意义。 2计算机支持的协同工作软件概述 首先,该软件具有灵活性的特征,可以根据实际需要随之增加或者减少参与者,软件整个结构表现出较高的灵活性,产品研发过程或者是项目开发过程的每个环节都以动态化的方式进行,设备的使用、任务的调整以及成员之间的相互协调都是一个动态过程;其次,该软件具有交互性的特征,就是说系统并不支持一个人使用群件,群体内所有成员必须进行交互;第三是具有异时性的特征,群内成员进行交互操作的方式有两种,一种是同步方式,另一种是异步方式,同步方式很好理解,就是进行交互的成员同时在场,实时沟通,而异步操作则不要求进行交互的成员同时在场,只需要在规定的时间段内即可,因此这种方式的灵活性较高,尤其是协调国际群体时表现出独特优势[1]。 3计算机支持的协同工作软件技术研究 3.1技术层次划分 将协同软件按技术层次划分主要有以下几点:首先是群组通信,通信方式由原来的一点到一点向着多点到多点的方向转变,就是可以将一台或者几台计算机中的数据同时传输到协同环境中的所有计算机中,这种方式提升了数据传输效率,实现群组内信息共享;其次是分布式对象技术,计算机集合体是构成该系统的基础,这些计算机共享网络资源,同时计算机与计算机使用者相互协作,为实现某个目标共同工作。分布式对象技术能够同时面对多层客户端,在客户端以及服务器的中间产生了中间层,在这种软件体系中,客户端可以从系统中分离出来,系统的扩展性大大提升,可以根据实际需要灵活伸缩,能够实现对整个工作过程的集中控制。系统可以为所有对象提供服务,各个对象之间也可以相互提供、享受服务,也就是说所有的对象都有两个身份,一个身份是用户,另一个身份是服务者,与原有的体系结构相比,这种结构具有更高的灵活性,所有对象之间能够实现透明访问,提升信息的利用率[2]。第三是面向服务,随着信息技术的发展,各个企业计算机应用系统的界限越来越模糊,协同软件的功能不再局限于公文管理层面,还包括对工作人员、财务以及业务流程等多方面的管理,这就要求协同软件能够与企业的管理系统有效融合起来,形成一种面向服务的体系结构,该结构属于一种组件模型,它能够实现各个服务之间的无缝对接,使用统一的方式进行交互,SOA就与该组件的思想一样,用户可以根据自己的需要调用其中的程序,建立属于自己的软件应用功能,满足协同软件管理的需要。 3.2协同方式分析 计算支持的系统软件中的重点技术就是协同方式,我们可以根据群组成员之间的协作程度将协同方式划分为以下几种:首先是角色协同,这种协同方式主要涉及到两个技术要点,其一是要为所有协作成员之间建立协作场景,每个成员都可以与场景进行信息交换,各个写作成员之间也可以直接进行信息交换,我们将其称之为群体感知技术;其次是要对所有成员的协作行为进行控制,除了加入和退出行为以外,还要消解冲突,我们将其称之为协作控制技术,上下文技术的兴起就为这两项技术提供了支持,将所有感知到的信息建模并分析,形成一种更加完整的感知环境。其次是信息协同,开展协同共组时,人们需要传递并分享自己掌握的信息,这些信息的格式各异,因此就需要系统能够共享不同数据源的信息,避免出现信息孤岛现象,比较常用的就是扩展标记语言技术,传递信息的过程中要使用统一的语言标准,同时可以对数据进行处理和显示,因此技术性程序也完全可以应用,由于该技术的基础是文字,因此即使是非技术性人员也很容易就能理解其中内含。最后是流程协同,就是强调业务流程的协同性,整个过程要依赖计算机系统,系统会自动记录流程中的每个任务,并根据任务的内容和难易程度做出自动协调,主要是应用工作流技术,目前该项技术仍旧处于进一步发展之中,一方面,工作流技术将不断扩大应用范围,将更广泛的发挥自身的协调功用;另一方面,工作流技术将不断改善自身缺陷,以更加灵活的方式为人们解决现实问题[3]。最后是计算协同,数据计算也是协同工作软件中的重要技术,它能够帮助人们的在短时间内完成复杂的计算,得到精确的计算结果,为数据的应用奠定基础。实际上到目前为止对于网络计算并没有一个统一的定义,其本质是将网络中的虚拟化资源联系起来,从而加快程序的应用速度,分布式计算是计算协同的核心,所有用户可以将整个网络结构当做一个巨型计算机,享受计算协同服务,该技术具备很强的数据处理能力,同时能够有效利用网络中的闲置处理能力,进一步加快处理速度。 4结语 协同软件为人们开展协同工作提供了技术上的支持,该技术将网络环境作为基础,可以建设出一种协同工作环境,促进工作之间的交流和合作,人们可以向协同环境中获取自己需要的信息,同时也可以将自己掌握的信息分享在协同环境中,提升信息的使用效率,进而提升工作质量。 作者:何松林 单位:浙江理工大学 软件技术毕业论文:软件技术实践教学质量研究 【摘要】 高素质、高质量的专业人才,对社会企业快速发展起着决定性作用。高校软件技术的专业实践教学尤为重要。高质量的实践教学才能培养出高质量的软件技术人才。如何拥有好的高质量的实践教学效果,是目前最困扰高校软件专业教师的问题。在软件技术实践教学中,教师自身素质的高低,教师专业技能的高低,教师课堂的把控能力以及教师运用教学方法的能力,都决定实践课堂的教学质量。 【关键字】软件技术;实践教学;教学质量;教学方法 0引言 未来的经济繁荣、社会和谐都有赖于人们的良好教育。高素质、高质量的专业人才的培养,对社会的发展起着决定性作用,没有专业技术性人才的支撑,社会的发展就会停滞不前,所以专业技术性人才在整个社会体系中显得尤为重要。高校实行的是专业性很强的高等教育,高等教育是大学、文理学院、理工学院和师范学院等机构所提供的各种类型的教育,包括专修科教育、本科教育和研究生教育。也就是说,高等教育,培养出来的是专业方向很强的高等技术性人才。目前,我国受到社会对高等教育强烈需求的影响和高等教育改革潮流的有力驱动,高等教育已非常清晰的展现在人们面前,那么人们对高等教育的教学效果和教学质量就尤为关注。对于软件技术专业,要培养出能适应社会,能满足社会的软件专业人才,高质量的实践教学是重要的途径。高校软件技术专业之间的竞争也愈加激烈,对于软件技术专业,提高专业技能的教学,提高教师的教学能力,提高课堂教学和实践教学的质量,是专业发展的重中之重。在这种优胜劣汰的形势下,如何推进软件专业教学改革,提高专业教育的质量,更好的为社会服务,是该专业亟需解决的问题。实践教学的质量起着关键性作用。 1软件技术专业教师自身的责任心和耐心 教师既是知识种子的传播者,又是文明之树的培育者,是年轻一代健康成长的引路人和光辉典范。教师在工作中需要足够的耐心和责任心。教师的责任心和耐心是体现平凡而严谨的教学生活中的,一个人要干好自己的本职工作,就要有高度的责任感,教师的责任心不是表现给别人看的,而是让自己无愧于教师身份的!教师作为“人类灵魂的工程师”,不仅要教好书,还要育好人,各个方面都要为人师表。教师的责任心和耐心是构成对学生影响的最现实的因素之一,它不仅影响着学生学习状况及其效果,而且影响着学生人格等心理品质的形成和心理健康的发展水平。因此,教师要胜任教育工作首先自身应具备良好的职业责任心和耐心,其中包括“爱岗、敬业、严谨、奉献”,要有个人的职业操守。“教书育人”首先要“育己”,只有自身成为一个道德高尚、有着美好情操、真正从感情上关心学生的老师,才能赢得师生的尊重,才能胜任教书育人的工作。责任心和耐心是教师品德的核心。责任心和耐心对任何人来说都是不可推卸的,对教师的尤为重要。然而,教师对于自己所承担的责任意识和自觉的程度是不同的,在对待教学和学生,有的教师忠于职守、尽职尽责,有的教师却消极怠工、得过且过,这其中就反映出了教师的工作责任心的强弱。很显然,教师养成了高度的责任心和耐心,对学校,对同事,对学生都是非常有利的。责任心和耐心的强弱,能够反映一个教师的品德优劣,也能反映一个教室是否高尚的人格。 2软件技术专业教师自身专业知识和实践能力 教师不仅应是“传道、授业、解惑”的严师,而且更应是拓展心灵智慧的人师。教师除了具有很高的责任心和耐心,还应该提高自身的知识结构与专业素质,要有丰厚的专业知识和专业能力。高校教师,不仅要求对自己所教学科的专业知识有深入透彻的了解,还要了解学科的知识架构体系、发展方向,还应该知道学科专业知识在社会企业的应用实践和扩展引用,以及如何将这些信息传递给学生。这就要求软件技术专业实践教师在专业领域的学习要持续不断、日积月累。 2.1实践指导教师要加强自身学习,潜心于教学,积极进行教育教学研究,不懈地追求新知识和教学的新境界。 面对新课程,面对新专业知识,要不畏缩的去探究和学习,将自己对知识的理解进行转化,转化成如何能让学生轻松的接受并掌握应用的信息。“三人行,必有我师。”多向其他教师请教和沟通。 2.2实践指导教师在教学过程中,逻辑思维要清晰,对所教授的知识的结构体系要熟悉和准确,讲解要简练、通俗和生动,有启发性和感染力。 所以教师讲解语言表达能力,是教师教学的最重要的基本功。如果表达不善,即使自身对专业知识非常的熟知,逻辑思维再强,也很难教好学生,让学生很好的掌握知识。对专业知识要足够的准确,不能含糊,模棱两可。在实践教学中,对学生在实践中遇到的问题,要有足够的耐心去讲解,让学生真正做到学以致用。 2.3实践指导加强沟通,注重教学效果,灵活应用教学技巧和教学方法。 教学的目的在于取得良好的教学效果,而教学效果评价的主体是学生。教学方法是实现教学目的和完成教学任务的手段,不同的教学目的和任务,要求运用不同的教学方法。任何教学方法都是为一定的教学目的和任务服务的。教师必须注意选用与教学目的和任务相适应并能实现教学目的和任务的教学方法。教学目的和任务是通过教学内容来实现的,教学内容的性质和特点不同,就应选用不同的教学方法。只有选用的教学方法与教学内容的性质和特点相符合,才能使教学内容发挥出更大的效益。否则只会适得其反。教学对象的年龄、性别、经历、气质、性格、思维类型、审美情趣等的不同,也对教学方法提出不同的要求。只有选用与此相适应的教学方法,才能真正有效地提高教学对象的知识能力和思想水平,促进其健康向上的发展。教师自身的素养条件和驾驭能力,直接关系到选用的教学方法能否发挥其应有的作用。教师应对自身素养及所具备的条件实事求是地进行分析,根据其特点和条件选用恰当的教学方法,以扬长避短。哪怕别人行之有效的方法,也不可盲目照搬,这样才能确保教学方法运用自如。每种教学方法都具有不同的特点与功能,教师应认清各种教学方法的优缺点,把握其适应性和局限性,或有所侧重地使用,或进行优化组合,不可盲目地选用教学方法。教学方法的选择与使用,体现着教师的智慧,标志着其教学艺术水平的高低。 3实践教学指导教师课堂组织管理能力 课堂组织管理能力是指教师对课堂教学中各种要素进行调控,使教学得以顺利进行的能力。而教师要想对课堂教学进行有效的组织与管理,就必须有按照教学设计实施教学方案的能力,有序实施、营造课堂学习气氛、调动学生积极参与教学和控制课堂教学的节奏。课堂教学是一个双向活动过程,应营造一个宽松和谐、兴趣盎然的学习氛围。教与学必须有一个和谐课堂步骤,形成一个完整的教学步骤来实施素质教育,使学生学得积极主动,真正成为课堂学习的主人。达到有效教学,创设情境,形成问题,使学生愿学。情境的创设关键在于情,以情激境,以最好的境、最浓的情导入新课,形成问题。要完全的掌控课堂,教师要认真研究教材,吃透教材是教师进行有效课堂教学的立足点。除了教学的重点,难点的把握,教师还应该考虑到教材的重组与知识的延伸;仔细推敲教学方法,多种教学方法灵活综合应用;有针对性的设计课堂教学案列和实践练习。教师在整个教学过程中,时刻做好学生学习活动的组织者、合作者、引导者和鼓励者。 4结束语 高质量的实践课堂教学是有效的。有效的实践教学是建立在教师高度的责任心和耐心上的;有效的实践教学应引导学生积极、主动地参与;有效的实践教学应使教师与学生、学生与学生之间保持有效的互动;有效的实践教学应该使学习者形成对知识的真正理解。教师要时刻提高自己的责任心和耐心,保持对教育工作的严谨态度,真正把教育教学工作当作事业,而非职业。教师要有用自己丰富知识和智慧去完成自身所肩负的使命的责任感和完成使命后的成就感、自豪感。只有这样,高质量的实践教学才有质量,培养出来的学生才能掌握专业技能而为社会所需要。 作者:郑蕾 单位:广西国际商务职业技术学院 信息工程系 软件技术毕业论文:传感器原理与计算机软件技术结合 摘要: 计算机技术在飞速发展,计算机软件也随之被广泛的应用。软件技术比硬件技术有着更大的发展空间,并且还有广泛的发展领域。人们最为重视的是应用软件技术,现在非常流行的硬件技术是传感器技术,而其经过计算机软件的开发和结合,使传感器的功能有了进一步的发展和优化。基于此,重点对传感器原理与计算机技术的结合进行了分析。 关键词:传感器;计算机软件;应用范围 现在物联网正在快速的发展,物联网中一项较为重要的技术就为传感技术,有效的对传感器原理进行应用可以制作出多种感知世界的物品,并将自然界中存在的终端转变成物联网的客户端点。有效的对传感技术进行应用可以准确识别物品,之后再经过计算机技术互联网对物品进行信息采集,使物联网中的数据管理系统得以构建。本文依次介绍了传感器的原理和实际的应用,之后通过计算机对传感器的编程进行了分析。 1传感器概述 1.1传感器概念 传感器与我们的感官非常类似,通过感觉器官对外界的一切信息进行有效感知,然后将这部分信息按照相关规定协议对其进行修改,从而将其转变成能够有效使用的信号装置。并且将现阶段使用的模拟信号转换成电子信号,这就是我们说的模数变换过程。一般由感官和信号交换两部分组成,其中感官就是传感器的末梢,还有一类是将这两部分进行结合起来的。 1.2传感器分类 传感器可以应用到所有工业产业及相应电子产品开发中,按照传感器的工作原理对其进行相应的分离。例如,按照物理工作原理可分为光学传感器、力学传感器及声学传感器等。而按照化学反应可将其划分为化学传感器;依据感应功能进行区分,可以分为基于酶、抗体、激素等和生物类相关的传感器;而按照传感器的相关使用功能进行划分,可以分为热敏、光敏、气敏、力敏、磁敏、湿敏、声敏、放射线、色敏和味敏等十大类元件传感器。 2传感器应用 随着信息化时代的到来,使半导体技术得到迅猛发展,将先进的信息和科学技术灌输到传统的工业生产中,使其具有新的活力和生机。而使用半导体技术能够有效地使各类型传感器进行单独工作,成为一个独立的个体,并且对其周围环境参数进行相应的检测,在很多领域,自动化系统都得到了广泛的使用。例如,在煤矿生产的控制系统中,使用传感器对矿井周围的环境中气体参数进行监测,能够在一定程度上对煤矿安全生产做出保障。 2.1传感器中计算机技术的应用 计算机软件水平促进科技发展得到有效提升,并被应用到很多方面中,计算机软件技术包括软件开发及嵌入式软件开发,而软件开发中也包含了对处理器单片机及相应程序。软件开发结合实际应用才能发挥其意义,用户结合实际需要开发出的计算机程序有更高的工作效率,可以让人们顺利进行生活。有效把传感器原理结合到计算机技术当中,就可以通过单片机的应用来对传感器进行读写,以往使用的传感原件就是利用热敏电阻感应来降低热敏电阻值,然而在后续环节中需要对信号进行相应的处理,而热敏电阻不具有良好的稳定性,不能对温度的变化进行准确的测量,对整个系统的精度也不能进行有效检测。 2.2传感器应用范围 如今我们身边无处没有传感器,常见例子就是温度计。温度计可以用来感知人体的温度,在温度上升到与人体温度相同时就不再变化。我们人体的温度可以通过温度传感器感受,当温度达到一定的时间后将不再发生变化,电子温度计将对这时的温度进行显示并且语音提示。把传感器应用到汽车运行中将会有很大的作用。在发动机上应用温度传感器,不但可以显示当前温度,汽车的中心控制还可以接收传来的温度信息,对喷油量进行控制;排气前段有氧传感器,汽车废气中的氧气分数信息可以通过传感器感知,中心控制接受信息后调节发动机,让发动机正常运作,并在利用率得到最大发挥的基础上控制尾气排放;流量传感器能够将一些流量信息传输到中心控制器中,再由中心控制器把其转变成最恰当的压力和流量状态。 3计算机技术编写传感器技术 温度测量是较为常见的应用。具体生产工艺过程中对温度控制的要求非常的高,如电子产品。计算机在应用CPU进行温度监测时,当温度不在规定的范围时将会及时发出报警信号,在生产工艺中对温度控制有严格的要求,很多电子产品有较高的温度环境要求,器件在正常工作中也要有适合的温度,如计算机对CPU有检测温度的功能,当温度超出规定范围时就会报警,23℃~25℃是一般机房所要求的环境温度。机器中的马达控制器在温度方面也有要求。通常情况下温度传感器都会被当作成计算机软件的参数控制计算机的程序流向,在工业上有着很大意义。LM75是美国国家半导体元件公司生产的,有广泛的应用,其芯片由温度感应、模数变换和通信接口三部分构成。针对将温度值在数码管理上显示的问题,笔者应用C语言编程进行了相应的举例,代码如下://主程序:逐一获取温度Voidmain(){intt;SysInit();for(;;){t=LM75A_GetTemp();DispClear();DispTemp(t);Delay(1000);}}通过LM75传感器进行编程,可以在温度升高时发出报警,而MCU则是根据自己获取到的信息来对报警范围进行设置,在温度超出设计范围之后就会发出报警提示。 4结语 传感器技术是高新技术,所有国家都关注其发展。传感器在网络技术过程中表现出了巨大作用,为了让传感器技术有更广泛的适应范围,应该从多方面进行创造。应用传感器技术可以使感知能力比感官能力更高,所以,我们生活当中经常会发现传感器技术的存在,其成为环境检测、普及物联网和自动化工业中的一员。本文对传感器原理进行了相关介绍,而且还进行了传感器的编程举例,把传感器原理和计算机软件技术进行了有效的结合。 作者:薛军 单位:常州机电职业技术学院 软件技术毕业论文:计算机软件技术不可靠性探析 随经济的迅猛发展,计算机技术发展也越来越快,特别是计算机软件技术,发展的势头愈发强劲。计算机软件技术具有操作方便、适用范围广、灵活性强等优势,越来越受到人们的喜爱。但近年来人们逐渐认识到计算机软件技术的安全性问题,业内人员注意到了计算机软件技术的不可靠性,下面就简单介绍其不可靠性以及一些简单的解决方法。 1计算机软件技术概述 计算机软件技术涉及到的内容较多,但通常我们将计算机程序、方法以及计算机运行时所需的各种数据统称为计算机软件技术。如上所述,计算机软件技术一种较为先进的技术,对于当今世界的发展具有重要意义,同时又因其具有操作便捷、运行速度快、适用范围广等特点而备受现代人们的喜爱。计算机软件技术分类的方法较多,但我们常将其分为科学计算、数据处理、过程控制以及人工智能等几个部分。计算机软件技术是计算机实现其功能目标的保障,如果没有计算机软件技术,那么计算机就和普通的机器没有区别。如今是一个技术发展迅速的时代,在这种环境背景下要想充分发挥计算机软件技术的优势,就应加大对计算机软件技术专业人才的培养力度,提高计算机软件技术人员接受新知识、新技术的能力。 2计算机软件技术的不可靠分析 随着社会科学技术水平的不断发展,计算机软件技术也取得了较大的发展和进步,但是在其发展进步中,难免会存在一些不可靠性表现,下面具体分析一下其不可靠性。 2.1计算机软件的可靠性定义 近年来,计算机软件技术取得了较大的发展,同时我国的信息化建设工作也逐渐趋于正规化和规范化,软件产业成为促进我国经济和科学技术水平快速发展和进步的支柱型产业。在学术界,将计算机软件的可靠性定义为能对软件性能、工作效率等内容进行详细描述和评价的标准。即我们所说的,在一定的环境下、一定的时间范围内,使用计算机软件而不会引发系统故障的概率。随着计算机软件技术的推广,如何确保计算机软件的可靠性成为人们关注的重点问题。根据计算机软件技术的特点,我们发现要想提高计算机软件技术的可靠性主要还是应该做好软件开发工作。 2.2计算机软件技术的不可靠性表现 我国软件技术发展一直备受关注,也制定了许多相关政策对其发展给予一些必要指导和帮助。因此我国软件技术与产业在近年来发展势头良好,进步较为稳定,但是与全球软件行业发展的程度来看,我国计算机软件的发展依旧存在诸多问题。 (1)计算机软件技术与计算机硬件技术不同,计算机硬件技术问题的产生主要是因为硬件材料的性能决定的。计算机硬件技术的科研重点就是解决硬件材料问题,从而增加硬件的使用寿命;计算机软件技术不存在磨损问题,也不存在使用寿命问题,计算机软件技术的问题主要是软件程序的稳定性问题。在使用计算机软件技术时最常出现的问题就是软件程序问题,程序一旦出现问题,如果处理不当就会使软件失效。而软件技术工程师在开发软件时很难预测到软件程序会出现问题,这就增加了软件技术开发的难度; (2)软硬件技术的可靠性一定程度上存在很大的相似性与互通性。两者同样运用复杂的函数作为定义缺陷和故障的标准。但计算机软件和硬件技术还是存在很大的差别性。软件技术开发过程是一个“思考创作”的过程,主要是以用户的需求为基准,通过建模、编程等步骤解决用户的问题。这一过程,主要是人的思维能力和创新能力的一种体现。但由于是人的思维过程,一定会存在思考不到位的情况,致使计算机软件技术存在漏洞和不合理性。这些漏洞和问题有的可以在软件测试阶段被检测出来,有的却难以被发现,只能等到用户使用过程中才会被发现,而一旦出现了这些问题就会造成软件失效或崩溃; (3)计算机软件与计算机硬件在技术维修方面存在差异,计算机硬件的故障主要集中在硬件系统方面,这些故障往往都是属于可维修的故障,有解决问题的方法。但计算机软件系统一旦受到破坏就很难维修,一般只有通过重新设计软件才能解决问题。 3解决计算机软件不可靠性的对策 针对上文介绍的计算机软件技术不可靠性的表现,下文将具体介绍一些解决对策,以解决计算机软件的不可靠性。 3.1减少软件出错 当软件出现差错时,引起软件故障,降低了软件可靠性,而致使软件出错的主要原因是人的原因。因此,在软件开发过程中应做到下述几点。第一,要确保软件开发人员的专业素养水平;第二,对于语法错误等技术性问题必须严格注意。此外,当计算和计划错误的时候,软件开发人员要进行认真的思考,直到最后版本等内容完全一致,还要学会分析工程的实际情况,做好材料的选择。 3.2注意软件的评审工作 计算机软件开发中,工作人员并未参与其各阶段的评审工作,因此有时会产生各种各样的问题,为了各阶段都符合相关要求,避免跨越阶段现象的出现,要在软件开发的各个阶段组织测评工作,确保软件开发的准确性。评审人员要包括设计师、管理者等全体人员,保证专家评审的质量,这对提高工作质量有很大帮助。对评审组来说,主要工作就是对设计师提交的软件文档是否符合要求进行审核,通过专业人士的管理,对计算机硬件进行更好的维护,保证计算机软件的更深层次发展。 4总结 随着计算机软件的迅猛发展,对其可靠性有了更高的要求,我国计算机软件产业有了长久且稳定的发展,但是仍然存在一些不可靠性问题,为了更好的解决计算机软件技术不可靠的问题,需要各个方面的不停努力,不断在研究中发展进步,从实践中总结经验,吸取教训,获得更多技巧与经验,保证计算机软件技术可靠性的提升,促进计算机软件技术的更好发展。 作者:张军猛 软件技术毕业论文:气象信息计算机软件技术的运用 1气象业务的现状和特征 随着国家对气象工作越来越重视,气象服务覆盖面不断扩大,服务领域不断拓宽,专业气象服务的针对性逐步增强,重大气象灾害预警应急管理得到各级政府和社会各界的充分肯定。现在也建立了完整的预报预测业务,形成了比较完整的数值预报预测业务。数值预报预测能力逐步提高,初步建立了灾害性天气临近预报业务,建立了基于人机交互处理平台MICAPS。综合气象观测和技术支撑能力进一步增强,基本建成地基、天基和空基相结合的观测系统。形成了以气象通信网络、高性能计算机、卫星数据海量存储和卫星数据广播为代表的实时气象信息系统,资料获取能力、处理能力和传输时效显著提高。初步建立了气象技术装备保障体系和“两级管理、三级保障”的业务体系,技术装备保障能力逐步提高。气象业务有以下特点,第一,气象业务容量大种类多,这就需要应用计算机技术来整合。第二,气象业务要求可靠性强时效高时间及时性,在计算机技术的帮助下气象业务能明显提高准确性和时效性。第三,由于气象业务面向大众和科研,各类用户需要给全社会单位,很多施工单位和实验单位需要通过气象业务的预报服务产品才能满足需求正常运转,所以气象业务需要非常强大的开放性系统来支持,这样才能迅速而准确的运作。 2气象业务应用计算机软件的必要性 由于气象业务所要处理的数据特别多,而且对于数据的反馈要求非常及时,同时又要求数据的精确度要很高、信息传递和的范围都要很广,同时能满足这些条件的就只有先进的计算机软件技术。将计算机技术软件建立的服务平台运用到气象业务中来是十分必要的。 3气象业务应用计算机软件的方法和意义 在计算机软件技术发展迅速的今天,各种各样的软件技术层出不穷,我们要针对气象业务的具体特点去选择合适的计算机软件设备。如今计算机软件技术发展迅速,各类软件技术层出不穷,要选用适合气象业务的计算机软件设备。例如,MICAPS系统(气象信息综合分析处理系统,MeteorologicalInformationComprehensiveAnalysisAndProcessSystem),它是在1996年后随着气象部门“9210工程”正式启动后推出的与卫星通讯、数据库配套的支持天气预报制作的人机交互系统。其主要功能是利用丰富的气象数据资源,通过检索显示各种图形和图像,并根据需求能够进行编辑加工,为气象预报人员提供一个中期、短期、短时天气预报的工作平台,为预报员日常工作提供全程支持的自动化系统。之后,为满足不断发展的业务需求,相继推出功能更为强大的MICAPS2.0、MICAPS3.0版。GHOST软件,该软件是美国软件公司SYMANTEC推出的能使被破坏的系统恢复的硬盘复制工具,GHOST支持多种常见的或是不常见的文件系统,另外在存储文件时压缩文件的压缩率高,能够节约存储的空间。由于气象业务要处理的数据量不仅种类多而且数量大,这就需要一个及方便快捷,容量又极大的数据库来处理。这个软件就符合气象业务的需要。计算机技术软件只是气象业务建设中的一个辅助的工具,气象业务要充分的利用发展中的科学技术来发展壮大自己,而不是完全依赖高科技提高技术业务水平。比如说:气象业务部门的所有成员技术人员都应该具备提高自身素质的意识,不仅仅要熟悉自己岗位专业气象行业里的知识,还要有熟练地运用计算机的能力,理解计算机软件的工作原理,将计算机软件的作用真正发挥到极致,这样才能将计算机软件与气象业务完美高效地结合。计算机网络技术处理的应该是一些能够利用自动化处理方式减轻工作压力,提高劳动效率节约劳动力、节约时间并且提高精确度的工作,例如气象资料通信传输所从事的大量一些预报员日常做的劳动或者是手工操作的工作,另外,纸质气象档案资料数字化处理、气象数值预报模式应用等工作,均需要通过专用的计算机软件进行处理后,才能达到信息处理及时,数据共享便捷,服务信息丰富,用户使用灵活数据资料统计和整合通过计算机软件处理过后都会更方便查阅和调用,利用计算机软件技术也可以很快的处理气象信息的,不但快速而且量能够达到要求。在计算机技术应用中,工程方法主要分三个阶段:最主要的就是定义的阶段,在这一阶段中,主要工作是梳理业务,摸清需求。气象部门要根据实际情况判断出气象业务所需要的是什么类型的计算机软件服务系统,气象部门要对自己的气象业务有着全面、详细的掌握,对业务服务需求和当前存在的业务问题相当明确,才能提出选择出与之相配相适应的软件系统的功能分析和说明。其次是开发阶段,主要工作是需求的分析、设计、实现和测试。这是指气象部门通常采用构建专业数据库,对各类数据源进行采集处理、加工分析、存储共享和服务反馈,最终面向用户提供专业性较强的气象业务应用和服务平台要建立区域气象的数据库,通过信息收集和对数据信息的明确处理来掌握当地日前的气象情况以及长期以来的气象状况,在一段时间的总结过后,根据结果来建立具有专业性的气象业务的网站平台。这样一来,这个区域的总体气象业务管理和服务,就能够通过这个网站系统进行。最后是支持阶段,主要工作是在用户和开发人员间建立良好互动机制,做好软件运行后的技术支撑。这个阶段要求气象业务部门在利用计算机软件技术建立的平台时,遇到的各类系统问题都要及时准确反馈给开发人员,以便问题能及时得到解决。同时,开发人员要立足用户,加强交流,积极响应,对软件不断进行优化完善。 4结语 计算机技术软件应用于气象业务能够从根本上提高气象业务部门的工作效率和工作质量,使之能够做到及时、快速、准确的传递并且接收气象信息,从而能够更好的满足自身业务、科研和社会生产生活的需要,与此同时,这也为气象业务的全面现代化建设提供了技术支持,计算机技术在气象业务中的研究应用是十分重要的科技成果。 作者:李永利 单位:内蒙古自治区气象信息中心 软件技术毕业论文:计算机软件技术不可靠性研究 信息时代促进了我国计算机软件技术的飞速发展,计算机技术有方便、快捷、灵活性强等特点,被广泛运用于人们的生活中。但是,计算机软件的不可靠性随之被人们发现,计算机软件的不可靠性影响着计算机使用的安全性、可靠性,也威胁着用户的隐私安全和财产安全。因此,需要对计算机软件的不可靠性进行深入的研究,解决其中的问题,以提高计算机软件的安全性和可靠性,推动我国计算机软件技术的稳定发展。 1分析计算机软件技术的不可靠性 1.1计算机软件的特点分析 计算机软件是计算机的灵魂,指挥着整个计算机的运行,计算机强大的功能离不开计算机软件。首先,计算机软件技术性较强,软件的开发需要专业的计算机人才和高科技辅助工具,且开发周期较长,需要投入大量的人力和物力。其次,计算机软件有较强的功能性;计算机运行依赖于计算机的程序,而计算机程序要到达一定的目的,则需要通过一些代码和指令。计算机软件是软件开发人员智慧的产物和逻辑研究的产品,在极大程度上计算机软件的不可靠性是设计过程中的人为因素造成的,有极强的主观性和难以预测性。 1.2计算机软件不可靠性表现 当前,我国出台了很多政策来支持和指导计算机软件的发展,计算机软件技术也取得了很大的成就。但在激烈的全球软件行业竞争中,我国的计算机软件在发展中仍然存在一些问题:(1)软件失效:硬件失效通常是因为物理故障,是器件物理化的必然结果,会出现浴盆曲线;而软件失效与硬件失效有明显的区别,软件失效是由于自身的缺陷和改编程序的干扰,具体体现在两个方面:首先,软件不会被磨损,也没有浴盆曲线,但是会出现陈旧落后的问题;其次,软件的程序容易被篡改,可以人为的改编软件,也可以通过其他程序的入侵来篡改。(2)决定计算机软件可靠性的是人为因素;从软件开发的角度上来说,软件的设计要满足客户的要求,需要软件开发人员从顾客的角度出发,分析、设计软件;这就决定了软件的设计是一种思考创作,而创作中的每一个环节都是通过软件设计师的智慧和水平来实现的。但由于设计师水平的差异,在设计软件的过程中难免会出现疏忽和不合理的问题,使软件技术出现漏洞,甚至软件失效或崩溃。(3)计算机软件的维护方面;计算机软件的维护是通过更换或修复被损坏的系统来实现的,软件一旦被破坏,就只能通过重新设计软件来恢复失效软件的功能。(4)目前计算机软件的可靠性验证还没有建立完整的理论体系,相比硬件开发来说,计算机软件的设计开发还处于发展阶段。 2解决计算机软件不靠性的措施 2.1加大计算机软件人才培养力度 计算机软件在开发过程中就存在潜在的人为错误,首先,计算机软件的开发需要加强软件开发人员专业素质的培养力度,让软件开发人员在充分了解软件知识的基础上对客户的要求进行更加准确的理解;其次,软件开发人员在开发软件前,应做好软件设计前期的调研、规划、可行性分析等工作,进而避免潜在的风险;最后,要求软件开发人员在开发软件的过程中避免出现一些技术性的错误,比如变量使化错误和语法错误等,加强软件开发人员的软件开发水平。 2.2对软件开发过程进行评审 为了确保软件的开发符合客户的要求,有序的进行软件设计,避免出现跨越阶段现象的发生。在软件的开发过程中,需要组织评审组对软件进行及时的评审,评审组的成员要包括总体人员、设计师、管理师和质量保证师等领域的专家。评审组对软件设计师所设计的软件标准和要求进行评审,从而有效增强计算机软件的可靠性,促进计算机软件的发展。 2.3建立有效的软件质量监督机制 目前,国家虽然对计算机软件技术制定了一些技术和开发方面的规范,但还缺乏对一些测试软件质量、评价修改软件和软件技术改良的相关政策。因此,国家相关部门还需要建立有效的软件质量监督机制,促使软件开发人员进行自我测试、自我编制,进而有效减少软件开发人员在软件开发过程中出现的错误,提高计算机软件开发的整体水平和核心技术。 2.4建立软件可靠性数据收集系统 软件开发人员在软件开发的初期,需要参照其他相似软件的故障数据,并综合考虑其中的重要度、复杂性、调用度等影响因素,从而尽可能节省软件开发的精力,提高工作效率。计算机软件开发是一项需要多方面技术的工作,为有效避免计算机软件的不可靠性,相关部门还要在软件可靠性测试和实践的基础上规范对软件文档的要求,建立计算机软件可靠性数据收集系统,从而为计算机软件错误的分析、纠正和评估提供详细、可靠的数据,进一步提高计算机软件的可靠性。 3结束语 计算机软件技术给人们的生活带来了很大的便利,人们在享受着计算机软件带来的便利和快捷的同时,也被计算机软件的不可靠性困扰着,计算机软件的不可靠性不仅威胁着人们的账户安全,而且还阻碍了计算机技术的发展和计算机的安全使用。为进一步提高计算机软件技术的综合应用性,计算机软件开发人员在软件设计和开发的过程中要规范操作、明确计算机软件技术的核心内涵、应用特征,并认真分析引发计算机软件不可靠性的具体原因,以便能够采取有效的措施提高计算机软件的可靠性和安全性,从而促进我国计算机软件行业的健康、持续发展。 作者:邓勇 单位:南昌市工业技术研究院 软件技术毕业论文:软件技术专业综合性系统开发课程研究 1课程教学目标 该课程旨在通过项目综合训练,将所学系统设计技术、面向对象开发技术、数据库技术、程序设计技术和软件测试技术进行综合的应用与实践,通过一个完整的软件项目,培养学生遵照行业标准和软件工程规范进行软件需求分析、设计、编码、测试、部署的能力[2],尤其训练目前流行的系统开发技术和方法,培养学生团队开发和协作能力,实现学生具备岗前准职业人的编码能力和职业素养。 1.1知识目标 ⑴掌握数据库设计与维护技术;⑵掌握母版页与站点导航控件的使用方法;⑶熟悉访问数据库技术;⑷掌握主流多层系统架构技术和第三方控件、工具的使用方法;⑸能够编写用户控件和自定义函数;⑹掌握Web服务器系统部署方法;⑺熟悉面向对象的开发技术、软件测试与调试技术;⑻掌握主流程序语言的高级数据操作程序编码技术[3];⑼掌握数据报表技术;⑽掌握软件开发流程和文档编写方法;⑾熟悉UML建模技术;⑿了解项目管理知识和方法。 1.2能力目标 ⑴能够架构多层B/S网络数据库系统;⑵能够设计CSS+DIV页面布局;⑶能够根据系统实际需求进行多种数据库访问和配置;⑷能根据实际需求,按照软件工程流程,进行项目分析、设计和实现;⑸能够快速架构多层软件软件系统:⑹能编写基于面向对象的系统功能代码;⑺会调试系统代码和系统;⑻会编写规范的软件设计文档。 1.3素质目标 ⑴培养学生学好软件的信心,在学习过程中充分培养学生学习的主观能动性;⑵培养学生学习软件的严谨作风,编码以行业标准进行规范,杜绝编码过程中的主观随意性;⑶培养学生团队合作与沟通能力;⑷培养学生从事IT行业的职业技能和职业规范[4],养成良好的职业习惯。 2课程设计思路 2.1课程设计思路 选取一个综合性的企业级软件项目为载体,采取综合性实训的形式开展训练,坚持“产学并行”的训练理念[5],营造生产性流程和职业环境,不断提高学生生产实践能力和编码岗位胜任能力,主要采用基于产品质量的课程管理和评价方法,也就是更重视学生团队协作下的软件项目研发质量,对接企业化的要求进行拟岗训练。各训练小组可以选择自己感兴趣、实战性强的项目作为载体开展训练,教师提供5-10项目选题,供小组选择,每个小组只能选择则一个项目开展训练,项目一旦选中不能更改,小组按照选取的项目和项目设计要求进行分工,设计各自的子项目任务,按照项目计划进行训练。教师担任指导和引导的角色,对重点技术问题进行分析和解释,监督和指导学生进行训练,通过过程把控和考核进行课程管理。 2.2教学方法设计 ⑴分组训练法将学生3-8人分成一个小组,按照项目团队职责进行分工,合作开展训练,项目按照小组为单位验收,并进行现场答辩,采取小组互评和教师评价相结合的方式进行考核,使学生真正体验到综合项目开发流程和规范。⑵优秀作品展示为激发学生兴趣和积极性,对于每个阶段项目,采取优秀作品答辩和展示的形式,激发课程特长生的积极性和带领团队的主动性。⑶项目答辩在完成整个项目后,分小组进行项目报告撰写,并制作答辩PPT进行项目答辩,聘请专业教师担任评委,公开验收实训成果。 3考核方案与考核标准 该课程考核采取形成性考核(报告+项目)的考核方式,平时项目训练考核占40%、最后报告(含答辩)占60%。其中平时项目训练考核含学生出勤、态度、团队合作,最后报告(含答辩)考核主要依据正确率、编码规范、是否准时提交、完成效果、创新性等几个方面。总评成绩=项目训练考核(40%)+报告(60%)。 4教学资源开发与利用(含教材选用、实验实训场室、耗材规划等) 建议教材:自编讲义。实训场室要求:实训室安装VS2010以上版本,SQLServer2008以上版本,Eclipse、PHP运行环境,Oracle10以上版本,根据上课实际情况配置以上环境,实训室容纳人数不低于50人。除软件外无需任何耗材。 5教师能力要求 ⑴具备面向对象分析与设计能力;⑵具有较强C#、JAVA或PHP编码能力;⑶教师要具有很强的协同施教和教学改革能力,以及校企合作经验;⑷能够熟练使用Visio工具进行UML建模;⑸具有面相对象的系统架构、数据库管理与设计能力;⑹具有产教融合的软件项目研发和设计能力。 6结束语 对该课程的教学设计分为:需求设计、概要设计、设计与编码、测试与部署、设计文档编写等模块。通过多个学习单元使学生掌握UML需求分析的方法;掌握数据库模型设计方法;熟悉SQLServer或Oracle数据库管理工具的使用方法;掌握系统总体功能和系统流程设计方法;掌握程序流程图设计等技术和方法。引入企业真实案例,以企业为实训背景,依托有企业实战经验的教师,指导学生完成实训课程,为学生毕业实习和将来的就业打下基础。该课程在设计的过程中还需要建立相应的项目资源库,有条件的可以制作相关内容的微课或教学视频供学生在课前预习和课后复习,激励学生自主学习,培养其主动学习的意识和发现问题、解决问题的能力。通过该课程的学习,让学生进一步掌握软件编码、软件测试、前端页面制作等岗位工作技能。 作者:顾蓬蓬 单位:苏州健雄职业技术学院 软件技术毕业论文:计算机软件技术中插件技术的应用 1插件技术概述 插件技术在计算机软件中的合理应用,能够在很大程度上增强计算机软件的功能,具有不可替代的重要作用。 1.1计算机软件技术中插件技术的概念 插件,实质上就是一种程序[1]。插件程序需要遵循相应的应用程序接口,同时对其进行相应的编写。运行过程中,应用程序主要通过相对应的接口规范插件,就能够扩展相应的应用程序功能。大多数计算机软件中均包含着插件,目前对于这些插件还未形成一个统一标准。除此之外,若是应用软件平台中没有具备此类功能的程序,那么插件只能在程序规定的系统平台中运作。 1.2计算机软件技术中插件技术的功能 计算机软件中的插件技术,主要将未出现改动的软件程序当作基础,更新与扩展软件功能。从软件开发方面来看,计算机软件主要由软件开发平台与插件组成,其中插件在计算机软件中是一种补充模块,实质上就是对计算机软件的功能进行扩展,而软件开发平台是主体。 2插件技术在计算机软件中的应用原理及类型 2.1插件技术的应用原理 现阶段,计算机软件的发展呈现多样化,对于插件技术予以支持的计算机软件不断增多[2]。插件技术在计算机软件中的应用原理,主要包括以下几个方面:①接口。实质上就是主程序与插件之间的一个标准通信协议与规则,能够确保主程序与插件的有效交互。所以,保证计算机软件功能扩充与插件插入的关键在于接口是否有效。②插件。计算机软件中,可以将插件以一种动态的形式插入其中,还可以增添一些基础功能。所以,在计算机软件中插入多个插件,能够全面的完善计算机软件,有利于强化功能处理。同时,插件需要为计算软件提供一个相应的接口,确保主程序的调用行为能够有效的被识别。③主程序。主程序的主要功能就是启动计算机软件,并且在计算机软件运行的过程中将插件加载至进程地址中。Windows系统中主程序的表现主要为.exe文件;除此之外,主程序还要管理程序中的所有插件。 2.2插件技术的类型 目前,技术软件开发技术的发展十分迅速,在很大程度上扩大了插件技术的应用范围,插件的数量、类型呈现多样化。现阶段,计算机软件中的插件主要包括以下几种类型:①组件对象模型插件。组间对象模型,英文简称为COM,即ComponentObjectModel,能够对主程序直接进行接口定义,不需要对插件功能实现过程有所了解,是一种直接将接口提供给主程序的插件,能够实现主程序与不同插件之间的良好通讯。②动态函数库DLL插件。此类插件对于主程序功能的实现,主要通过动态数据库形式。主程序通过相应工具对DLL插件中存在的函数进行调用,然后再利用相应函数对动态函数库DLL插件进行调用。这种插件的不足之处主要在于主程序在运行此插件时可能发生“DLLHELL”状况,造成插件无法运行。③脚本插件。实质上就是通过相关的编程语言将插件逻辑写成脚本代码的一种插件;编程语言可以是开发人员自行开发的,也可以是通用的。现阶段,脚本插件的编程语言主要为XML,具有可操作性强、简易等特点,但是存在一定的风险。 3计算机软件技术中插件技术的应用及其优势 3.1插件技术的应用 插件技术在计算机软件研发过程中具有十分重要的作用。插件具备的优点较多,在研究插件的过程中需要花费的资金较少,而收益却远远高于支出。只要通过接口将插件与相应的软件程序有机连接起来,计算机软件就能够拥有插件程序功能。在研究插件的过程中,需要深入了解插件服务软件的主程序,根据软件主程序原理、方法对插件进行研发。插件与系统之间的连接点主要是接口,接口为插件进入软件主程序提供相应的入口,也是在主程序中撤除插件的分离端。宿主程序与插件程序之间有着明确协议,规定应当在一个子文件夹中放入插件的全部内容,为了避免对软件主程序造成破坏,必须严格管理插件技术[3]。所以,虽然插件与计算机软件是放在一起使用,但是插件仍然具备一定的独立性,对于软件产生的影响极低。用户对于插件的选择与应用,应当根据自身在生活中的实际需求,不能认定使用。同时,在对某些软件进行使用的过程中,一些用户将软件附带的插件删除,降低终端机在运行过程中的负载,这种做法并无任何问题。计算机软件技术中插件技术的实际应用,主要包括:①IE插件,Plug-in是一种程序。通常情况下,浏览器都是直接对插件程序进行调用,通过对一些特定文件进行处理,将其转换为浏览器的一个组成部分。②FLASH插件,实质上就是在浏览器中安装的一种插件,主要作用是确保浏览器中sef文件的良好播放。 3.2插件技术应用优势 主要包括以下几个方面:①插件重用率高,在对软件结构进行调整的过程中,方便简捷。②插件与插件不会发生互相干扰等不良状况,结构简单,构造清洗,不会影响计算机软件系统的运行。③插件技术在很多方面均有优势,如产品扩展、产品生产以及项目计划等方面。④插件结构灵活,由于插件主要由多个小插件功能结构组成,通过接口为软件系统提供服务,因此删减、增加较为简便,不会对软件产生不良影响。 4结语 插件是计算机软件组成系统中不可缺少的一个重要部分,插件技术在计算机软件中的应用能够进一步简化计算机程序,提高计算机程序的反应速度。插件技术的快速发展,在很大程度上促进了计算机软件功能的全面化与多样化,因此应当充分重视计算机软件技术中插件技术的合理应用。 作者:白晓海 单位:湖南省长沙市路桥征费维护管理处
浅谈无线通信工程的作用:嵌入式短程无线通信工程系统硬件设计 摘要:在医疗、工业、智能建筑、消费电子等领域,短程无线通信工程设备设备应用日益广泛,并呈现强的增长势头。本文较为详细地从元器件选择、原理图设计、PCB板设计、接口吸系统传输距离等方面介绍嵌入式短程无线通信工程系统硬件设计。 关键词:短程无线通信工程 MAX1472 MAX1473 接口 通信距离 引言 在短程无线通信工程系统中,常见的有基于802.11的无线局域网WLAN、蓝牙(blueTooth)、HomeRF及欧洲的HiperLAN(高性能无线局域网)。但其硬件设计、接口方式、通信协议及软件堆栈复杂,需专门的开发系统,开发成本高、周期长,最终产品成本也高。因此,这些技术在嵌入式系统中并未得到广泛应用相反,普通RF产品就不存在这些问题,加之短距离无线数据传输技术成熟,功能简单、携带方便,使得其在嵌入式短程无线产品中得到广泛应用,如医疗、工业、智能建筑、消费电子等领域。这些产品一般均工作在无执照(Unlicensed)无线接入频段,如出一辙15/433/868/915MHz频段。本文讨论的嵌入式短程无线通信系统,一般包括无线射频RF前端、微控制器(MCU)、I/O接口电路及其它外围设备等。 1 元器件选择 (1)微控制器的选择 嵌入式系统选择处理器时主要需要考虑以下几个方面:处理器性能,所支持的开发工具,所支持的操作系统,过去的开发经验,处理器成本、功耗、代码兼容性及算法复杂性等。 (2) 射频芯片的选择 通常,射频芯片的功能框图如图形卡所示。随着无线技术的发展,无线收发芯片的集成度、性能都大幅度提供,芯片性能也各有特色。因而,无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的。正确的选择可以减小开发难度、缩短开发周期、降低成本、更快地将产品推向市场。目前,生产此类芯片的厂家主要有Nordic、XEMICS、Chipcon、TI、Maxim等。选择无线收发芯片时,应考虑以下几个因素:功耗、发射功率、接收灵敏度、传输速度、从待机模式到工作模式的唤醒时间、收发芯片所需的外围元件数量、芯片成本等;同时还须注意当地的无线电管理规定。 (3) 分立元件的选择 所有的RF芯片制造商都在努力提高芯片的集成度但仍然有一些元件很难或者根本无法集成到芯片中去。常将这些分立元件安放在芯片外部,如晶振、PLL环路滤波器、VCO的电感等。在射频电路中,电磁波的波长已可以与分立元件的尺寸相比拟,普通应用于DC和低频集总参数系统的基尔霍夫类型的电流、电压定律已不再适用,须考虑这些分立元件的高频特性及其分布参数。因此,在详细设计时,应多参考所选用芯片资料及相关元件的数据手册。 2 系统原理图设计 嵌入式短程无线通信系统硬件的关键在于其射频电路。这里采用Maxim公司的MAX1472和MAX1473芯片进行射频电路设计。图2是发射器射频电路,图3是接收器射频电路。 MAX1472是一微型3mm×3mm的引脚SOT-23封装的VHF/UHF基于锁相环ASK发射机。当工作电压降至2.1V的脱离节锂电池工作,待机模式时仅耗电100nA。在发射过程中,MAX1472发射功率为-10dBm~+10dBm。工作电压3.3V;发射功率+10dbm时,工作电流仅9.1mA。最高数据速率达100kbps。 MAX1473是一个300~450MHz,采用28引脚,SSOP封装的超外差ASK接收机;具有-114dBm的高灵敏度,高于50dB的用户可选择中心频率镜像抑制并可选择3.3V或5V电源工作电压。在关断模式下电流低于1.5mA,接收时电流为5.2mA;数据速率达100kbps;从关断模式到有效数据输出的过渡时间小于250μs 。 MAX1473包含一个一级自动增益控制(AGC)电路,在射频输入信号功率大于-57dBm时,可降低低哭声放大器(LNA)35dB的增益。接收机使用带有接收信号强度指示(RSSI)的10.7MHz中频滤波器,内置片上集成的锁相环与VCO、基带数据恢复电路。 在原理图设计时,为提高系统的灵敏度,要特别注意天线、低哭声放大器(LNA)和晶振的适配,如图3中标有1、2、3的三处。 3 PCB板设计 高频信号很容易由于幅射而产生干扰,导致振铃(ringing)、反射(reflection)串扰(crosstalk)等;而RF电路对此又特别敏感,因此在PCB板设计时,必须加以重视。为此电源设计时,应在条件许可下采用多层板,提供专用的电源层和地线层。如采用电源总线方式,应尽可能地加粗电源线和地线;尽量减少板上的通孔(包括插件元件的引脚、过孔等);多增加一些地线;分开模拟电源与数字电源;隔离敏感元件;在信号线边上可放置电源线,以最小化信号环路面积,减少环路数量。传输互布线应尽量满足以下规则:避免传输线阻抗不连续(阻抗不连续点是传输先突变点,如直拐角、过孔等,它将产生信号的反射。为此,布线时应避免走线的直拐角,可采用45°角或弧线走线,尽可能地少用孔);不要用桩线。其次,要减少串扰。串扰是信号间产生的耦合,分容性串扰和感性串扰两种,通常感性串扰远大于容性串扰。串扰可通过一些简单的办法抑制:①由于容性串扰和感性串扰的大小随负载阻抗的增大而增大,所以应对串扰引起的干扰敏感信号进行适当的端接。②增大信号线间的距离,以减小容性串扰。③为减小容性串扰,可在相邻信号线间插入1根地线;但须注意,此地线每1/4波长要接入线层。④对感性串扰,应尽量减小环路面积,如允许,应消除次环路。⑤避免信号共用回路。最后,随着电路速度的提高,电磁干扰(EMI)越发严重,还须减小EMI。减小EMI的途径通常有:屏蔽、滤波、消除电流环路和尽量降低器件速度。滤波通常有三种选择:去耦电容、EMI滤波器、磁性元件。最常见的是去耦电容,去耦电容用于电源线路滤波。通常在电源接入电路板处放置一个1μF~10μF的去耦电容,以滤除低频噪声;在板上每个源器件的电源引脚处放置0.01μF~0.1μF的去耦电容,以滤除高频噪声。对去耦电容,要注意其放置位置。 4 RF芯片与MCU接口 通过RF芯片实现数据传输。接收端MCU采集RF芯片输出信号通常有三种办法:重复采样(over sampling)、脉冲边沿检测(edge detection)、使用MCU的通用串行通信口(UART)。 重复采样时,用一个三倍于比特率的速率对RF芯 片输出信号复复采样,采用采样加权表。对噪音有抑制作用的,适合适应于距离要求较长、可靠性要求较高的场合;但时序要求严格,软件实现时较为复杂。RF芯片与MCU接口可采用MCU的输入输出口。脉冲边沿检测使用数字信号脉冲实现同步,用RF芯片输出信号作为MCU的中断请求信号。中断程序计算每一比特的采样时间,可处理各种速率的数据流;但每比特仅采样一次,对噪音较敏感,实现算法比重复采样方式更复杂。RF芯片与MCU接口可采用MCU的中断系统及输入输出口。 为简化设计,可使用MCU的通用串行通信接口(UART)。UART对噪声较敏感,但可在软件设计中加以解决,因此通常采用这种接口形式。 5 系统传输距离 (1) 无线通信距离计算 这里给出自由空间传播时的无线通信距离的计算方法。所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播,是理想传播条件。电波在自由空间传播时,其能量既不会被障碍物所吸收,也不会产生反射或散射。通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。 自由空间下电波传播的损耗: Los=32.44+20lgd+20lgf Los—传播损耗,单位dB;d—距离,单位km;f—工作频率,单位MHz。 如一个工作频率为433。92MHz,发射功率为+10dBm(10mW),接收灵敏度为-105dBm的系统在自由空间的传播距离:①由发射功率+10dBm,接收灵敏度为-105dBm,得Los=115dB。②由Los、f计算得出d=31km。 这是理想状况下的传输距离,实际应用中会低于该值。这是因为无线通信要受到各种外界因素的影响,如大气、阻挡物、多径等造成的损耗。将上述损耗的参考值计入上式中,即可计算出近似通信距离。假定大气、遮挡等造成的损耗为25dB,可以计算得出通信距离为:d=1.7km。 图3 (2) 增加无线通信距离 在工作频率固定的情况下,影响通信距离的主要因素有:发射功率、接收/发射天线增益、传播损耗、接收机灵敏度等。对设计者而言,有的因素是无法选择、改变的,如传播损耗、多径损耗、路径损耗、周围环境吸收等;而有的因素是设计者可以控制的,如发射功率、接收/发射天线增益、接收机灵敏度等。通过调整这些因素,可增加无线通信系统的传输距离。为增加传输距离,设计者常会想到增加发射功率。但增加发射功率会带来一些不利因素。如:由于功率放大器的转换效率低,增加发射功率会大大增加系统的功耗,这对嵌入式系统来说是很不利的;加大发射功率会产生较大的谐波干扰和噪声,并对通信信道产生其它影响,有时反而会影响通信距离。因此,在嵌入式系统中并不提倡采用增加发射功率的办法来增加传输距离。增加传输距离的比较好的办法是,增加接收/发射天线增益一般是选用高增益天线。采用高增益天线具有集成天线、体积小、成本低,实现简单,无需增加额外功耗和元器件等优点。 结语 对一完整的无线系统而言,还有天线设计、MCU及外围电路设计等。此外,由于射频链路的可靠性、误码率(BER,Bit Error Rate)等都比常规有线系统高几个数量级,因此,嵌入式短程无线通信系统一定要加强系统测试,特别是系统误码率(BER)的测试。要把赞成过多误码的背景哭声点找出来,提高系统的性能。限于篇幅,本文不过夜此类问题。 浅谈无线通信工程的作用:无线通信工程维护过程分析 【摘要】 随着我国经济快速发展之时,无线通信也在伴随着城市化进程不断发展。在当今现代化城市建设的过程中,无线通信技术逐渐的渗透至人民生活各方面中,并且在人们生活中占据着十分重要地作用。本文主要对无线通信工程和维护的研究方式与分析过程进行分析,希望可供相关从业者的参考借鉴。 【关键词】 无线通信工程;维护方法;过程分析 前言: 随着网络技术不断地发展,人们对无线通信工程的要求也是越来越高。无论是在卫星通信及移动通信、无线局域网通信方面,我国的无线通信技术也取得了一定的突破。下面就对无线通信工程的特点进行入手,阐述了其维护方法。 一、无线通信工程的特点 无线通信工程的特征表现:涉及范围广、实用性较强和技术含量较高,所涉及到卫星通信、移动通信、数字通信和IT行业方面。无线通信工程主要有下面几点的特点:第一,技术含量高,更新速度较快。在科学经济不断发展情况之下,无线通信工程发展也随之发生了相应的变化,如从WLAN技术WIMAX技术,从移动3g技术移动4g技术,从技术推出到网络和设备更新速度快。第二,人员操作技术的要求较高。无线通信设施设备已实现了精密化与高端化,在安装及测试、维护等过程中,需要配套专用的设备,并且要求了操作人员具有更高层次的技术操作能力。第三,工作协调程度要求高。通信网络在整个生产过程中,整个网络的多学科以及专业特点,在整个通信工程建设过程中,要求了在无线通信网络建设、网络运营、网络维护、网络升级等环节的所有工作人员进行协调,进而有效的保证整个通信网络建设有效进行。第四,环境要求更高。无线网络通信项目中对温度、湿度、防火、节能等是强制性的要求,对通信工程的建设环境要求较高。 二、无线通信技术的现状分析 1、从阶段的整体情况进行分析 无线通信技术主要有下面四种:移动通信第三代3G技术、宽带固定无线接入技术、蓝牙技术、宽带无线技术的新产物-WIMAX。移动通信3G技术已发展较为成熟,并且日益向全球化发展。然而我国是根据相关的数据为用户提供3G网络服务的运营商已经超过了多半部分。固定的宽带无线接入技术在使用的过程中,有其独特的优势在宽带无线接入技术的设计和应用技术优势是非常独特的。大量的固定宽带无线接入技术的有点不仅仅是在某种程度上比其他方法更加灵活,其建设速度上也远远快于其他访问技术。不过它仍然有一部分不好的地方,其中大量的固定宽带无线接入技术标准并不统一就是最大的缺陷。普遍的四个固定宽带无线接入技术分别是:LMDS、MMDS、红外通信和卫星宽带接入技术。然而蓝牙技术体现了利用所有的技术和通信技术的最高技术水平,并且是全球语言通信和无线数据的规范,以及在成本上占有很大的优势,同时还从基础上给一些移动终端或相关的设备提供相应的一些固定的终端访问。超宽屏技术在某些领域方面也被称为超宽带技术。此技术是运营商的无线传播技术,也就是技术已经改变了数据的传输方式,在纳秒级的非正弦波取代了原来的正弦载波。超宽屏技术相对较低的发射功率谱密度,被其他低设备系统的在容量上有一定程度的简化,取向能力及其精度非常高,而且通常不觉得信道的衰落和许多其他方面的优势。 2、无线通信的维护 在社会和科学不断进步与发展的同时,无线通讯技术也快速发展,越来越多的参透到我们生活的各个领域中去,发挥了越来越重要的作用。无线通信的维护也要与时俱进,只有这样才能为无线通讯的进步和发展提供保障。通信在无线通信网络是核心,维护无线通信在最后的分析是通信网络的维护。在目前我国通信网络有许多问题需要解决。为了在一定程度上减少风险,并使用安全通信网络的维护,维护工作必须从建立通信线路传输的信息在整个过程中逐渐渗透到各个方面。对一些非法入侵的,我们将使用无线通讯进行拦截维护工作等措施,而且对用户进行注册立账,用密码来识别身份的用户权限对系统进一步的分类。如果身份验证访问限制的用户将会在这个过程中暂停链接服务器访问的地址,从而达到无线通信维护的影响。 三、通信网络的维护的具体技术 1、防火墙技术。在通讯网络中,软件和硬件设备组合而成的就是防火墙。它为内部网和外部网、专用网和公共网之间的一个良好的信息维护,它不但在通信网络安全中占有主导地位,而且还是了计算机网络安全技术保障。这样有效的建立内部和外部网络之间的一个屏障,并且阻止外部网络的不良入侵。 2、入侵检测技术。防火墙虽然能阻止外来的进攻,但是却不能良好的维护内部的进攻。然而入侵检测主要是指“通过一些不正当的方法盗取重要的信息,从中获取暴利。入侵检测就是检测和响应计算机误用的学科,其作用包括威慑、检测、响应、损失情况评估、攻击预测和起诉支持。 3、网络加密技术。通信网络安全的中心枢纽就是网络加密技术,就是为了预防网络信息被人拦截货盗取,在网络安全中发挥了重要的作用。网络加密技术不仅仅在很大程度上对数据传输的机密性有很大的提高,而且还加强了信息的完整性。 4、身份认证技术。它不但能确保信息的机密性和完整性,而且还能确保信息的不可抵赖性和可控性,所以身份认证技术相对而言是比较安全可靠的。 5、漏洞扫描技术。漏洞扫描是对相应的信息扫描出不完整的数据,通过扫描对指定的计算机系统进行安全的检测,它也是一种发现可以利用的漏洞的安全检测行为。 四、市无线通信工程的发展趋势 近几年来,在无线通信行业的快速、健康和可持续发展的情况下,整个通信行业在国民经济建设中起着重要的作用,然而通信工程建设的社会经济占有重要的市场经济份额。所以在新时期的发展中无线通信工程必须跟上时代的步伐。通信工程的发展未来是利用高速无线宽带网络技术和云技术实现无线网络的发展战略。为了满足人们对网络通信的需求服务的前提就是要充分利用通信工程技术。然而人们在日常生活中通过各种智能终端设备导航服务的网络交易、互动娱乐、远程医疗以及远程教育等。在2013年底4G移动牌照的发放,为将来新一轮的移动通信建设创造了更高的领域,许多新型通信技术的发展为我国城市无线通信网络的信息水平和信息化程度有较大的提高。城市无线通信项目将呈现的趋势如下: 4.1网络更加融合 由于目前无线网络技术的种类繁多,因此技术也需要不断创新。建立一个新的无线网络需要巨大的资本投资,承担一定的技术风险,所以不同的网络连接,通过城市网络发展的趋势。网络集成包括核心网络的集成、网络集成和融合终端的访问等等。 4.2网络的安全性 有线网络比无线网络更加安全,无线网络和容易就暴露相关的信信信息,很容易就被犯罪分子盗取,给人们带来经济或生活上的损失。同时随着网络不断出现安全问题,在不久的将来保障信息的隐私和安全性的通信技术将被更广泛的应用,比如WAP安全技术、无线局域网安全技术,各种加密技术、签名和认证及密钥管理等技术。 五、结束语 随着时代的不断进步,无线通信业日益壮大成熟了,同时网络安全工作时放手和进攻之间的博弈,给人们生活上带来了很大的帮助,为更够顺利的工作开展奠定得了坚实的基础。及时和精确的审视自己信息化工作的弱点,审视自己信息平台上的漏洞和问题,让它在这场信息安全战争中立于不败之地,同时才能有效地保障社会安定的秩序。 作者:张剑雄 单位:广东晟祥信息科技有限公司 浅谈无线通信工程的作用:谷歌地球在无线通信工程测量的运用 【摘要】随着科学技术水平的不断提升,谷歌地球在无线通信工程测量中的应用不仅提升工作水平,还能发挥其较大意义。基于此,武陟县第一中学针对谷歌地区的具体特点,研究谷歌地球在无线通信工程测量中的主要应用,从而为相关人员工作的开展提供一定参考依据。 【关键词】无线;通信工程;测量;谷歌地球 由于无线通信工程在实际工作中会受到各种因素的影响,导致实际测量的结果并不准确。所以,需要研究新的测量手段,提高测量的准确性。谷歌地球得深化不仅形成的功能更为完善,利用的形式也更为多样,从而在较短时间内为测量工作打下良好基础。 1谷歌地球 谷歌地球是一种虚拟地球仪软件,能够利用GIS地理信息系统、卫星照片以及航空照相的结合将相关数据还原到虚拟的地球仪上,从而形成一种虚拟的实景地球。谷歌地球在各个领域都得到较大利用,特别在考古、地址勘探中获得较大成果。在对其实际应用期间,谷歌地球不仅来源的数据多样,还能促进航拍与卫星图像的有效结合。谷歌地球具有全天候、高精度、实物性以及免费的特点,全天候主要是谷歌地球能够不受时间的限制,随着数据的不断更新,也会符合地球的实际变化情况。而且,谷歌地球还具有较高的图像分辨率,利用多种方式能够展示出景貌,将其应用到无线通信工程测量中,具有较大的可行性。 2无线通信工程测量中谷歌地球的运用 2.1测量定位 根据实际情况,对实际测量的工作进行分析。在对其测量工作中,最为关键的为定位,只有准确的定位才能促进后期测量的准确性。谷歌地球对全球经纬度进行可相关的数据分析,因此,在经纬度准确下,可以将经纬度输入到谷歌地球中,并对其检索。其中,如果检索的结果与实际情况一致,就可以将经纬度作为的工程测量的基本节点;如果检测的结果与实际情况不一致,相关的测量人员就要根据检索的结果对经纬度进行适当调整,并对节点进行重新定位。利用谷歌地球对测量节点进行定位,在软件正确运行下,能够促进数据测量的及时性与真实性。利用谷歌地球在对其测量过程中,不需要进行实地考察,就能完成测量工作的准确性,为测量工作人员节省更多时间,从而提升实际的工作效率。在实际测量期间,需要对经纬度进行选定,并利用谷歌地球找出相应的虚拟图像,这样,不仅能促进工程测量活动的全面性,还能实现较强的控制能力。 2.2快速调整 通信天线能够对谷歌地球的调整进行快速调整,在确定测量节点后,需要明确出实际的测量路径。一般情况下,在建立测量结果下,要按照两个节点进行分类,并在两个测量节点之间形成相关的路径。利用谷歌地球能够对测量节点之间的距离进行计算,并消除一些因素对测量结果产生的不必要影响,这样才能为实际的操作情况提供准确、可靠的数据。然后,根据实际测量的结果,将一些干扰因素排除掉,能够得到准确的测量结果。在该情况下,主要是在两点之间形成一定反应,并保证测量的结果与真实数据具有较大联系。利用无线通信对工程进行测量期间,一般都会受到信号、网络等相关因素的影响,所以,要制定出合适的测量方案才能完成工程测量工作。并且,还要利用相关方式对天线对端进行积极调整,这样不仅能保证通信设备的相互接收和传输,还能对天线进行准确调整,以使信号的强大达到最大。 2.3统计分析 根据测量定位以及快速调整,能够对无线信号通道准确确定。在谷歌地球应用基础上,可以对于通信通道进行有效评估,不仅能够明确出通信的质量和水平,还能采用测量数据图表实现合理的设计工作。统计分析是无线通信工程测量工作中的主要环节,它能对测量的结果进行全面分析、合理评价,并使测量数据能够准确发挥出来。利用谷歌地球实现测量数据统计分析工作,在工程测量工作中发挥其较为有利的作用。在具体实施期间,首先,要将测量的节点记录下来,并对其中存在的数据、图像进行整合、处理,然后将各个数据实现融合,从而为路径的选择奠定有力基础。在一定条件下,还要谷歌地球上标出测量节点的位置,这样才能标出测量路径。然后,在工程测量工作中,要按照一定流程将检测的数据、原始数据分析出来,并促进数据具有一定的价值。最后,在获得准确的测量结果后,还要对这些数据进行记录分析,保存到相关日志中去,保证能够为以后的分析提供有力依据。 3总结 近几年,将谷歌地球应用到无线通信工程测量工作中具有重要作用,不仅提高了工作质量,还提升了工作效率。所以,各行各界的工作人员加强了对测量工作、谷歌地球的积极研究,并促进了谷歌地球在无线通信工程测量中的有效应用,从而发挥其较大价值。 作者:王矿岩 单位:武陟县第一中学 浅谈无线通信工程的作用:无线通信工程实施和维护的研究 摘要:在科学技术飞速发展的今天,通信技术的创新与变革的速度也很快,信息传递更加具有便捷性,从而对,k4t3的生活影响较大。但是,在通信技术快速发展之时,通信工程的建设带来了更加严峻的挑战,通信工程施工过程变得更复杂,难度也会增加不少。本文首先阐述了无线通信技术发展的现状,并对无线基站工程的实施与维护进行了相关研究。 关键词:无线通信工程;S护研究 前言 在3G牌照发放之后,我国有几家移动业务经营商就开始加快3G基站建设的步伐。特别是近几年来,我国的无线基站网点迅速遍及各大省市。基站建设工程的大规模开展,给经营商的无线基站建设提供了宝贵的经验。 1.无线通信技术的现状 在社会和科学技术迅猛发展的今天,无线通信技术发展也很快。无线通信技术在我们的生活中的作用变得越来越重要。对于无线通信的维护,也需要跟上时展的步伐,如此才能实现无线通信技术的提高。众所周知,在无线通信中,通讯网络是非常关键的,对其维护是非常重要的。从目前的情况来看,国内的通信网络存在一些需要解决的问题。要使通信网络产生的风险最小,就要大力保障通信网络的安全。因此,对于维护工作人员而言,要将工作渗透到各个环节中去。对于非法入侵,要采取严格的防范措施。另外,在无线通信的维护中,可使用一些防卫措施:要对用户进行注册立账,通过用户的密码对用户的身份进行鉴别,进而实现网络系统的权限进一步分级。用户一旦在经过身份鉴别后受到限制,那么其网络连接服务就此而中止。 2.无线基站工程实施 在采购物资时,要根据合同的标准妥善执行。依据书面指令与说明书对运输机的存储进行控制。在对物资进行检查时,要逐一检查好装箱单,只有在核实了货物没有问题之后才可签字。 在安装无线基站工程的硬件的时候,可按下面步骤进行:首先,在安装机柜之前,可在标记号的位置运用冲击钻,配合图纸进行打孔操作,在打孔完成之后,将孔内灰尘除掉,最后将机柜用膨胀螺丝紧固。其次,在对地线和电源线进行安装之时,注意地线和电源线的电压的不同,前者为0V,后者为48V。电源线的连接方法是:一端跟BTS机柜电源线线柱连接在一起,另一端跟电源柜接线排连接在一起。地线的连接方法是:两端分别跟机柜连接保护、室内保护地排连接在一起。再次,在不放告警采集线之前,先对BTS机柜与安装位置的距离进行仔细观察,在布线时,可遵循美观原则,安装PVC走线槽。避免信号干扰等问题的出现,传输线跟强信号电缆、交流直流电源线仪器应保持一定的距离。第四步,安装天馈系统,若安装于室外,施工人员配备应急药包、安全保险、安全帽,并选择晴朗的白天进行安装。安全处理可能滑落的器具,为向现场行人进行提醒,应作出鲜艳标语,使其安全绕行,以防止造成人员伤害。安装天线时,天线应伸出铁塔平台一米以上,还应在避雷针有效保护范围内。注意一致天线的设计图纸、挂高、型号。严格按照图纸设计安装定向天线与全向天线。利用指南针,调整安装后的天线方位角度,将偏差控制在5度以内,最后将螺丝固定好。布放馈线时,切割馈线过程中,不能踩踏碾压以及小角度弯折。在确定了馈线长度后,进行切割前应预留四米左右,将相应的标签贴在切完后的中间及两端,这样可有效避免在进行排线时产生混淆。安装避雷系统,天线的避雷系统由避雷器、天线上端避雷针以及馈线接地夹组成。在室外应做好3次馈线接地工作,根据塔上及室外馈线的长短,将避雷接地夹的工作做好。第五步,检查安装质量,当安装完毕室外设备后,需要开展系统、全面的检查。具体有:是否保护好没有连接的接线头、告警线与电源的外皮安全与否、天线正前方二百米之内是否存在建筑物阻挡、塔与走线架及馈线是否存在摩擦情况、天线的角度与方位是否符合要求等等。第六步,调测基站,将安装调测文件以及调测工具准备就绪,将空开打开,各设备电压所与标准相符,可加点操作模块。进行单机测试,并对基站数据进行下载,基站的开通在下载成功后实现,机柜全部指示灯为绿色。 3.无线基站工程维护研究 对于无线基站工程的维护,需要注意三个方面:首先是要每隔一段时间对机械设备进行清洁保养。这是因为如果烟雾、油污等长时间累积在机械设备表面会使设备的通信质量下降,从而使设备的工作效率和稳定性降低。当情况严重时,还可能导致火灾事故的发生。其次,要对无线基站工程中的每一条线路进行检测,重点检查天线俯仰角度和天线有无老化现象以及定向站的方位问题。要预防线路长时间使用而导致功能下降的现象的发生,在必要时,可把天线更换掉。再次,在对机房设备进行检修之时,要注意检修的计划性和预防性,充分把握蓄电池温度、空调、电源、传输设备的运行状态,对其中的存在的安全隐患有正确的认识。对于硬件设施与存在问题的基站硬件,要对其及时恢复正常运行。 4.小结 基站是借助移动通信交换中心,在移动电话终端进行信息传递的平台。公用移动通信基站也可称为是无线电台站的形式之一。在科学技术和信息化建设飞速发展的今天,与通信技术相关的设备也需要跟上人们对通信的需求。通信工程越来越复杂,对无线基站的建设也提出了越来越高的要求。因此,在对无线基站工程进行施工和维护之时,必须引起重视,从而确保通信工程质量。 浅谈无线通信工程的作用:无线通信工程设计项目的质量控制研究 摘要:目前我国通信行业发展迅猛,为保证无线通信工程项目建设能顺利进行,就必须将项目设计做好。市场经济的不断发展促使通信设计单位问的竞争越加激烈,因此,加强无线通信工程设计项目的质量控制和管理尤为重要。将质量控制和管理做好,才能保障通信项目设计的质量,从而利于通信行业的持续健康发展。本文首先对无线通信工程设计项目的质量管理现状进行了分析,找出了工程项目在具体设计中的质量问题,并根据这些问题提出了相应的建议和措施。 关键词:无线通信;工程设计项目;质量控制 前言 当前我国国民经济发展迅猛,通信事业的发展也有了新的突破。但与此同时,市场竞争也愈加激烈,运营商和通信设计单位之间的关系也在逐步的发生变化。运营商受到项目管理和资金等各方面压力,会不断提高通信要求,此外运营商对通信设计单位逐渐形成约束,不断提高了通信工程项目的整体设计要求。切实将通信设计项目的质量控制做好,更利于科学合理地对通信工程进行设计,以达到运营商和通信设计单位实现双赢,不断促进通信事业的发展。 1.无线通信工程设计项目质量管理现状 社会的进步,科技的发展促进了通信事业的迅猛发展,随着用户的日渐增多,无线通信领域也在大幅度的增加,通信手段不断得以完善,新技术的创新和应用率也大幅提升。在此种大环境下,每年通信网络运营商都会对网络进行升级和扩建,并根据具体业务发展情况来对新的技术是否应用进行决定。无论是无线通信设计单位还是运营商都是从自身利益、角度、情况出发,期望和要求也会有一定差异。设计单位希望能有足够的设计时间,设计进度宽松,设计款项能及时到位,客户能够密切配合等等。而运营商希望在建设上能够见效快速,投入资金少,各方功能齐全,设计规范,设计项目能够提供更多的服务。两者在不断磨合、妥协中追求各自的最大利益,以利益为主的同时很容易造成质量问题的产生,所以,对无线通信工程设计项目在质量管理上必须引起重视。当前质量管理在大型通信设计单位中已占据重要地位,在所设计的项目中,无论是工作流程还是工作内容都配备有相应的质量管理规范指导书,并将管理职能具体、细化到个人,各生产单位以及项目组均制定了相应质量计划,定期召开质量分析会议,不断对质量管理问题做进一步改进和总结,并对下一阶段质量管理工作做好部署和安排。 2.无线通信工程设计项目质量问题 (1)质量管理案例 以某市3G无线通信工程设计为例,此项工程设计需要将设计时间控制在3个月之内,建设时间6个月之内。该3G无线通信工程在建设的过程中,需增设新的室外站点数103个,确保工程建设完成后能够将该市的农村地区全部覆盖。经由此项工程,达到覆盖率100%的3G无线网通信,从而进入真正的通信网络时代。因此,此项工程比较复杂,需要把握好工程设计项目的质量管理,设计单位在进行设计之前,需要让项目经理将项目预先指导做好,不断加强与客户间的交流,从而编制出更好的设计方案,确保设计在客户满意的情况下达到科学合理。项目组在具体质量管理上,需要将各项指标进行严格控制,同时对质量问题做有效的调查,强化策划管理,最终实现该项目最佳质量管理。 (2)质量问题 从当前的情况看,无线通信工程设计项目质量问题主要表现在以下三个阶段方面:①选点勘察阶段。此阶段处于设计之前,在这个阶段需要做好收集勘察资料工作,切实结合当地实际情况,进行科学规范的勘察,达到勘察Y果的合理化、实际化。但是在具体勘察过程中,普遍存在工作人员不负责,勘察资料不全面,以及在采购中出现遗漏等情况,从而导致项目设计方案上出现问题。②图纸设计阶段。进行图纸设计比较复杂,出现的问题也多样化,在格式方面图纸中的日期、字体、比例、站名等内容都必须正确。在对底图进行设计中,无论是底图比例、文字标注,还是机房的选择上,都需要特别注意。对设备图进行设计的过程中,工作量统计、设备配置、设备安装、设备容量计算、线路设计等都必须注意。对工艺图进行设计,机房预留、插座位置、装修等问题都要进行慎重的考虑。此外,还需将线缆布放和路由图设计工作做好。③文本编制和概预算阶段存在的问题。进行文本编制工程中,特别要注意设计模板的套用、文档的格式、设计输入方面的相关问题。进行概预算,需将概预算表格做好,表格中无论是格式还是内容都必须确保正确无误。另外,图纸在完成后,审核和监督部门需要切实做好自身所担负的责任,认真落实三级校审。 3.无线通信工程设计项目质量管理体系的建立和改善 无线通信工程设计项目由于其本身具有的特点,在进行选点勘察、图纸设计、三级校审等环节中很容易出现质量问题,所以,必须建立起系统、科学、有效的无线通信工程设计质量管理体系。该体系的建立对工程设计在质量管理水平的提高上有着重要作用,有利于降低工程设计的质量风险,有利于增强客户的信赖度和满意度。 3.1对选点勘察流程进行规范化 在选点勘察环节中,项目负责人必须要对勘察人员和勘察负责人进行确定,而项目的相关工作人员必须对工程的具体地域范围、规模以及各专业间接口关系有比较详细的掌握和了解,对勘察进度要做到明确,并能及时同客户进行交流和沟通,定期向客户通报勘察的内容计划。与此同时,专业负责人需要对勘察项目内容进行确定,在进行勘察前必须将勘察基础资料准备好,具体包括了工程项目目标书、任务书、委托书、合同、勘察工具、仪表、地图等。勘察完毕后,勘察人员需要给客户汇报相关勘察结果,同时对一些重要资料做签名,用以表示勘察现场的确认。记录勘察的相关人员必须要对勘察情况如实记录、正确填写,而且也需要进行签名用于备案。此外,工程勘察的相关资料在设计完成后,需要资料管理员在规定时间内对资料进行归档管理。 3.2对图纸设计流程进行规范化 在无线通信工程设计中,勘察是进行设计的前提和基础。设计人员在进行图纸设计前,需要对勘察记录、照片等相关勘察资料做细致的对比和详细了解,以保证勘察资料的真实性和一致性。设计人员在对工程整体进行设计和考虑中,头脑中要有清晰、明确的设计方案,而且设计的图层必须结合实际情况做相应的布置和安排,保障设计内容的完整性和版面布局的合理性。此外,工程设计中所绘制的图纸需符合公司对图纸出版的要求,保障各图层在图面布局上合理、有序、整洁。图层比例、字体、符号等在选择时要合适、合理,图衔必须正确,字体、符号、栏目等必须与最新的模板保持一致。 4.结束语 当前通信行业正处在快速发展时期,各类新技术不断更新和应用,这在很大程度上提高了对通信工程设计项目的质量要求。无线通信工程设计项目中,质量管理直接决定了客户的满意程度和通信企业的发展命运。通信企业需要不断提升管理质量和服务质量,才更利于在激烈的市场竞争中占据有利地位,保障企业的持续健康发展。
通信毕业论文:通信工程专业学生毕业实习问题与对策研究 摘 要:本文从通信工程专业大四学生所具备的理论知识和他们对于毕业实习这项教学环节的心理现状出发,研究他们在实习中存在的主要问题,并在此基础上对通信工程专业毕业实习工作从规划、组织、管理及总结等方面提出建议。 关键词:通信工程专业;毕业实习;理论研究 1 通信工程专业学生进行毕业实习前情况 大部分院校的毕业实习是安排在大四进行的,一般情况下是根据人才培养方案进行为期2个月到半年左右的实习。这个阶段,学生已经基本上完成了大学所有理论知识的学习,已经基本掌握相关专业的理论知识,但由于学校硬件条件不能完全和生产企业实际需求相吻合,学生的实际动手能力远远不能满足生产企业用人要求。 ⑴学生具有的理论知识情况。学生通过三年的理论学习,掌握了相关专业知识,但仅仅是理论知识。但对于通信行业这样一个不断发展,技术要求不断变化的新产业来说,学生学习的理论知识已经远远落后于实际要求,对于用人单位来说,就必须对学生进行新一轮的理论培训。 ⑵学生的心理状况。现在的大学生基本上已经是90后,他们在大人的过分保护下,对社会及自身能力的认识严重不足,因此,在选择毕业实习单位时要求过高,而在进行毕业实习过程中对毕业实习岗位、指导毕业实习老师及毕业实习过程中所获得的劳动报酬有严重地不满。 ⑶学校设计的毕业实习方案。任何一个院校在准备对一个专业进行招生之前,已经设置好了人才培养方案,毕业实习方案也已经在学生进行毕业实习的三年前设计好了。但这三年间,社会、企业及学生能力都在不断变化,特别是用人单位的要求变化是非常大的,这些都会造成毕业实习方案不能完全符合要求。 2 通信工程专业学生,在毕业实习过程中出现的问题 由于学生即将毕业并走向各自的工作岗位,有些学生的工作单位已经基本确定,而各单位对于新进人员的要求不同,所以,对于大四学生的毕业实习,所有院校都分为学生自主实习和集体实习两种不同的情况。对于那些已经确定了工作单位意向,且即将工作的单位又能提供实习条件的同学,一般实行自主实习;另外的同学一般进行集体实习。 ⑴自主实习学生,在毕业实习中出现的问题。虽然学校允许进行自主实习的学生一般是要求已经确定了工作单位意向或准备考研的同学,但有部分同学因为害怕吃苦等原因,没有真的到自己联系的单位实习或只要给学校提供了一份单位同意接收毕业实习的接收函。这样,本来是让学生提升自身能力,选择就业单位的教学环节,变成了大学学习阶段的一个时间空层,甚至会产生很多不安全因素。 ⑵集体实习学生,在毕业实习中出现的问题。对于没有确定工作单位的同学,可以利用毕业实习阶段对企业用人制度有个了解,甚至可以确定自己的工作单位。但学生在进行毕业实习过程中,经常出现对实习单位不满的情况,经常抱怨用人单位给他们的劳动强度过大,支付的劳动报酬过低,工作环境不满,企业制度不合理等,甚至后悔选择了集体实习。 3 毕业实习建议 ⑴在毕业实习前。首先,学校尽可能完善毕业实习方案。根据社会需求及通信专业的人才培养计划,在实习方案中明确毕业实习的意义、目标、内容及对学生的要求,尽可能明确每个学生的实习指导老师,并加强指导实习老师的要求。在进行毕业实习前,学生 、学校与实习企业要签订实习协议书,明确学生、学校与企业三者之间的权利和责任,指定学生负责人、学校联系人及企业联系人,这三方之间必须保证定期沟通,三者要共同协调处理各种出现的问题。然后,作好学生的思想动员工作。让学生认清当前的就业形势,让学生对社会形势充分了解,珍惜毕业实习过程中的就业机会。然后帮助学生明确毕业实习的目的是让他们锻炼自己的综合能力,可以让他们有效地把学校所学习的理论知识与企业生产实践相结合,同时也可以让他们开始适应正常工作地压力。最后要提醒同学,在毕业实习的过程中可能会出现岗位工作与所学专业不是完全地对接,很多工作要从基层开始,在实际的生产工作过程中要勤于思考,多观察,脚踏实地地工作,要有吃苦耐劳地精神。 ⑵毕业实习过程中。在出发去毕业实习单位前,学校一定要对学生进行思想动员,让学生对工作中出现的困难要克服。对于正在进行的毕业实习,为了保证学生毕业实习的质量,学校一定要专门安排相关部门及具体人员与实习单位定期进行沟通,同时要与实习学生进行定期联系,做好学生实习期间的监控,要求学生认真填写实习记录本,对于学生在实习中遇到的各种问题给予相应的指导。 ⑶毕业实习结束。在学生顺利完成毕业实习后,由实习指导老师通过学生在实习过程中学习及工作能力,结合他们完成的实习报告,综合评定学生的毕业实习成绩。最后对实习表现优秀的学生进行奖励,以鼓励学生认真对待毕业实习。 由部分毕业实习学生代表、实习指导老师、学校领导、通信专业课主要教师和实习企业代表共同总结实习过程中出现的问题。把各种问题进行汇总,尽可能让相同的问题在下一届毕业实习学生中不出现。 总结:虽然,目前通信工程专业的毕业实习情况不容乐观,但只要我们做好从毕业实习规划、毕业实习前的准备工作,毕业实习的组织和管理,毕业实习的归纳及总结,最终一定能不断地改进毕业实习这个教学实践环节,使我们的毕业实习真正完成学生从学校学生到成为合格的社会工作者这个身份的转变,使我们的学校最终成为社会人才培养的摇篮。 通信毕业论文:浅析通信类大学毕业生就业困难的原因及对策 【摘 要】高校毕业生就业困难的问题成为当前社会普遍关注的问题,解决好就业困难的问题,对促进社会的稳定,社会主义市场经济的发展和高校可持续发展具有重要的现实意义。本文探讨了造成当前大学毕业生就业困难的原因,并在此基础上提出相应的解决措施。 【关键词】毕业生;就业;原因;措施 随着社会主义市场经济和高等教育的发展,我国已从传统的“精英”教育转向了“大众化”教育,这一方面给社会主义现代化建设提供了丰富的人才;但另一方面大学毕业生就业困难的问题日益突出,成为社会普遍关注的问题。深入剖析造成大学毕业生就业困难的原因,并在此基础上提出相应的解决措施,对促进社会的稳定,社会主义市场经济的发展和高校可持续发展具有重要的现实意义。 1 大学毕业生就业困难的原因 造成大学毕业生就业困难的原因是多方面的,以我校通信学院学生为例分析,主要表现在以下几个方面: 1.1 高等教育自身的原因 高校课程设置应符合行业发展的需求,与社会接轨,与行业接轨。通信行业技术更新快,教学过程中忽视学生的操作能力和创新能力的培养,教材内容不能与时俱进,这使培养出来的学生不能很好的适应社会和经济发展的需要,从而增加了毕业生就业难度。同时,理工科为主的学院,对学生人文素质的培养比较薄弱,使得毕业生在为人处世等方面存在诸多不足,增加了就业难度。 1.2 社会原因 首先,我国是一个人口大国,大学扩招以后,高校就业人口基数增大,政府宏观调控有一定的难度,这给大学毕业生就业带来了相应的困难。 其次,如今各大城市经济发展迅速,学生更愿意留在自己家乡,但是内陆城市通信行业发展相对落后,就业机会相对北上广深这些经济发达的城市而言还是偏少,造成人才需求和供应不相匹配,这也造成了大学毕业生就业难的现象。 最后,用人单位对应聘毕业生的要求越来越高,这也是导致大学毕业生就业困难的一个原因。要求本科生需过英语四级甚至六级,担任过学生干部,获得科技活动奖励或者参与过项目等。还有一些单位的人才引进目标是硕士和博士。 1.3 家庭原因 家庭教育尤其是家庭的期望对一个人的成长和发展具有重要的影响。以父母价值观为主导的家庭,对子女的就业选择往往抱有一种特定的期望。而多导彝ザ酝ㄐ判幸盗私馍跎伲对子女期望过高,有的毕业生在就业时以父母为中心,父母意见左右学生的选择,这样给毕业生就业带来了困难。 1.4 毕业生自身的原因 首先,毕业生就业期望值过高、准备不充分。就业不是接受教育的唯一目的,但却是主要的目的和动力。但是毕业生的就业观必须随着经济的发展和高等教育本身的发展而不断进行调整和改变,其存在的问题主要表现在以下几个方面:一是,就业观落后。在就业过程中,很多毕业生一味的追求大城市、大企业、大机关等。二是,就业期望值过高。毕业生追求个人价值的实现和机会成本的高回报是应该的,过高的期望值导致一部分毕业生有业不就,这种选择性失业给毕业生的就业带来了困难。三是,就业准备不充分。对行业和企业了解程度不够,人云亦云,不能学会判断是否适合自己,犹豫中浪费很多就业机会。 其次,毕业生专业知识不过硬。毕业人数增多,设计竞争激烈,单位求贤若渴。在人才选拔上非常重视,面试、笔试层层筛选。毕业生不重视方式方法,不关注企业需求,在笔试过程中,成绩不够理想,专业知识不过硬,毕业生质量达不到企业人才需求的标准,使得选拔人才出现瓶颈。 最后,不良的就业心态。不良的就业心态严重的影响了毕业生的就业,面对激烈的就业竞争,相当一部分毕业生缺乏信心,选择回避,消极对待。这些不良的就业心态主要表现在以下几方面:一是,攀比心态,部分毕业生在就业过程中以其他同学的择业标准来定位自己的择业标准;二是,盲目求高心态,一些大学生不能结合自己合理定位,要求用人单位工资高、福利好、住房条件好、地理位置好、工作环境好;三是,不平衡心态,部分毕业生因自身综合素质不够或者就业时机没把握准而没找到理想的工作单位,产生不平衡心理,从而消极的对待社会和生活;四是,自卑心态,部分毕业生在就业过程中因自身条件不如别人或者屡次遭到招聘单位的拒绝而产生严重的自卑。五是,依赖心理,部分毕业生在就业过程中,缺乏对立就业思想,一味的依赖父母、亲戚、老师和朋友,表现出强烈的依赖意识。这些不良的就业心态给大学毕业生的就业带来了很大的困难。 2 解决大学毕业生就业困难的措施 大学毕业生就业问题是一项复杂而系统的工程,它涉及到毕业生本人、高校和社会等多方面的因素。面对这日益严峻的就业问题,如何顺利的就业,是摆在每一个高校学生工作者面前的一项重要任务。 2.1 加强对大学毕业生的就业指导 从高校来讲,一方面,加大就业课程体系的完善。针对毕业生就业观落后,就业期望值过高等现象,学校已开展大学生职业生涯规划和就业指导两门课程。但是课程缺乏延续性,就业指导应该从大一开始抓起,贯穿四年,不仅是就业技巧的传授,更要正确树立就业观念、调整就业思想,从而顺利的就业。在一方面,就业指导和教育应是系统工程,是全员老师的工作,不应单单是辅导员的事情,既要注重学生专业知识的学习,又要注重学生综合能力的培养。各环节切实紧密配合、各部门目标一致才能在人才培养上出效果。最后一方面,加强毕业生世界观、人生观、价值观教育。要让他们明白人生的意义及人生价值不在于从事什么职业,不取决于工作环境,而在于把自己投身于社会主义现代建设的实践中去,让自身拥有的潜力充分的发挥出来。提前认识自我、认识行业,有自己明确的定位和正确的求职观,才能使就业变得顺畅。 从家长的来讲,长在指导孩子的就业问题上,一方面要客观的认识当前的就业形势,结合孩子所有专业、具体的能力和自己的性格特征,进行客观的分析和指导,不盲目的拔高要求,造成自己孩子的就业困难。另一方面,要教育孩子树立为人民服务,为社会做贡献的思想。鼓励他们到西部,到基层,到祖国最需要的地方,这不仅缓解就业的困难,而且还使社会的人才分布逐渐趋于平衡。 2.2 提高毕业生的就业素质 第一,加强专业知识的学习,提高自己的综合能力。一方面毕业生要加强专业知识的学习,只有专业知识扎实才能受到用人单位的青睐;另一方面又要注重综合素质培养,结合学校的“四个一”活动,在志愿服务、体育活动、文艺活动、文明礼仪等各方面提高学生的综合素质。培养符合社会要求的接班人。 第二,要正确评价自己,转变就业观念。虽然经过几年的学习,毕业生不管是在专业素养上,还是在为人处世上都有了显著的提高。但面临社会,在动手能力上,在社会验上还是一个新手,因此在就业过程中,要正确的评价自己,要给自己一个准确的定位,所找的工作要适合自己的发展,不能盲目跟风、盲目攀比,一味的追求大城市、大单位、好福利。只有正确的评估自己,才能更好的就业。 第三,树立诚信意识,提高心理承受能力。诚实守信是一个人应该具备的基本道德素养和美德,是人的立世之本。行业变化太多、就业人数剧增,就业竞争异常严峻,遇到挫折是正常的。因此,毕业生尤其是女生要正确面对这种挫折和失败,提高自己的心理承受能力。在过程中,毕业生遇事要冷静,及时的调节自己心态,才能为顺利就业打下心理基础。 第四,树立创新创业意识。毕业生经过几年的系统学习,在自己的专业有了一定的研究和思路,他们有精力,有闯劲,有创新意识,在“大众创业、万众创新”的新时代,鼓励学生运用所学的知识进行自主创业,有政策、有支持,容易出成绩。这不仅能解决自己就业问题,还能为社会提供广阔的就业市场。 大学毕业生就业是一项系统工程,造成就业困难的原因是多方面的,这就要求社会、学校和毕业生以及家庭齐心协力,共同做好就业工作,抓好人才培养,保证大学毕业生顺利就业。 通信毕业论文:通信类专业毕业研究生就业状况与就业指导对策分析 【摘 要】近年来,随着每年培养的通信类人才数量明显攀升和许多非通信专业人才涌入通信行业,使通信类毕业生出现“就业难”。本文针对目前研究生就业面临市场供过于求、研究生的择业价值取向和研究生就业行为发生变化以及通信类专业研究生就业领域相对集中、就业区域明显失衡、学校所在城市就业意向比较突出的特点进行通信类专业研究生就业现状分析,从结合专业特点、巩固、拓宽通信专业研究生就业渠道、加强通信专业研究生的就业指导工作、加强与用人单位的沟通、共同做好通信专业研究生就业后续稳定工作等方面入手,尝试探讨促进通信类专业研究生顺利就业的对策,以期为推进通信类专业研究生的高质量就业做贡献。 【关键词】毕业研究生 就业 指导 随着市场经济体制的不断发展、教育体制改革和就业制度改革的不断推进,以市场经济为导向的多层次、多侧面的市场需求给毕业研究生提供更多就业机会的同时,他们的就业状况也出现了新的特点。在当前就业制度改革全面展开的新形势下,研究分析研究生就业现状,提出应对措施,不仅是当今社会时展的必然,也是当代研究生顺利就业、实现人力资源优化的内在要求。通信类专业研究生以其专业的特殊性,就业形势变化的灵敏性,使其就业的现状更具有时代气息和研究价值。 一 研究生就业面临新的形势 1.研究生市场供求关系发生变化 研究生扩招直接导致研究生就业竞争加剧。一方面,研究生的数量急剧增加;另一方面,国家机关、科研院所、事业单位和国企、高新技术企业等研究生传统就业领域提供的就业岗位增幅远远低于就业人数的增幅。研究生的就业岗位从“金字塔”的顶部向下移动,就业中出现职位层次下降、工资水平下降、求职时间延长等现象。根据一项调查显示,影响研究生就业的因素分别有:“招生规模扩大,研究生供过于求”,约占89%;“大学教育不能适应市场需求”,约占43%;“大量工作不需要高学历”,约占32.9%;“研究生就业政策存在问题”,约占28.9%;“学生择业不切实际”,约占20.4%。 2.研究生的择业价值取向发生变化 毕业研究生的价值取向由社会本位转向个体本位和社会本位并存、由价值理性转向工具理性。区域经济及文化发展不平衡和不同行业收入差距过大,也严重影响研究生的价值取向。高学历与好岗位并不划等号,研究生群体中“就业难”的心理已基本形成。2010 年,《北京人才报》一项调查显示,自卑、焦虑、从众,成为部分研究生就业的“心理门槛”。复旦大学心理健康教育中心副主任曹高举在其《研究生的不良择业心理及其调适》的报告中提出,不少学生面对激烈的市场竞争,不能客观分析和评价自己,一遇到挫折就信心尽失,变成“鸵鸟”消极逃避。 3.研究生的就业行为发生变化 就业制度与用人制度的改革和职业市场的逐步开放,为广大毕业生提供了自由择业和职业流动的机会,同时也使得他们在心理和行为上出现各种各样的矛盾和冲突。“双向选择,自主择业”就业制度使毕业生通过人才市场就业,但部分研究生对职业生涯没有规划,求职时茫然、盲从。而且,有相当比例的研究生就业期望值与社会需求之间的反差较大,存在择业期望值偏高、目标短期化和趋向功利化现象,把读研的目的狭隘地理解为高薪高职,把研究生文凭当作找个好工作的跳板,误解了研究生教育作为精英教育的初衷。 二 通信类专业研究生的就业现状分析 随着社会经济发展,人才的竞争进一步加剧,特别是计算机、通信等与产业相关的热门专业,研究生就业市场长期红火,就业质量较高。从近年的统计情况看,通信类研究生的就业流向中体现了行业自身的一些特点。 1.通信类专业研究生的就业特点 通信类毕业研究生就业领域相对集中,主要集中在电信运营业、通信设备制造业或电子计算机综合技术服务业等与通信相关的行业内,学科专业十分对口。以某高校为例,近4 年来2 千来名通信类专业毕业研究生,85%以上到国内大型通信运营企业(如移动、联通、电信等)、电子制造企业(如中兴通讯、华为、大唐电信等)和高等院校就业;通信类毕业研究生就业区域总体表现为:华东、华南等沿海发达省市就业人数较多,老少边穷地区较少。还以该高校为例,该校通信类专业80.1%的毕业研究生在江苏、上海就业。其余的毕业研究生也主要选择到东南沿海经济发达的大城市,如长江三角洲地区城市,而到欠发达地区尤其是条件比较艰苦的边远西部地区就业的毕业研究生数量明显偏少,到其他西部省市就业的毕业生仅有0.81%,“孔雀东南飞”的倾向依然严重;院校所在区域在研究生就业地区选择中有十分明显的优势。以南京高校为例,虽然南京在地理环境、经济状况、人才吸引政策等方面与京、沪、深等市相比有一定差距,但每年在南京就业的该校研究生为48.88%,远远超过到京、沪、深等大城市就业的比例。 2.通信专业研究生就业现状分析 从就业率上看,通信专业研究生的就业形势良好。从2005~2009 年该高校通信类研究生一次性就业率的统计数据来看,5 年的平均就业率为98%,远远高于全国研究生的平均一次性就业率。这说明通信类研究生的社会需求量大,就业率普遍较高。但从主要用人单位反馈的信息看,通信行业的用人需求呈现总体增加趋势减缓的格局。通信类专业毕业研究生今天令人羡慕的就业形势已受到多方面的消极影响。 从供需比上看,通信专业研究生的就业优势有所下降。虽然通信专业研究生的就业率较高、就业形势良好,但是这几年平均供需比却逐年下降。以该所高校为例,通信专业研究生平均供需比从2005 年的1∶13.3 下降到2007 年的1∶7.7,再降至2009 年的1∶3.4。由此可见,通信专业研究生的就业优势正在逐渐丧失。 从就业流向上看,通信专业研究生的地区流向很不平衡。随着经济建设在深度和广度上的全面开展,小城市、中西部地区对人才的需求也越来越迫切。可是通信专业研究生就业却没有适应这一需求,就业地区一直主要集中在沿海发达地区和中心城市,就业地域不均衡的问题十分严重。毕业生就业地域流向失衡使得研究生在沿海发达地区和中心城市的就业竞争异常激烈,就业难度也比其他地区更大。 从就业观念上看,通信专业研究生更加保守。受到近年来通信专业研究生相对火爆就业形势的影响,他们就业的期望值非常高。根据调查,在选择工作单位时,该校毕业研究生首先考虑的是行业发展的前景、地区经济发达的城市、生活条件、经济收人和福利待遇等。85.7%的研究生期望月薪在4000 元以上;62.32%的研究生把沪宁作为首选地区,37.77%的研究生选择深圳沿海开放城市;54.57%的研究生选择国企和高新技术企业,29.26%和19.68%的研究生分别选择科研单位和高等院校;79.47%的研究生择业时比较重视专业对口程度;78%的研究生表示他们在求职中遇到困难时一般也不会轻易降低择业标准。研究生保守的就业心理,日趋功利的就业观念,加剧了就业流向的失衡,造成了宝贵人才资源的浪费和教育成果的贬值。 三 新时期做好通信专业研究生就业工作的对策 如何根据现阶段研究生就业工作的特点,针对研究生就业工作的难点,找出切实可行的对策和工作模式,是当前摆在研究生就业指导工作人员面前的一个重要课题。解决研究生就业形势严峻的问题是一个系统工程,需要政府、市场、家庭和研究生自身等多方面共同努力。对此,笔者有以下几点看法: 1.结合专业特点巩固拓宽通信专业研究生就业渠道在就业市场由卖方市场向买方市场转变时,拓宽就业渠道是一个必然的选择。 (1)运用市场营销策略,采取“走出去、请进来”的方法,主动向社会和其他行业的用人单位宣传毕业研究生的专业优势和人才特点。长期保持与通信信息、电子等行业内用人单位的良好合作,巩固毕业研究生基本人才消化渠道。利用科研合作机会,建立联合培养基地,大力开展委培、定向培养,促进高校与用人单位在人才培养方面的多领域合作,使通信专业研究生就业的行业涵盖通信信息、电子、机械制造、教育系统等领域。此外,积极发挥校友会和研究生导师的个人作用,直接向用人单位推荐适合的优秀毕业生。 (2)加强就业需求预测。进行深入的就业市场调研,主动、经常、广泛地听取用人单位的反馈意见,准确把握通信专业就业热点的转移。定期公布预测分析结果,结合人才培养的周期,及时引导专业结构和招生规模的调整,重视和增强人才培养的前瞻性和科学性。 (3)给予西部及边远地区就业政策支持。国家可建立专项基金,对到西部及边远地区、艰苦行业就业的通信专业研究生在工资、生活条件等方面提供优待,尽可能缩小与发达地区的差别,真正实现待遇留人。同时给予这些地区发展地区经济和开展对外开放等方面的政策倾斜,培养当地的“造血”功能,创造良好的事业环境,吸引有志青年创业。 2.加强通信专业研究生的就业指导工作 (1)研究生的就业指导工作要与研究生的培养、管理和教育工作紧密结合。就业指导的思想政治教育功能不能仅仅体现在研究生毕业前的短时间之内,而应始终贯穿于研究生学习的整个过程之中。加强创业教育,通过成功校友或知名人士的成长报告、创业报告和成功报告等活动,帮助研究生树立创业的信心;通过创业设计大赛等课外活动,培养研究生创业的能力;利用假期组织研究生到用人单位进行社会实践,让学生能真正走进社会,接受社会的锻炼,提前适应就业环境的能力。定期组织优秀毕业研究生创业事迹报告团在各高校做巡回报告,在全社会营造良好的舆论氛围。 (2)发挥导师对研究生的引导作用。由于导师与研究生的接触、交流的领域广泛、机会频繁,从思想到学术,从道德情操到治学态度,从为人处事到生活习惯,可以说是全方位的,且师生接触方式多样且随和,既有准备充分的谈话,也有毫无顾忌的闲聊,既有某些深思熟的决策,也有一时的应急处置,较少虚情假意,没有遮遮掩掩,所以在广泛交往过程中,研究生思想中深层的问题会有意或无意地暴露在导师面前,这就使导师能真正抓住研究生思想问题的核心,采取有效方式做好研究生的思想教育和转化工作。导师可根据每个研究生的特点和个性,采取不同的教育方式,从而取得良好的成效。 (3)主动加强与“三高”用人单位、国家经济科教及国防建设等重点单位的联络和沟通,获得尽可能翔实的介绍资料;充分发挥学校的主导作用,加大这些用人单位在毕业生中宣传的力度,优先安排他们来校招聘毕业研究生,给他们更多选择的机会,以期找到毕业研究生与用人单位双方利益的结合点,尽量解决好国家需要与毕业研究生个人选择之间的矛盾;并做好“三高”用人单位和国家重点企业所接收的毕业研究生的跟踪调查工作,采编优秀毕业研究生创业档案,与用人单位共同探讨和交流做好毕业研究生“进得来,用得好,留得住”的经验和措施。 通信毕业论文:通信类毕业设计工作探讨 学生在外无法学习系统的查阅、收集文献资料的方法,指导老师远程指导,有时候很难联系上学生,遥控失灵,很难深入指导。目前毕业设计的组织管理工作大都由各系(部)自行开展,由于系部教学管理力量的薄弱,很难对整个毕业设计过程进行有效的监督管理。答辩委员会的老师由于日常教学工作任务重,也没有多余精力去监管。 1毕业设计答辩过程中存在的问题 1.1缺乏规范化的操作流程没有充分认识到答辩的目的和意义。缺乏统一的、规范的规章制度和科学的组织,工作职责没有明确。答辩环节忙、乱,容易出差错。在组织答辩的时候没有标准流程可以参考,主观性很强,答辩的范围、内容没有重点,教师提问没有经过深思熟虑,提出的问题随机性强,提问的方法也不讲究。 1.2缺乏科学的评分体系毕业设计评分标准没有进行细化、量化,只是由答辩组教师主观判断和评价,缺乏科学性和合理性。这就很难保证成绩判定是否公正,直接影响指导教师和学生积极性的发挥。 2创新毕业设计工作方面的探索 2.1深化、创新毕业设计工作的指导思想 2.1.1毕业设计是培养应用型人才的重要手段2004年教育部专门下发了《关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》,2009年,浙江省教育厅对高职高专院校的毕业设计(论文)组织了专门的检查,并公布了检查结果。本科院校的毕业设计工作已十分成熟,但高职院校是否需要和如何开展毕业设计教学仍是广泛探讨的课题。毕业设计工作必须开展,因为这是高职院校极其重要的一个实践教学环节,它不仅能全面考察学生的专业知识和技能,还可扩展学生的知识面,培养学生发现问题和解决问题的能力,激发出对通信专业领域的工作热情,养成创新性思维。 2.1.2鼓励学生将论文设计方向与实习岗位、实习内容紧密联系通信行业是一个日新月异的行业,光是一本毕业毕业证书已经不能证明毕业生的能力有多强,而高质量的毕业设计成果即可让学生在竞争中崭露头角,让用人单位刮目相看。当今社会,用人单位对毕业生的要求不再是名校和高学历,而更倾向于毕业生的工作能力、社会实践经验、个人综合素质等方面,要求毕业生具备较强的动手能力,尽快融入团队,适应工作岗位。因此,毕业设计工作中应该注重培养学生严谨负责和刻苦专研的工作态度、创新协作的工作方法等,使其做好入职准备。 2.2创新毕业设计工作的组织与管理 2.2.1以《毕业设计工作指导手册》为准则,各环节规范化、程序化操作学院对毕业设计的任务布置、指导教师的选聘、课题的选择、课题研究及论文写作的指导、论文评阅及答辩等各个环节进行详细分析和疏理,制订出各个环节的规范要求,出台《毕业设计工作指导手册》,编制出格式化电子模板,使教师在工作中有章可循,让学生明白具体的程序和要求。 2.2.2组织召开动员大会组织召开毕业设计动员大会,通过大会,把全体毕业生和指导教师对毕业设计工作的思想认识进行统一和提高,对《毕业设计工作指导手册》各个条款进行解释,明确各项要求,从而更好地执行毕业设计方面的各项规定。同时,组织优秀的指导教师给学生做毕业设计专题讲座。 2.2.3科学制定选题,双向化选择毕业设计选题是关键。选题是否科学,是否具有实践性,直接关系到毕业设计的质量。学院每年进行毕业设计学生人数有800名左右,参与毕业设计指导工作的教师有60名左右,这为采用双向化选择选题提供了条件。双向化选择即先由指导教师结合行业实际情况和专业课程内容,以可操作性、实用性、现实性为标准,研究制定并提交课题题目及简介、对学生人数及其能力的要求,经学院审核后公布,然后学生根据自身实际,结合能力与兴趣,填报选题志愿表,最后由学院根据课题要求和选题志愿统一协调。 2.2.4校企联合指导,让企业的专业力量参与到论文指导的工作中来,增强毕业设计的实用价值学生在企业实习的同时进行毕业设计,理论联系实际,增强毕业设计的实用价值。学生在实际工作中拜师学艺,在实习中完成毕业设计。例如通信运行091班黄懿同学在中国电信实习,在校内老师和企业老师的共同指导下完成毕业设计《关于中国电信政企客户经理服务营销策略的研究》,取得优异的设计成绩,也得到了企业的好评,毕业后直接被该公司录用。校企合作联合指导不仅使学生个人获得了宝贵的实习经历,也使学生在随后的就业竞争中占到了先机。 3结束语 高职学生毕业论文工作是一项科学化、程序化、严谨化的工作,它不仅需要师生重视与配合,更需要学校加强对毕业论文工作的过程管理和方法创新,规范各项工作程序和步骤,让毕业论文工作有章可循,有标准可依,从而确保毕业设计工作高水平开展,高质量完成。 作者:王翠霞单位:浙江邮电职业技术学院 通信毕业论文:电子通信类毕业生就业论文 1以赛促学教学改革的实践 作为职业院校中的工科专业,电子通信类毕业生就业竞争力中对学生的动手能力要求更高,面对不容乐观的就业形势,以赛促学提升高职电子通信类毕业生就业竞争力的实践有其重要性和必要性。 (1)转变教学理念和教学方法;高职院校中的教师大部分具有高学历并有丰富的企业实践经验,在教学理念中,都想把所学的技能传授给学生,往往会造成学生对知识“消化不足”。以赛促学是以“实践教学”为核心,实行“做中学,学中做”一体化教学。教学过程应该是以实践教学为主要手段,增加案例教学法和面向项目实践教学方法,实现理论和实践的有机结合。 (2)积极组织各项电子通信类专业比赛;根据不同年级的学习课程,组织院系专业比赛,激发学生竞争意识,在比赛中发现不足,能主动的分析问题,寻求老师和同学的指导,形成良好的专业学习氛围。以广东轻工职业技术学院电子通信工程系为例,在2014-2015学年,先后组织了电子焊接大赛、LED灯饰设计大赛、电子创意竞赛、嵌入式产品开发技能竞赛、4G网络通信大赛等技能竞赛。竞赛分不同的学习阶段,比如大一第一学期的同学参加电子焊接比赛,大二大三的同学就可以参加电子创意设计等专业知识要求更高的赛事。竞赛主要的思维是创新、实用。 (3)组织参赛团队参加国家、省、市级电子通信类专业技能竞赛;教学模式的改变,将学生理论学习过程有机融合在专业实践当中,以广东轻工职业技术学院电子通信工程系为例,该系成立了“挑战队”,专门从事各项电子通信类比赛的筹备和研究,以点带面,提高学生专业学习兴趣。提高学生在各项赛事中获得成绩的同时,减轻教师团队的工作量,也提高了学生的综合素质,增强就业竞争力。学生在参加电子设计大赛的过程中,通过系统设计、方案论证、电路设计、选用材料以及创新能力、团队合作能力都有了大幅度的提升。 (4)积极开展各类就业创业竞赛活动;针对高职电子通信类毕业生就业竞争力现状,在以赛促学的人才培养模式下,职业核心能力可以为毕业生的就业竞争力增加优势。大学生就业创业竞赛活动可以帮助学生尽早树立奋斗目标,使学生更加积极主动地规划好大学三年的生活,以广东轻工职业技术学院为例,该校积极开展了职业规划大赛、“挑战杯”创业大赛,还邀请一些有过大赛经验的校友回校开展经验分享活动,对提高电子通信类专业毕业生就业竞争力起到积极的作用。 2提升就业竞争力的成果 职业教育要着力培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力,强化工学结合特色,培养高素质、高技能的复合型人才。近3年来广东轻工职业技术学院电子通信工程系积极组织学生参加电子通信类专业竞赛,到目前为止,累计参加省级、国家级乃至国际级大赛26次,参与师生达到968人次。先后参加了广东省大学生电子设计竞赛、全国电子设计大赛、全国职业院校技能大赛、粤台高职院校“单片机MCU协同创新”职业技能竞赛、单晶片创意暨认证技能国际竞赛等专业技能大赛,获得国际比赛、国家级、省部级比赛奖项一等奖、二等奖38项。 通过以赛促学是教育教学的新模式,将学生的专业核心技能培养以专业技能大赛的形式融合到教学改革中,专业技能和职业核心能力相结合,以广东轻工职业技术学院电子通信工程系为例,学生的就业竞争力明显提升。2012到2014年,该系学生就业率分别为98.67%、98.87%和99.21%。,就业率呈现逐步上升的态势,就业质量明显上升。 3结束语 通过以赛促学教育教学改革模式的推进,在提高学生专业技能水平的同时培养学生的职业核心能力,缩短毕业生职业适应期,切实提高高职电子通信类毕业生就业竞争力。 作者:庄坚泉单位:广东轻工职业技术学院电子通信工程系 通信毕业论文:通信工程专业毕业设计 第一类:通信工程设计1、通信网工程设计2、程控室工程设计3、传输室工程设计第二类:通信论文4、光城域网研究与组网5、光波分复用技术的研究与分析6、光同步数字体系的研究与分析7、论述移动通信的应用及发展8、铁通XX分公司宽带业务现状与发展9、铁通XX分公司发展策略10、提速铁路专用通信业务及发展11、自拟与本职工作密切相关的通信工程专业课题第一类:通信工程设计题目要求《通信网设计》 一、设计要求:1、作某一范围长途干线网设计;2、绘出新设计通信网图并作相应阐述。 二、主要内容:1、对通信网种类及构成要素作概括性阐述;2、拟定长途网业务节点数量及选用相应设备;3、对新设计通信网的信道构成特点、网型、保护方式等作相应阐述。《程控交换工程设计》一.设计要求:1.对原有设备情况的调查,收集各种资料2.根据调查结果设计交换网图3.根据交换网图提出中继方式,其中包括信令方式,接口方式及传输方式等内容4.画出工程所需各部分图纸5.写出设计规范书及设计说明书二.完成图纸名称:1.交换网图2.中继方式3.设备平面布置图4.总配线架,数字配线架端子分配图5.电缆径路图6.电源系统图7.工程数量表《传输室工程设计》 一、设计要求:1、结合本单位条件或者处自拟条件作传输室施工设计,规模不限;2、采用光纤传输设备或者数字微波设备及相关附属设备(如中配架、数配架、引入架、试验架等);3、对各项设计作重点说明。 二、主要内容:1、传输室设备平面布置图;2、通信网图;3、室内信道直线径路图;4、中配架运用及分配图;5、布线计划图改工程数量表。第二类:通信论文题目要求1、根据所选题目进行现场调研及收集资料;2、根据题目说明论文主要包括哪些部分;3、对每一部分作详细论述;4、论文应包括论点、论据、论证过程及结论;5、所涉及的数据、图表要准确;6、论述过程中要有自己独创的观点; 通信毕业论文:电力公司信息通信毕业论文 1专业管理的主要做法 1.1加快传输网络工程改造,全面提升传输网络硬实力 江阴电力通信网最早是在2002年开始建设的,采用东信光传输设备建设统一的光通信传输网。设备至今连续运行时间已达12年,故障频繁发生,导致运维压力大增,同时因厂方备品备件储备不足,严重影响到本地区通信网络的可靠运行。根据江苏省网络归并方案的要求,江阴地区结合十二五规划,对现有光传输网进行了逐步调整,组建以中兴设备为传输主体的光通信传输网络。 1.2加强班组运行资料管理,提升班组管理软实力 开展传输设备的技术改造是确保网络稳定运行的硬件建设,那么准确完善的运行资料就是提升班组运维管理的软实力。信通设备资源管理是一项庞大的数据系统工程。班组近年来在运行资料的管理方式上作了很大的努力和探索,专设专业资料FTP服务器,实现资源的共享。建立并及时更新所有信通设备台账,做到对信通设备的全生命周期管理;积极推行设备状态检修,确保设备运行的可控在控能控,有效促进设备健康运行水平。进一步加强班组运行资料的整理归档工作,各类图表资料做到绘制精细化,修改滚动化,现场同步化,大大提高了班组运维管理水平,更好地为全公司提供一个安全可靠高度稳定的通信平台。 1.3加强运维技能培训,创建学习型班组 根据统计,公司从事通信专业人员无论从年龄结构,还是学历层次、职称级别、技能等级来看,均处于弱势地位,整体技能素质偏低,制约公司信息通信运维创新的发展需求。通过加强技能培训有效途径,来切实提高运维人员的综合能力和通信网络的运行管理水平,确保电力通信网络的安全、可靠运行。在制度上,将标准化班组建设与学习型班组建设有机结合,以班组建设系列管理标准规范和统一班组各项管理要求,搭建交流共享的学习平台。构建班组内丰富的图书资料库,建设开放的学习分享模式,广泛收集积累外、内部信息和知识,讨论分享,在班组中营造浓厚的学习氛围。注重新知识新技术的推广培训工作,确保班组全体运维人员了解并掌握先进的技术。同时班组建立常态岗位练兵运行机制,深化培训,通过班务活动和民主生活会加大学习理念的宣传教育力度,采取问答、考试、比武的方式,激发员工在工作中学习,在学习中工作的积极性和热情。同时,高起点全面规划搭建运维实训基地平台。在现有较小规模的通信运维实训平台基础上,完善配置,逐步组建功能强大的信息通信运维实训平台。实训平台设备宜选配系统在线运行主流设备,并适当选用部分超前设备。通过实训基地平台的建立,运维人员不仅能及时掌握传输、交换、电源、光缆维护等信通各分支领域的相关原理和技术,还可以全面掌握信息网络交换数据配置、信息安全运维等必备技能。通过实训基地,有效模拟故障现象,查找现场罕见告警,确实提高运维人员的动手能力,提高对实际设备的应用能力、操作水平及各类突发事件的应对能力,从而更好地服务于电力生产。 1.4完善班组管理制度,提倡一岗多能及专业融合,全面提升工作效率 1.4.1制定分工制度,责任到人文章首先梳理了信息通信两个专业的主要工作方向,主要有光缆、电源、电话、网络、计算机、服务器、系统、抢修等不同分工,而整个班只有11个人,还有3个值班人员,4个50岁以上人员,为了协调好11个班员的工作责任性和积极性,通过沟通,首先取消了值班制度,这样富余了3个人员,可以参与更多工作.然后针对每个人员的特点进行工作分包,50岁以上的负责一项工作,50岁以下的负责两项工作,这样可以保证每项工作都有人负责。1.4.2制定结队制度,不同分工签订结队合同确定了分工,不是说只要对自己的分工负责就可以了,还要对其余相关的工作进行辅助,签订结队的人员要进行专业帮带,负责结对人员对自己分工的熟悉及运维,负有连带责任.确保每个分工至少有1人精通,1~2人熟悉。1.4.3制定轮训讲学制度,全面提升运维技能水平在确保分工,签订结队合同后,班组还制定了讲学制度,利用周五安全活动的时间,开展分工技能大讲堂活动,在活动期间,轮训人员需要对自己的分工进行基础普及,运维技能讲解,并进行测试,每人两周时间,一周讲堂,一周测试并讲解。经过基础知识普及,运维技能测试的过程,班员的各方面水平都得到了很大的提高。1.4.4制定阶段性的职业生涯规划制度班组引导员工在客观分析评价的基础上,合理设定个人愿景及阶段性的职业发展计划。每个人员都需要制定1~3年的阶段性职业生涯计划,做到近期有目标,长期有愿景.通过开展职业生涯设计辅导、沟通交流及定期检验活动,促进员工在日常的积累进步中实现职业生涯的健康发展。1.4.5制定绩效考核制度,鼓励技能提升,专业融合针对分工完成情况,结队帮带效果,技能大讲堂测试成绩,职业生涯规划完成情况,班组制定了确实可行的绩效考核制度,对每项制度完成情况进行打分,当月完成情况好的给予绩效加分,与工资奖金挂钩,鼓励员工对各项制度的落实,提高学习的积极性,进行专业工种的融合,全面提升班组运维技能水平。 2结束语 通过这些措施的实施,信通运维班人员已经进入各自的角色,每项工作既是信息又是通信,进行了真正的专业融合,各项指标有了很大的提高,班组现有人员11人,人才当量密度为0.96。双师型人才共5人,占总人数的45%;技师8人,占73%;党员5人,占45%,高级技师1人,高级工程师1人。信息通信专业融合建设是一项复杂的系统工程,需要经历持续发展完善的过程,涉及对环境、网络、系统、业务等各层次的管理,以及对人员的培训教育和管理,既不能一蹴而就,也不能一劳永逸。为此,需要进一步深化信息通信一体化管理体系,形成“统一指挥、反应灵敏、协调有序、运转高效”的管理机制,切实提高信息通信系统运维水平和工作质效,确保信息通信一体化管理体系在电力生产中发挥重要作用。在看到成效的同时,也看到自身在班组建设工作中存在的不足与差距。主要体现在班组年龄结构分布不均,平均年龄超过46岁,有14年未进新进员工,与日新月异的信息通信技术发展无法同步,技术更新存在一定难度。信通运维班应迎难而上,继续保持高昂的工作热情,不断持续深入的把专业融合工作做好,为公司发展提供高速稳定可靠的网络传输平台。 作者:王志东单位:国网江阴市供电公司 通信毕业论文:通信工程产业对策分析毕业论文 摘要:讨论了我国通信工程产业建设和发展的现状,概速了在研究开发方面,推广应用方面和人才培养方面取得的成就,重点时通信工程中的问题进行分析,并提出相应可行的解决对策。 关键词:通信工程;发展现状;网络安全;解决对策 1发展现状 我国通信工程专业是源于电机系电机工程专业,并由有线电、无线通信、电子技术等专业相互渗透、相互补充而发展起来的一门综合产业。在20世纪的初期,我国的多所大学就曾经先后建立过“无线电门”和“电讯组”,建国以后,我国高等学校在苏联高等教育的基础上,对各高校的电机系和电机工程专业进行大规模的调整,为现代通信工程技术的人才培养积蓄着雄厚的力量。 通信工程在我国真正地进入快速发展是在20世纪80年代,这个时期从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风。为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力,也是从这时起,通信工程专业有了它现在的名称。大量的技术成果如:晶体纤维生长与晶体光纤器件的研究,光纤高温传感器、光纤环形腔的细度及环形激光器的研究,窄线宽可调谐半导体激光器及相关技术等都走在了世界的前沿。 2存在的问题 随着信息技术的广泛应用。人类社会经历着一场前所未有的全方位的深刻变革,网络通信已广泛地应用于政治、军事,经济及科学等各个领域,它改变了传统的事务处理方式,对社会的进步和发展起着很大的推动作用,与此同时,人们也越来越意识到信息安全的重要性,因此,信息在网络通信中的安全性、可靠性日趋受到通信网络设计者与网络用户的重视。 鉴于信息安全开始对国家安全产生了重大的影响,需要准确认识信息安全的基本问题与表现方式,清晰了解保障信息安全所依赖的信息网络化的客观规律。从而做到有的放矢,以便真正发挥作用,在这里我们着重讨论通信工程中的网络通信安全。网络通信安全一般是指网络信息的机密性、完整性、可用性、真实性、实用性、占有性。从技术层面上来看,反映在物理安全、运行安全、数据安全、内容安全四个不同的层面中。而现在网络通信的安全问题可以大体分为;内网通信安全和网络问信息传播安全两个方面。 3解决对策 3.1内网通信安全 3.1.1采用安全交换机 由于内网的信息传输采用广播技术,数据包在广播域中很容易受到监听和截获,因此需要使用安全交换机。利用网络分段及VLAN的方法从物理上或逻辑上隔离网络资源,以加强内网的安全性。 3.1.2操作系统的安全 从终端用户的程序到服务器应用服务、以及网络安全的很多技术,都是运行在操作系统上的。因此,保证操作系统的安全是整个安全系统的根本。除了不断增加安全补丁之外,还需要建立一套对系统的监控系统。并建立和实施有效的用户口令和访问控制等制度。 3.1.3使用网关 使用网关的好处在于网络数据包的变换不会直接在内外网络之间进行,内部计算机必须通过网关。进而才能访问到Internett这样操作者便可以比较方便地在服务器上对网络内部的计算机访问外部网络进行限制。公务员之家 3.1.4使用密钥管理 在现实中,入侵者攻击Internet目标的时候,90%会把破译普通用户的口令作为第一步。以Unix系统或Linux系统为例,先用“fjnger远端主机名”找出主机上的用户账号。然后用字典穷举法。 如果这种方法不能奏效,入侵者就会仔细地寻找目标的薄弱环节和漏洞,伺机夺取目标中存放口令的文件shad-OW或者passwd.然后用专用的破解DES加密算法的程序来解析口令。 在内网中系统管理员必须要注意所有密码的管理。如口令的位数尽可能的要长;不要选取显而易见的信息做口令;不要在不同系统上使用同一口令;输入口令时应在无人的情况下进行;口令中最好要有大小写字母、字符、数字;定期改变自己的口令:定期用破解口令程序来检测shadow文件是安全。没有规律的口令具有较好的安全性。 3.2网络间信息传播安全 所谓的网络信息传播安全主要是指网络信息在传播的过程中应保持信息本身的完整性、可用性和机密性。信息网络的通信是由通信协议堆栈完成的,通信协议大致可分为应用层、传输层、网络层、链路层和物理层,采用通信协议分层的方式对网络通信进行安全控制可满足信息网络安全通信的需要,保障信息传输的机密性、完整性和可用性,接下来,我们就保证信息传播安全的技术和方法进行探讨。 3.2.1采用数字签名技术 所谓“数字签名”就是通过某种加密算法生成一系列符号及代码组成电子密码进行签名,来代替书写签名或印章,对于这种电子式的签名还可进行技术验证,其验证的准确度是一般手工签名和图章的验证而无法比拟的。它能验证出文件的原文在传输过程中有无变动。确保传输电子文件的完整性、真实性和不可抵赖性。这样数字签名就可用来防止有人修改信息等情况的发生,可以进一步保证信息的完整性、保密性,强化身份识别功能和不可抵赖性,同时数字签名技术还可以提高交易的速度和准确性。 3.2.2数字集群系统网络技术 数字集群系统的信息安全主要涉及用户鉴权、加密、分级用户管理、日志管理、虚拟专网。数字集群系统分为专网运营和共网运营两种方式。数字集群网络对于网络的容量、通信覆盖率、呼叫建立成功率等都有更高的要求。 数字集群通信系统经常应用于应急通信,因此其业务量具有突发性,拥塞控制对于数字集群通信网络也就尤其的重要。拥塞控制可以通过多种方式来实现。数字集群网络的网络结构还具备更高的抗灾变能力,对于重点地区进行基站的双覆盖,由于数字集群系统担负着应急通信的重大使命。因此通常其社会效益要重于经济效益,因此有必要投入一定的资金来提升网络的可靠性。 3.2.3采用量子密码信息加密技术 量子密码术是密码学与量子力学结合的产物,这种加密方法是用量子状态作为信息加密和解密的密钥。量子的一些神奇性质是量子密码安全性的根本保证。到目前为止主要有三大类量子密码实现方案:一是基于单光子量子信道中海森堡测不准原理的方案;二是基于量子相关信道中Bell原理的方案;三是基于两个非正交量子态性质的方案。 量子密码的研究进展顺利。某些方面尤其是量子密钥分发已经逐步趋于实用。面对未来具有超级计算能力的量子计算机,现行基于解自然对数及因子分解困难度的加密系统、数字签章及密码协议都将变得不安全。而量子密码术则可达到经典密码学所无法达到的效果。可以说,量子密码是保障未来网络通信安全的一种重要的技术,我们即将进入到一个量子信息时代。 4结语 通信工程的发展状况决定着我国通信事业的未来,我们只有正视发展中存在的问题才能使我国的通信事业达到新的巅峰。 通信毕业论文:浅谈数据通信及其应用前景 摘要:本文介绍数据通信的构成原理、交换方式及其适用范围;数据通信的分类,并展望未来美好的应用前景。 主题词数据通信构成原理适用范围应用前景 数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在崐两地间传输信息必须有传输信道,根据传输媒体的不同,有有线数据通信与无线崐数据通信之分。但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来,而使不崐同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。 一、数据通信的构成原理、交换方式及适用范围 1.数据通信的构成原理 数据通信的构成原理如框图1所示。图中DTE是数据终端。数据终端有分崐组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数崐字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)崐、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)崐、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可崐视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终崐端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器崐(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为崐数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。崐传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换崐网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连崐接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制崐器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端崐设备输入的数据。 2.数据通信的交换方式 通常数据通信有三种交换方式: (1)电路交换 电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时,使用同一条实际的物理链路,崐通信中自始至终使用该链路进行信息传输,且不允许其它计算机或终端同时共亨崐该电路。 (2)报文交换 报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需崐输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储_转发的方崐式可以提高中继线和电路的利用率。 (3)分组交换 分组交换是将用户发来的整份报文分割成若于个定长的数据块(称为分组或崐打包),将这些分组以存储_转发的方式在网内传输。第一个分组信息都连有接崐收地址和发送地址的标识。在分组交换网中,不同用户的分组数据均采用动态复崐用的技术传送,即网络具有路由选择,同一条路由可以有不同用户的分组在传送,崐所以线路利用率较高。 3.各种交换方式的适用范围 (1)电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的公用数据崐网(CSPDN)等通信网络中。前两种电路交换方式系传统方式;后一种方式崐与公用电话网基本相似,但它是用四线或二线方式连接用户,适用于较高速率的崐数据交换。正由于它是专用的公用数据网,其接通率、工作速率、用户线距离、崐线路均衡条件等均优于公用电话网。其优点是实时性强、延迟很小、交换成本较崐低;其缺点是线路利用率低。电路交换适用于一次接续后,长报文的通信。 (2)报文交换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或崐一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信。由于这种方式,网络传输时崐延大,并且占用了大量的内存与外存空间,因而不适用于要求系统安全性高、网崐络时延较小的数据通信。 (3)分组交换是在存储_转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电路交换及崐报文交换的优点。它适用于对话式的计算机通信,如数据库检索、图文信息存取、崐电子邮件传递和计算机间通信等各方面,传输质量高、成本较低,并可在不同速崐率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。 二、数据通信的分类 1.有线数据通信 (1)数字数据网(DDN) 数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成,崐其网络组成结构如框图2所示。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道崐和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、崐数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。崐数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但崐实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。DDN的主要特点是: ①传输质量高、误码率低:传输信道的误码率要求小。 ②信道利用率高。 ③要求全网的时钟系统保持同步,才能保证DDN电路的传输质量。 ④DDN的租用专线业务的速率可分为2.4-19.2kbit/s,N×64kbit/s崐(N=1-32);用户入网速率最高不超过2Mbit/s。 ⑤DDN时延较小。 (2)分组交换网 分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以崐又称为X.25网。它是采用存储_转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长崐度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群崐体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通崐路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,崐但网络性能较差。 (3)帧中继网 帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3崐部分组成,如框图3所示。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术崐是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后崐在网上传输。其功能特点为: ①使用统计复用技术,按需分配带宽,向用户提供共亨的的网络资源,每一条崐线路和网络端口都可由多个终点按信息流共亨,大大提高了网络资源的利用率。 ②采用虚电路技术,只有当用户准备好数据时,才把所需的带宽分配给指定的虚崐电路,而且带宽在网络里是按照分组动态分配,因而适合于突发性业务的使用。 ③帧中继只使用了物理层和链路层的一部分来执行其交换功能,利用用户信息和崐控制信息分离的D信道连接来实施以帧为单位的信息传送,简化了中间节点的处崐理。帧中继采用了可靠的ISDND信道的链路层(LAPD)协议,将流量崐控制、纠错等功能留给智能终端去完成,从而大大简化了处理过程,提高了效率。崐当然,帧中继传输线路质量要求很高,其误码率应小于10的负8次方。 ④帧中继通常的帧长度比分组交换长,达到1024-4096字节/帧,因而其吞吐量崐非常高,其所提供的速率为2048Mbit/s。用户速率一般为9.6、4.4、19.2、N崐×64kbist/s(N=1-31),以及2Mbit/s。 ⑤)帧中继没有采用存储_转发功能,因而具有与快速分组交换相同的一些优崐点。其时延小于15ms。 2.无线数据通信 无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。崐有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的崐通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移崐动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间崐的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便崐携用户。 三、网络及其协议 1.计算机网络 计算机网络(ComputerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线崐信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文崐档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、崐广域网、城域网、和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般崐指连接一个国家内各个地区的网络,全国公安系统的信息中心互联起来,也是一崐个广域网。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都崐市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10-100公里;局域网的崐地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间崐等。 局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务崐部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各崐种人才信息,公安 刑侦部门使用局域网来管理犯罪信息系统、交警部门使用局域网来管理机动车辆、崐驾驶员信息等等。 2.网络协议 网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有崐面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是崐TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网崐络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。 TCP/IP实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输崐控制协议(TransportControlpro-tocol)和因特网协议(Internet崐Protocol)。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序崐与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标崐准连接协议。网络协议分为如下四层: 〈1〉网络接口层:负责接收和发送物理帧; 〈2〉网络层:负责相邻节点之间的通信; 〈3〉传输层:负责起点到终端的通信; 〈4〉应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TCP/I崐P协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的崐处理才能在物理网络中传输。 目前的IP协议是由32位二进制数组成的,如202.0.96.133崐就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址,在整个因特网上IP地址是唯崐一的。 四、数据通信的应用前景 1.有线数据通信的应用 (1)数字数据电路(DDN)的应用范围有: ①组建公用数字数据通信网; ②可为公用数据交换网、各种专用网、无线寻呼系统、可视图文系统、高速数崐据传输、会议电视、ISDN(2B+D信道或30B+D信道)、邮政储汇计算崐机网络等提供中继或数据信道; ③为帧中继、虚拟专用网、LAN,以及不同类型的网络提供网间连接; ④利用DDN实现大用户局域网联网;如我区各专业银行、教育、科研以及自崐治区公安厅与城市公安局的局域网互联等。 ⑤提供租用线,让大用户自己组建专用数字数据传输网; 例如,今年二季度,自治区公安厅租用DDN电路,采用数字交叉复用设备,崐组成公安专用数字数据传输网。这也称为对公安专用通信网进行数字化改造。经崐过多次研讨和实地试验,决定租用128K数字数据电路,其中以64K作为专崐用数据信道,把公安厅和各地级市的犯罪信息中心互联以64K覆用8条8K信崐道作为语音信道,供传真和长途电话直拨业务使用,从而解决公安专用通信网因崐信道少,开电话会议,就打不了长途电话;要打长途电话,就发不了传真、传不崐了数据的问题。 ⑥使用DDN作为集中操作维护的传输手段;或把全区城镇110报警服务台崐互联,实现全区公安机关的统一指挥。 (2)分组交换网的应用 分组交换网能提供永久虚电路(PVC)及交换虚电路(SVC)等多种业务。崐利用分组交换网的通信平台,还可以开发与提供一些增值数据业务: ①电子信箱业务 电子信箱系统又称电子邮件。它是一种以存储_转发方式进行信息交换的通崐信方式。在分组交换网平台上用户把需发送的信息以规定的格式送入电子信箱的崐存储空间,由电子信箱系统处理和传输后,送到接收用户的电子信箱并通知收信崐人。 ②电子数据交换业务 电子数据交换(EDI)是计算机、通信和现代管理技术相结合的产物,又崐被称为“无纸贸易”。EDI用电子单证代替了纸面单证,由传统的多点对多点崐的联系变为网络信息传递。EDI技术是未来商业发展的极其主要的工具。现在崐国内外都得到广泛的应用。 ③传真存储转发业务 传真存储转发是把计算机与通信技术结合起来,建立智能化的传真网。该网崐利用计算机的存储_转发技术实现广大用户所需的各种新的服务项目。存储_转崐发技术的核心是传真交换机。 ④可视图文业务 可视图文业务是一种利用现有公用电信网络开发出来的新型、公用、开放式崐的信息服务系统。可视图文的业务类型主要有公用数据库业务和专用数据库业务崐等。 (3)帧中继技术的应用 帧中继技术适用于对广域网进行数据访问和高速数据传输。帧中继也是一种崐ISDN承载业务,主要用于局域网互联和高速主机环境下作为宽带网的数据入崐口,是向未来宽带ATM交换过渡的手段之一。常用于: ①组建帧中继公用网,提供帧中继业务。 ②在分组交换机上安装帧中继接口,提供业务。 ③为用户提供低成本的虚拟宽带业务。 ④在专用网中,采用复用的物理接口可以减少局域网互联时的桥接器、路由崐器和控制器所需的端口数量,并减少互连设备所需通信设施的数量。帧中继的数崐字链路连接鉴别(DLCI)寻址功能可允许单个中继接入设备与上千个接入设崐备通信。其本地管理接口(LMI)可大大简化帧中继网的配置和管理。 ⑤局域网(LAN)与广域网(WAN)的高速连接。 ⑥LAN与LAN的互联。 ⑦远程计算机辅助设计/制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视崐等。 2.无线数据通信的应用 无线数据通信也称为移动数据通信。它的业务范围很广,也有广泛的应用前崐景。 (1)移动数据通信在业务上的应用。 移动数据通信的业务,通常分为基本数据业务和专用数据业务两种:基本数崐据业务的应用有电子信箱、传真、信息广播、局域网(LAN)接入等。专用业务崐的应用有个人移动数据通信、计算机辅助调度、车、船、舰队管理、GPS汽车崐卫星定位、远程数据接入等。 (2)移动数据通信在工业及其它领域的应用。 移动数据通信在这些领域的应用可分为固定式应用、移动式应用和个人应用崐三种类型。 ①固定式应用是指通过无线接入公用数据网的固定式应用系统及网络。如边远崐山区的计算机入网、交警部门的交通监测与控制、收费停车场、加油站以及灾害崐的遥测和告警系统等。 ②移动式应用是指野外勘探、施工、设计部门及交通运输部门的运输车、船队崐和快递公司为指示或记录实时事件,通过无线数据网络实现业务调度、远程崐数据访问、报告输入、通知联络、数据收集等均需采用移动式数据终端。移动数崐据终端在公安部门的刑警、巡警、交警也开始应用。 ③个人应用是指专业性很强的业务技术人员、公安外线侦察破案人员等需要在崐外办公时,通过无线数据终端进行远程打印、传真、访问主机、数据库查询、查崐证。股票交易商也可以通过无线数据终端随时随地跟踪查询股票信息,即使度假崐也可以从远程参加股票交易。此外,电子信箱是国外应用很广的数据业务,在我崐国也已经开始应用。无线接入Internet可随时随地收发电子邮件,因此无线数据崐通信也得到广泛的应用。作为有线数据网的补充和延伸,在公安系统,移动数据崐通信将具有更广泛的应用前景。相信不久的将来,移动数据通信也会在我区公安崐系统得到广泛的应用。 五、结束语 展望未来,通信网络将向着综合业务数字网方向发展,数据、语音、图像等崐各种数据通信在各个层次、各个领域得到综合利用。数据通信在我区公安系统也崐有广泛的应用前景。最近公安部已经下达“金盾工程”总体设计任务书,部署两崐年内建成“金盾工程”。总目标是建成现代化公安综合业务通信网,实现以全国崐犯罪信息中心(CCIC)为核心,以各项公安业务应用为基础的信息共享和综崐合利用,为公安机关打击犯罪、维护社会治安、提高办公效率和执法能力提供强崐有力的信息支持。数字数据网(DDN)开始在公安专用通信网的应用,促进公崐安专用通信网的快速发展,并逐步向数字化、综合化、宽带化方向发展。公安机崐关掌握着大量的社会信息,要实现信息资源共享必须逐步向这个方向发展。信息崐高速公路将通过同步数字体系(SDH)等大容量光纤、多媒体技术,把电话、崐传真、数据、动态图像等各种通信业务综合在一起,采用计算机综合处理,应用崐ATM技术,以交互方式快速传递,把全国各级公安机关CCIC连接起来,使崐各类公安信息在不同层次上相互交流,实现信息资源共享。 通信毕业论文:浅谈高职通信技术毕业生的就业问题 摘 要:通信行业近十几年来在我国呈现蓬勃发展,遍地开花之势,随着3G、4G的研发、试运行、推广、普及,5G标准的制定以及未来的商用、民用,通信已经成为了人们生活和工作不可或缺的一部分。目前高职类通信毕业生的校企沟通不足,学生自身适应能力差,直接导致就业困难,或者到企业难以适应。因此增强校企沟通,加强学生自我认识和社会认知能力,提高生存能力和解决问题的能力是各高职院校和学生的首要任务。 关键词:高职 通信 毕业生 就业 随着3G、4G的研发、试运行、推广、普及,5G标准的制定以及未来的商用、民用,通信已经成为了人们生活和工作不可或缺的一部分。无论是4G、国家宽带战略,还是物联网技术的发展,都给通信市场带来了新的发展机遇,通信行业的人才需求与日俱增,因此,如何培养具有规划、设计、施工、监理、维护、优化能力的专业技术型人才成为了高职院校的首要任务。 1 岗位现状 1.1 大中型企业的人才需求 以中国通信服务及其子公司为代表的大中型企业更加看重毕业生的资质、在校成绩、获奖情况、学习能力、以及学生干部的经历。入职后会有一定时期相对正规的入职专业培训。 1.2 小型及私有企业的人才需求 在全国各地有数不胜数的通信小型企业,这些企业更加看重毕业生的实用性,希望毕业生上岗就可以直接投入工作,最好还能独当一面,一人兼多职,希望将培训放在学生在校期间,由校内教师完成。既能减少企业的相关培训投入,又可以规避相应的风险。 2 高职毕业生现状 2.1 知识结构老化、单一 通信类高职学生的课程结构一般是本科通信学科的简化,而且通信技术更新换代速度非常快。在4G基本普及的今天,很多教师还在按照2000年初的教材讲授2G的专业知识,知识结构没有做到随技术发展而更新。 2.2 理论知识不够深入,技术实训和动手能力较差 针对高职学生自身理论知识学习热情不高,能力较差的条件,除了一小部分准备专升本以及考研的高职学生外,大部分高职学生应该选择走技能型道路。但是由于目前专业设备价格高,更新换代升级快等特点,很多学校的相关投入较少,学生在校期间接触不到真正在用的通信设备和软件,即使有相关设备也只能参观,不能实际动手操作。 2.3 学生自我要求低,工作期望值高 很多高职学生自入校以来,自我要求低,缺乏自我培养的意识,仅满足于课堂知识,对专业知识的自我学习,探索意识不强;对英语、计算机等通用类考证等事不关心,没信心去做。反而临近毕业时对企业和工作岗位期望值比较高,例如要求工作地点,薪金待遇,企业文化等等。 2.4 沟通能力和解决问题的能力较差 很多毕业生在企业实习或者找工作过程中遇到问题一般都采用忍的方式自己承受,一旦忍受不了就会采用辞职的极端方式。社会不是非黑即白的,中间还有灰。工作中在隐忍和辞职之间,很多事情可以和企业的相关人员沟通协调。例如有的女生因为企业提供的住宿条件比较艰苦就放弃职业前景良好,待遇优越的世界500强企业的工作。 2.5 办公自动化使用能力薄弱 简单的数据统计工具Excel,工作汇报工具PPT,文档处理工具Word等在学校不止一门课在讲授,教师也三令五申的强调其重要性,可是很多毕业生毕业后还是不能灵活应用。还有很多毕业生去应聘文员或者办公室秘书等岗位,但是打印和复印工具从没有用过。 3 岗位和高职毕业生的差异分析 3.1 校企沟通不够 校企双方沟通不足,现在是信息时代,尤其是通信行业的发展可谓是日新月异,校方应主动出击本行业的各种类型的企业进行深入调研,专业教师增加社会实践时间。 3.2 开设课程与岗位结合不够紧密 有些院校开设的课程十几年不变,内容也相类似,讲授方式也仅仅是理论知识,缺乏实际操作。行业内新的用人需求在课程上没有得到体现。 3.3 学生自我认识不足 作为高职通信类学生,要明白自己相对于本科生和研究生的优势和劣势,并如何在校期间发挥自身优势,尽量弥补自身劣势,在求职和工作过程中如何扬长避短。 3.4 学生对社会的认知不足 学生在刚入职场时会抱怨同事对自己不够热情,领导对自己不够关心,住宿条件不及学校,合作方对自己不够尊重,加班太多,工作环境不理想,以上这些都是对社会认识不足,对工作岗位认知不足导致的不适应。 3.5 学生到企业的适应时间长 学生的自我认知和对社会的认知不足是导致学生在企业的适应时间长的根本原因。目前我国每年都有几百万的毕业生毕业就失业,这些毕业生也是由于自我认知和社会认知不足导致的到企业适应时间长带来的结果,更有甚者根本无法适应。 3.6 学生解决问题的能力差 俗话说:办法总比困难多,但是现在有些毕业生根本无法解决一些简单的问题,还有的直接被问题和困难吓倒。例如在南方一些城市天气炎热、空气潮湿、虫鼠较多,这都是毕业生放弃工作的理由。遇到问题时,想的不是怎么解决,而是逃避。 4 院校和学生努力方向 4.1 院校主动出击,加强企业调研 高职院校一方面可以利用企业来校园招聘的机会与企业人员深入交谈,剖析企业的招聘要求,另一方面可以利用寒暑假时间深入企业内部,了解企业文化,工作环境以及用工需求。院校还可以和人力资源机构、猎头机构合作,为毕业生量身定制长远的职业发展方向。 4.2 与企业合作,专业人才定制 高职院校积极寻求机会,与信誉良好、用工稳定、待遇较好的企业合作。针对通信工作人员年轻化,流动性大的特点,专业定制人才,让一部分学生一入学就保障有工作,并针对该工作定制合理的,适合企业的人才培养方案。 4.3 加强学生的自我认知,剖析自己分清优劣势 可以引入性格色彩学和心理学加强学生的自我认知,每个学生在校期间认真剖析自己性格以及适合的职业,分清自己的优劣势,扬长避短。例如擅长人际沟通并且较活跃的可以做通信类销售;比较细心的可以做文员、合同、招投标;团队合作比较好的可以做具体的施工;管理能力和协调沟通能力比较好的可以做O理。 4.4 加强社会实践机会,职业化培养学生 加强社会实践是对社会认知的重要方法。一方面可以请企业各阶段员工,尤其是历届毕业生回校做访谈,讲座。另一方面非毕业生可以利用寒暑假时间到企业实践做假期工,既可以赚些生活补贴,也可以更好的对社会和企业有真实的认识。 4.5 加强学生情商培养 情商,简称EQ,指信心、乐观、急躁、恐惧等一些情绪反应的程度,与智商不同,情商大多取决于后天培养。体现在生活中就是“请、谢谢”等文明用语,体现在工作中就是良好的职业习惯,与人沟通的顺畅,团队合作的愉悦程度等等。尤其是大中型企业比较喜欢资质良好、情商高的毕业生,因为情商是做项目或者团队管理过程中很重要的条件。 4.6 提高生存能力和解决问题的能力 生存能力在我们毕业生的角度就是就业能力和生活问题的处理能力。可以采用先就业再择业的心态在看待毕业季的求职过程。低调做人,高调做事,遇到问题和困难不要畏惧,办法总比困难多,以积极乐观的心态去看待就业,看待工作,提高自身素质和能力,随着通信大环境的发展而发展,相信终有合适的岗位等待通信类高职毕业生。
电力工程中电力自动化技术的运用:电力自动化技术研究 【摘要】 本文以我国电力行业的发展方向为立足点,首先对电力自动化技术进行了概述,然后通过理论和实际相结合的方式,系统地分析了自动化技术的实际应用,最后以社会发展的趋势为参考,对自动化技术的发展进行了探讨,供相关人员参考。 【关键词】 电力工程;电力自动化技术;应用 0引言 随着社会的发展和经济的进步,现阶段,社会各行各业对以电力为代表的诸多能源所具有的依赖性变得越发明显,因此,将自动化技术与电力工程相结合,是社会发展的必然结果。一方面,自动化技术的应用提升了对电力系统所涉及数据进行收集的能力,另一方面,自动化技术的应用提升了对电力系统所存在故障进行排查与解决的效率。因此,对自动化技术进行探讨是非常有必要的。 1电力自动化技术的概述 在科技不断进步的当今社会,电网技术与之前相比有了较为明显的发展,配电网技术也开始向网络化的方向发展,种种迹象表明,电力自动化是社会发展的必然趋势。电力的自动化技术指的是以网络通信、信息处理和电子技术为基础,通过将三者加以整合的方式所产生的综合性技术,现阶段,自动化技术主要被用于对电力系统进行实时监控的过程中[1]。可以说,自动化技术在某种程度上提升了电力系统运行时的平稳程度,并且在不断实践的过程中,为电力系统提供了更加优质的服务。想要将电力自动化技术所具有的作用进行充分展示,需要满足以下要求:保证工作人员协调控制的能力,实现设备的平稳运行;及时收集并整理电力系统所涉及数据,避免系统运行过程中不必要故障的出现;保证对电力系统所具有技术要求的高度满足,实现设备所具有经济效益的准确体现;在对设备安全性能进行改善的过程中,将自动化技术作为首选技术,降低事故发生的可能性。 2电力自动化技术的应用 对电力工程而言,保证对自动化技术进行应用时的科学性是非常有必要的,得出这一结论的原因主要在于,无论是在对电力系统进行实时监控还是远程监控的过程中,电力自动化技术都发挥了无法替代的重要作用,并且在很大程度上对电力系统稳定程度进行了提升。下文以电力工程为立足点,对电力自动化技术的应用进行了深入的探讨。 2.1光互连技术 对电力工程而言,光互连技术主要被应用在以继电和自动为基础的控制系统之中,也就是说,该技术由于具有不受平面和电容性负载限制的特点,通常被用于系统监控以及系统集成度提升的过程中。通过不断的实践可以发现,想要保证互联网的有效拓展以及编程结构的科学重组,工作人员可以有选择性的对电子交换与传输技术加以应用,保证电力系统灵活程度的提升。由于光互连技术对磁干扰具有较强的抵抗能力,因此,对于处理器干涉力的强化具有其他技术无法比拟的重要作用,也正是因为如此,现阶段,光互连技术被广泛应用在了电力系统之中[2]。除此之外,该技术所具有的数据控制、采集、计算和处理功能,也在一定程度上为工作人员调度工作的开展提供了方便。 2.2现场总线技术 现场总线技术指的是,通过将处于电力工程现场的控制设备和智能装置进行科学连接的方式,形成数字化的多向信息网络,从而保证对计算机、数字通信以及传感器等进行结合,最终使其融为一体的综合技术,现阶段,现场总线技术被广泛应用于电力工程之中。通过对该技术的合理应用,工作人员可以对用电量进行准确、及时的收集,并且完成在计算机上对所控制信号进行集中的工作,然后再通过计算的方式确定最终指令,将其发送至相应的控制设备之上,实现电力的自动化。对电力工程而言,现场总线技术所具有最突出的功能在于对电力工程所具有控制功能的分散,以及对被控设备信息进行处理两个方面,工作人员只需要完成计算机和信息的连接工作,便可以通过信息调度的方式,实现对电力工程现场的控制[3]。通过大量的实践可以发现,在电力工程之中对现场总线技术进行合理应用,不仅可以提升上位机和前置机配合的默契度,还可以从下方对电力工程进行控制,保证针对电力系统所开展控制工作有效性的提升。随着电力调度技术的完善与发展,对于能够对系统所具有多元化需求进行满足,以及对系统所包含信息进行及时共享和交换的现场总线技术而言,将其应用于电力工程之中,是保证电力工程顺利开展的基础性条件之一。 2.3数据库技术 通过对对象技术以及触发机制的合理应用,可以在很大程度上提升数据库监控的自动化程度,并且保证经过处理的信息所具有的价值,由此可以看出,数据库技术的合理应用,为数据处理工作的高效开展提供了便利。现阶段,随着信息技术的发展与完善,数据库技术所具有功能的复杂程度与之前相比也有了较为明显的提升,这在很大程度上为人们的生产与生活提供了便利。对电力系统而言,数据库技术最主要的应用方向在于对监控自动化程度进行提升,通过不断的实践与发展,数据库技术与之前相比变得更为完善,可以说该技术的出现在一定程度上为软件技术变革工作的开展起到了推动作用,另外,电力系统所具有的供电能力也随着该技术的应用而得到了显著提升。需要工作人员明确的是,信息技术尚且具有较大的发展空间,因此,针对以数据库技术为代表的电力自动化技术所开展的研究工作,仍旧处于不断深入的过程中。 3电力自动化技术的发展 3.1变电站 作为电力系统不可或缺的组成部分,电力自动化技术在变电站中的应用,主要是通过将通讯技术与计算机进行结合的方式,保证数据处理工作的高效开展,以及对电力系统的优化。对电力自动化技术进行合理应用的作用主要体现在,通过对不同系统所对应连接配置加以简化的方式,提升操作便捷度,实现电网的自动化建设[4]。除此之外,对数据监控工作而言,自动化技术的应用在一定程度上实现了对系统模块故障所具有识别效率的提升,从而保证了电力系统在运行过程中的稳定程度。 3.2电网调度 随着经济的发展,无论是日常生活还是工业生产,对电力所具有的需求都变得越来越大,电网调度的重要性开始为人们所熟知。现阶段,电网调度过程中所应用技术主要为计算机的控制系统,也就是说,通过对计算机技术的合理应用,保证信息收集与分析的准确性。实践结果表明,实现电网调度的自动化,可以保证对电网信息进行监控的实时性,从而提升系统管理与维护工作的开展效率,实现电力系统的安全运行。 4结论 综上所述,针对电力自动化技术所开展的研究工作涉及的范围较为广泛,通过实践可以发现,将自动化技术与电力工程相结合,不仅可以保证用电效率的提高,还可以降低相关设备的使用频率,延长其使用寿命。因此,想要保证电力系统在运行过程中所具有安全性能的提升,工作人员需要将关注的重点放在对自动化技术的应用进行探讨的方面,通过对电能产量的提升,保证电力行业的快速发展。 作者:刘金涛 单位:国网河南宁陵县供电公司 电力工程中电力自动化技术的运用:电力自动化技术在电力工程中的应用 摘要:进入新世纪之后,我国的经济实力迅猛发展,综合国力得到了显著性的提高,在很多行业上取得了举世瞩目的成就,人民的生活水平已经达到小康水平,对基础设施的要求越来越高。电力工程是我国现化发展的重要环节,电力自动化技术是当中的核心问题,我国现代化建设起步很晚,在很多的方面还存在着不足,很多核心技术掌握在西方发达国家手中。因此大力发展电力工程中的电气自动化技术已经变的刻不容缓,本文将对电气自动化技术进行阐述,分析国内的发展现状,并且提出建议措施,促进国内现代化的快速发展。 关键词:电力工程;电力自动化技术;应用分析 国家经济的高速发展促进了人民对生活质量要求的提高,对电力供应的需求越来越高,我国的电网技术不断发展,在很多方面已经接近国际先进水平,特别是电气自动化技术,是电力工程的关键,国内取得了一些突破之后,大大的缓解了用电的压力。但是我国的用电形势依旧严峻,特别是到了用电高峰期的时候,会出现大面积停电或者电压不稳定等现状,一些核心的技术还是要从国外购买。总的来说,我国的电力工程在高速的发展,电力自动化技术在突飞猛进,问题还是存在的,需要有关部门去克服。下面,文章将对我国的电气自动化技术的现状进行分析研究,发现问题,找到解决的措施,促进这个行业绿色发展。 一、电力自动化技术概述 随着科学技术的发展,电力自动化技术也在不断地发展,其概念也在不断地丰富。电气自动化技术是一个复杂的组成,主要包括现代的电子技术、网络通信的技术以及信息处理的技术,我国电力的稳定运输靠的就是电力自动化技术的扶持,为广大的用户提供更加优质的服务。 二、电力自动化技术发展表现的方面 (一)电网调度技术的自动化 电网调度技术的自动化的核心就是计算机,计算机属于人工智能技术,可以对一些电路的运行进行全方位、全天候的监控,一旦发生了事故或者是安全事件,电网调度技术可以及时的进行处理。此类技术可以对电路信息进行采集和处理,可以采用一些措施确保电网可以安全稳定的运转。电网调度技术一方面可以有效地降低事故的发生,另外就是可以减少对电力的消耗,降低成本,节约资源,即使一些突发事件发生了,电网调度技术也可以妥善及时的应对。 (二)变电站技术的自动化 一般情况下,电路的信息十分的复杂多变,分析起来非常的困难,但是电力自动化技术具有变电站技术的自动化能力,可以巧妙地把计算机和通讯技术结合在一起,对看似复杂庞大的数据进行快速的、集中的分析。而且变电站技术的自动化可以对整个电网进行系统性能上的优化,提高工作效率,过程也相当的简单,操作起来显得比较轻松。对于一些故障问题,变电站技术的自动化还可以精确地锁定,并且及时的解决,将损失降到最低。 (三)配电网技术的自动化 我国的城乡配电网一直存在着弊端,很多的地方存在着能耗大、成本高、风险大等缺点,配电网技术的自动化对城乡配电网进行了优化,大大降低了运营的成本,降低安全事故的发生率,保障了人民群众的人身安全,还可以对电力使用者的计量表数据进行统计分析,还可以对一些故障进行精确地查找,避免事故的发生,电力运输的过程中对电量的降低。 三、电力工程中的电力自动化技术应用 在目前这个极度依赖电力的时代,电气自动化技术显得非常的重要,可以节省大量的人力、物力、财力,电力自动化技术具有远程监控的能力,对整个电路系统的监控起到了至关重要的作用,在维持电力系统稳定方面功不可没。 (一)现场总线技术的实际应用 现场总线技术就是利用自动化的装置连接各种设备,形成一种多样化的网络系统,并把通讯技术、控制、传感器以及计算机等有机的结合在一起,从而形成一套综合性技术手段,这样的手段被称之为现场总线技术。依据国内目前的情况可以发现,现场总线技术主要是运用到电力工程中去,首先是将各类电路信息给收集齐全,然后再发出相关的信号,借助数学模型,并且做出相应的判断,实现电力技术的自动化。而且此类技术并不是对全场进行控制,而是针对相关的数据进行分析研究,此类的技术还可以很好地将前置机和上位机给完美的匹配好,随着技术的完善和发展,所有电路系统的信息会连成一片,共享信息。如果电路系统的某个环节出现了问题,现场总线路技术还可以及时的发现、补救,为我国的电力实业向前发展打下了坚实的基础。 (二)主动对象数据库技术的实际应用 主动对象数据库技术是利用现代化计算机网络技术,对整个电力系统进行严密的监控,还可以对电路系统进行有效地控制,确保电路系统的稳定运行,提高其安全系数。目前国内的主动对象数据库技术已经远远不能满足社会的需求,在很多方面存在着问题,因此对主动对象数据库技术进行革新换代势在必行。主动对象数据库技术可以很好地对软件进行设计开发和封装,对电力系统是否稳定、安全的运行也了如指掌,加上及自动化技术具有智能监督的作用,因此可以有效的降低电力部门的工作量,节约成本。 (三)光互连技术的实际应用 光互连技术主要指的就是在继电以及自动控制系统当中,实现机电装置的控制,不受平面以及电容负载的限制,从而满足监控的需求。光互连技术对于电力系统来说也非常的重要,可以发现编程中的不足,将有用的信息提炼出来,极大地提高了整个电力系统的稳定性,可以确保整个电力系统安全、稳定的运行下去。但是此类技术对技术人员的要求特别高,需要电力部门选聘技术精良的技术人员才可以胜任。 四、总结 电力工程是我国实现国家富强、民族复兴的关键一步,是我国现代化发展的坚实基础,有关的部门必须要加强对电力自动化技术的重视,不断地进行技术的革新,实现整个电力系统的自动化,大大降低事故发生率,提高安全系数,降低成本,促进国内电力工程又好又快发展。 作者:张保华 单位:国网湖北省电力公司武汉市蔡甸区供电公司 电力工程中电力自动化技术的运用:抗干扰技术在电力自动化中的应用 摘要:随着我国社会经济水平的高速发展,电力自动化技术也越发成熟,被广泛应用与电力工程生产中。其中干扰问题作为电力自动化中主要的制约因素,如果不能妥善解决,势必会在今后的工作中产生非常恶劣的影响。本文首先对电力自动化中干扰问题所产生的影响进行分析,接着就电力自动化抗干扰技术及应用展开讨论,以期能对相关人士有所裨益。 关键词:抗干扰技术;电力自动化;研究 0引言 伴随我国现代化的推进与社会生产力的发展,对与电力系统也提出了更高的要求,电力工程在发展中面临机遇与挑战并存的局面。当前电力自动化工程在实际应用过程中已基本实现高度自动化特点,而干扰问题最为电力自动化是否正常运转最为重要的影响因素,针对其的处理,却还停留在传统的工作人员自行处理的层面上。如何加强抗干扰技术在电力自动化中的研究与应用,已经成为当前相关工作者首要面对的难题。本次试验所研究的电力自动化中应用的抗干扰技术,简单而言,就是针对干扰处理的专项技术,能够自动发现干扰、分辨干扰的类型,及时发出相应的干扰警示,从而达到对干扰问题的快速、有效处理,避免干扰反复的发生,具有很强的现实意义。 1干扰问题对电力自动化的影响分析 电力自动化装置其特点主要为高度自动化,增强了电力系统运行的稳定性、可靠性与安全性,极大的降低因人工疏忽而导致的问题。但经过长时间的运行,电力自动化系统也暴露出诸多问题,给电力工程带来了一些安全隐患,其中以干扰问题最为常见。其产生原理简单而言就是电力自动化附近会有电磁场产生,如果它的强度超出限度范围时,将会对电力自动化装置形成较大的干扰。详情见下图1。 1.1对电源回路的影响电力自动化装置电源回路通常具有多、乱、繁杂的特点,一旦电源回路出现干扰问题,那么将会产生十分严重的后果,甚至对电力工程的正常运行都会形成威胁。虽然干扰源多种多样,很难判断,但只要电源回路出现干扰问题,无论哪种干扰源都会使得电力自动化监控设备产生破坏,使其出现画面不稳定的情况。并且计算机保护子系统通常也存在干扰问题,计算机保护子系统作为电力自动化实现不可或缺的关键部分,一旦其受到干扰,对于其自身或者电力自动化装置的整体运行的正常运行均会产生很大的影响。图1使用屏蔽信号电缆增加抗干扰示意图 1.2对模拟量输入通道造成影响尽管我国电力自动化研究相对而言起步较晚,但已取得较大成果,恶性循环问题尚未产生,运行水准相对较高。电力自动化系统虽是通过很多设备来实现的,但大部分内容都表现为虚拟的情况,模拟量输入通道是数据、信息的关键通道,如果一旦有干扰源存在,将会直接影响到模拟量输入通道的畅通性。甚至产生极大的人员、设备、经济损失。结合生活实例,干扰源如果变强,那么对于设备、装置均会产生严重的不良影响。 1.3对CPU和数字回路的影响数字回路和CPU是支撑电力自动化系统正常开展工作的核心部件,它们中无论哪个受到干扰,另一个都不能正常工作。其中数字回路出现干扰问题后,其程序控制系统很容易发生混乱,数字程序也很难正常控制,进而使得电力自动化装置及其设备也出现不同程度的混乱。此外,电力自动化装置重要的支撑部件CPU,如果存在干扰问题,将会直接拖慢在CPU的运行效果与速度,使其很难在完成电力自动化装置运行所需的运算处理工作,在固定的时间内,从而对电力自动化装置运行的整体协调性、加工、生产都会产生影响。当前的很多电力自动化统都表现为大型的情况,数字回路在受到干扰源的消极作用后,产生的经济损失是非常严重的。 2抗干扰技术在电力自动化的应用对策 2.1抗静电放电干扰抗静电干扰是抗干扰技术在电力自动化装置中较为常见应用效果最好的一种技术。虽然相较于其他干扰源,静电放电干扰对于电力自动化运行相较于其他干扰源而言,相对较小,但发生频率却很高,对于电力自动化装置会产生反复的影响。对于部分对抗静电放电要求较为严的大型机构,对于静电放电有着一套严格的治理标准。这是因为静电放电干扰问题反复存在后,其消极作用也会不断增长,如此反复后对电力自动化装置的运行所产生的威胁也是不可小觑的。下列本文将进行一个小实验来对抗静电放电干扰问题进行简单介绍,详情可见下图2。图2落地式设备静电试验示意图结合笔这多年工作实践发现,人体静电放电形式可进行电力自动化装置干扰试验。且实验结果显示,静电放电现象电力自动化装置工作中非常常见的一种干扰问题。且一旦电力自动化装置将电磁信号发出,会导致电力自动化装置中的一些设备或要件产生破坏,使其无法发挥原有色作用,进而对电力自动化装置的运行产生干扰。当前防静电抗干扰技术主要有:一是采取面板全面覆盖隔离的方式,通过全面覆盖面板上的全部装置,来最大限度的降低静电放电的干扰;二是最大限度的移除放置在面板上的装置,通过移动位置,来减轻或消除装置内部因干扰信号而产生的不良后果;三是对金属面板的机箱进行有效利用,抛弃以往的插件式金属面板而由整体式的金属面板或所取代,以保障机箱与面板间的导电作用能够有效发挥。 2.2抗瞬变信号干扰干扰问题的处理过程中,除了抗静电放电干扰外,瞬变信号所产生的干扰也表现为日趋严重的情况。现下的很多电力自动化系统,其运行的过程中,都必须依靠足够的信号支持,才能完成对电力系统的全面掌控。瞬变信号干扰在发生作用后,虽然仅仅是在短时间内造成干但这足以导致很大的损失产生。为此,抗瞬变信号干扰问题的解决,依然要通过电力自动化抗干扰技术来完成。例如,在抗瞬变信号干扰时,可通过相关的仪器、设备完成,如图3所示。图3瞬变电磁仪结合以往的工作经验和当下的工作标准,建议在抗瞬变信号干扰的处理中,可通过以下几个方面来解决:第一,可以利用多层印制板防止瞬变信号的影响。多层印制板抗干扰性极强,其可以利用电源回路,对干扰脉冲进行有效阻断会缓和。并且,由于多层印制板上器件布局空间较大,所以需对其进行整理,保证其整齐,从而使得串扰耦合率能够降低。第二,将电源开关设置在一个合理于的区域,以确保其能够有效减轻电源回路上的干扰问题。其中在设置过程中需要注意的是,进出线应当分别进行,假设电源开关是放置载面板上,那么其连置线就应当位于滤波器背面,且通过屏蔽线牵引。其三,回路配线与布线工作都应到位,线路布局也应进行科学的设计,布局完成后,应通过器件尽快进行隔离。布线长度应控制在规定范围内,假设布线过长,很容易和其他线路混合在一起,影响操作进度。 3结束语 综上所述,抗干扰技术在电力自动化中的应用,对于保护电力自动化装置及其设备,降低其损耗,提高电力自动化水平均具有非常积极地作用。所以,相关电力运输部门必须高度重视抗干扰技术在电气力动化中的应用,充分了解实际应用中的各种问题,通过抗静电放电干扰、抗瞬变信号干扰技术的具体分析,对抗干扰技术在电力自动化的实际应用有所了解,有利于提高我国电力自动化水平,推动电力自动化工程的高效、和谐发展。 作者:朱伟铭 单位:广东电网茂名化州供电局 电力工程中电力自动化技术的运用:电力工程电力自动化技术应用 摘要:近年来,随着我国城市化进程脚步不断的加快,人们对电能的需求量越来越大。在电力工程中,对电力自动化技术的应用非常重要。电力自动化技术的发展,给我国的电力系统带来了很大的发展空间。本文主要分析了电力自动化技术概述和发展,并对电力工程中的电力自动化技术应用做了深入的探究,以供相关负责人参考。 关键词:电力工程;电力自动化技术;概述;发展;应用 0引言 随着我国市场经济的不断改革,无论是人们的日常生活还是企业的生产发展都离不开对电能的需求。现如今,我国的科学技术水平在迅猛的发展,给电力自动化技术水平的发展也带来了很大的机遇。在电力工程中,使用电力自动化技术,不仅能够及时掌握电网的运行状态,而且还能保证电力系统的安全性。因此,相关部门应该重视电力自动化技术发展,在电力工程中广泛应用电力自动化技术,从而保证供电的稳定性。 1电力自动化技术概述 电力自动化技术属于一门综合性的技术,它主要是在信息处理技术和网络通信技术的基础上发展而来的。在电力工程中,实现自动化技术,不仅能够提高电力系统的远程管理与监控技术,而且还能够保证电力系统的稳定运行。为了实现电力工程的电力自动化技术应用,就必须具备以下方面的要求:首先,要满足电力工程每个环节的技术要求,并能够对电气设备和系统进行实时监控,一旦发现在电力系统中出现了电能运输问题,就能够及时采取相应的措施进行解决,从而保证设备的安全运行。其次,要确保技术的安全性,防止因技术问题而导致事故的发生,保证施工人员的财产和生命安全,从而提高企业的经济效益。再次,还要加强数据的收集与处理能力,同时还要有能够辨别异常数据的能力,从而保证电力系统的可靠性。最后,在保证电力系统正常稳定运行的情况下,要减低运行成本,节约能源。 2电力自动化技术的发展 近年来,随着我国科技的发展,电力自动化技术越来越被广泛的应用到人们的生活中,由于是最近几年,电力自动化技术的发展越来越迅速,下面我们就来具体说下电力自动化技术的发展都表现在哪些方面: 2.1电网调度技术的自动化 电网调度技术的自动化主要指的就是以计算机为核心的现代电网调度系统,用来对电网运行状态进行实时监控,最终实现设备的故障处理和安全分析。换句话说,也就是利用计算机技术,来对信息数据进行收集和处理,并下达和采取对应的管理措施,从而保证电网系统能够正常运转。同时,采用电网调度自动化技术,不仅能够减少电力工程安全事故的发生,而且又能够控制电网损耗,把电网的损耗降到最低,从而保证电网的正常运行。另外,采用电网调度自动化技术,还能及时有效的提高突发事件的能力,因此,发展电网调度技术的自动化已经势在必行。 2.2变电站技术的自动化 变电站技术的自动化主要指的就是将计算机和通讯技术有效的结合在一起,从而实现对信息数据的集中处理,并能够对变电站信息进行有效处理,最终对变电站设备和电力系统进行重组和优化。同时,采用变电站技术的自动化有很多的优点,它不仅能够满足电网自动化建设的要求,而且还能够使操作更加的简便。此外,在对数据进行监控时,还能够加强系统内单元模块的故障识别度,从而保证电力系统的安全稳定运行。 2.3配电网技术的自动化 配电网技术的自动化技术主要是针对城乡配电网进行的改造,主要目的就是进一步实现电网的自动化,从而实现电网的长久稳定发展,并确保人们的用电安全,从整体上提高电力企业的经济效益。在使用配电网技术时,主要是对用户计量表进行数据分析,从而找到设备的故障问题,及时采取相应的措施来解决设备故障,在一定程度上减少电量的损失程度,最终提高用电能力的效率。 3电力工程中的电力自动化技术应用 在电力工程中,加强电力自动化技术的应用作用非常的重要。这主要是因为电力自动化技术在实现远程监控以及监视管理方面都发挥了十分重要的作用,为电力系统的可靠和稳定运行做出了很大的贡献。下面我们就来具体说下电力工程中的电力自动化技术应用都有哪些方面的内容: 3.1现场总线技术的实际应用 在电力工程的现场中,把电力设备的各项设备同自动化装置进行连接,形成一体化的多向、多站和数字化的信息网络,并把通讯技术、控制、传感器以及计算机等有机的结合在一起,从而形成一套综合性技术手段,这样的手段被称之为现场总线技术。从目前我国电力企业的发展现状来看,现场总线技术被广泛的应用在电力工程中,现场总线技术主要是在变送器收集电量数据后,发出信号,在计算机收到信号之后通过数学模型进行计算,从而得出正确的判断,最终实现电力自动化技术的实际应用。此外,对现场总线技术的实际应用,并不是要对现场整体进行控制和分析,而是需要针对相应的信息数据进行控制。通过相关的数据调查显示,采用现场总线技术,还能够提高前置机和上位机的配合度,同时可以通过仪表进行控制,最终实现电力系统的控制目标。相信在未来,现场总线技术会更加的完善,并能够实现电力系统的信息共享,一旦发现设备存在问题就能够及时找到这些问题的所在,从而采取相应的措施进行解决,为我国电力系统的发展奠定坚实的基础。 3.2主动对象数据库技术的实际应用 在电力工程中,主动对象数据库技术主要是用来对电力系统进行监督和控制,通过计算机储存技术,不断的提高电力系统的可靠性和安全性,对电力系统的发展有着深远的影响力。我国传统的数据库技术已经不能跟上时展的需求,因此,电力企业就必须学会创新,不断的对主动对象数据库技术进行研究,重视主动对象数据库技术的发展。采用主动对象数据库技术有很多的优点,不仅能够对软件的设计开发以及封装有着十分重要的作用,而且能够及时了解电力系统的运行状态,从而保证设备的安全运行。除此之外,主动对象数据库技术,还能够起到自动化监督的作用,大大节省了数据库数据输入和传输速度,给数据管理工作带来了很大的便利。目前,我国主动对象数据库技术的实际应用已经取得了一定的成效,相信在不久的将来,主动对象数据库技术能够更加的完善,从而保证电力工程的监督控制需求。 3.3光互连技术的实际应用 在电力工程中使用光互连技术,也是属于一项非常重要的技术手段。光互连技术主要指的就是在继电以及自动控制系统当中,实现机电装置的控制,不受平面以及电容负载的限制,从而满足监控的需求。据相关调查显示,通过电子信息的传输,可以完善编程的不足,一旦发现有问题就能及时解决,并挖掘数据信息中有价值的内容,从而提高电力系统的灵活性,最终为电力系统的稳定运行奠定坚实的基础。通常情况下,一般都是在电力调度室应用光互联技术,因此,对于调度室里的工作人员技术要求非常的高,在使用光互联技术时,工作人员一定要按照相关规范要求进行电力调度,从而保证人身安全。 4结束语 综上所述,对电力自动化技术的研究是一项长期且复杂的工作,实现电力系统的自动化发展,既能提高用电效率,又能减少设备的使用。因此,为了提高电力系统的可靠性和安全性,就必须重视电力自动化技术的应用,从而提高电能的产量,最终保证电力企业的可持续发展。 作者:王珏飞 王全兴 王军凯 单位:东北电力大学电气工程学院 国网河南登封市供电公司
电气自动化论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的创新与应用 摘 要:随着电气自动化技术的快速发展和在火力发电中的应用,其运用电气自动化技术在最大限度地挖掘机组潜力,实现火力发电厂机、炉、电的一体化运行监控,加强火电发电运行和管理,提高工作效率和自动化水平,降低成本造价以及提高火力发电厂的竞争能力等方面取得了显着的成果。 关键词:电气自动化技术;火力发电;创新;应用 引言:火力发电中的电气自动化系统,是发电厂电气自动化领域近几年来新型的热点与焦点,其侧重于对火力发电厂电气系统的自动化监控,实现对发电厂内部用电中低压电气系统的保护、控制和分析等。目前,电气自动化技术已经在火力发电系统中得到了广泛的应用,其利用自身特有的信息化和网络化系统优势,不仅促进了发电厂电气信息的广泛应用,也提高了发电厂的自动化运行水平,增强了电气控制的安全性和可靠性。 一、电气自动化系统在火力发电中运用的现状 1、火电厂自动化控制系统的组成 火电厂自动化控制系统包括有发电厂电气自动化和机炉热工自动化两大系统。但是由于火电厂过程控制的复杂性,机炉热工自动化系统内就含有多个复杂控制的子系统,每一个子系统都是相对独立的DCS/FCS系统。例如单元机组协调控制系统、炉膛安全监控系统、数字电液控制系统、汽轮机监测仪表系统等;而发电厂电气自动化系统包括有发电厂电气监控系统和发电厂网控自动化系统(NCS),这两个子系统也是相对独立的DCS/FCS系统。发电厂电气监控系统包括发电机组监控系统(一台发电机组配一套监控系统)和公共部分系统。每套发电机组监控子系统相应配置有发变组保护、滤波、同期、励磁、直流、UPS等保护测控装置。公共部分有高压和低压厂用电保护测控装置及厂用电快切换装置等。另外,ECS和机炉DCS监控系统分别通过网关与SIS厂控级相连。 2、传统DCS技术应用于厂用电气自动化系统时存在的问题 (1)因为ECS纳入DCS后,控制系统的输出点与AC220V、AC380V电压串入DCS系统中,就会可能烧坏大批弱电设备。因此需要设计人员在设计中充分考虑到强、弱电的隔离问题。同样的,在施工过程中,施工人员也要注意这个问题,避免烧坏设备。 (2)DCS控制软件在用户权限、权限分级可以做得很细致、到位,但是在操作监护上缺乏足够的认识,需要在设计联络会上明确提出:要求DCS厂家必须具备ECS操作时所必须的由监护人员确认的程序。 (3)目前主流DCS控制程序的扫描周期在100—200ms左右,达不到电气保护动作、高压厂用电快切、通气和励磁调节的要求,所以ECS纳入DCS控制后,必须保留继电保护装置、高压厂用电快切装置、励磁调节装置和自动同期装置等,确保这些功能的准确性、可靠性和灵敏性。 (4)由于DCS设备安装、调试等工作在工期上一般要晚于用电送电,所以ECS纳入DCS控制后,在厂用电设备安装调试的同时开展了DCS中的ECS部分的安装调试,使其投运在厂用受电前,另外,还需要注意DCS的机柜室、操作室的土建工程也必须同步或提前完成。 二、创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置 电气自动化技术在火力发电中的系统配置主要可以分为以下三种形式:集中监控方式、远程智能方式和现场总线控制系统(FCS)方式。 1)集中监控方式 集中方式。是将电气的各馈线在现场设置现场设备接口,通过硬接线电缆与集控室通道相连,经处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低,从而使DCS的造价下降,但由于电气设备全部进入DCS监控,随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降,电缆数量巨大,控制楼面积大,长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。 2)远程智能方式 远程智能方式是在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程采集柜(即现场转换机柜),现场设备信号通过硬接线电缆与加采集柜相连,加采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。远程具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点,智能化远程还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。 3)现场总线控制系统方式 现场总线是当今3c技术,即通信、计算机、控制技术发展的结合,是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元,从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径,实现了彻底的分散控制。 三、创新电气自动化技术在火力发电中的应用 1)统一单元炉机组 创新电气自动化技术在火力发电中的应用,实现由机、电控制一体化向火力发电厂机、炉、电一体化的单元制运行监控方式转化。这样,火力发电厂中集散控制系统可以通过机、炉、电单元制的运行方式对整个火电机组的所有运行参数和状态信息进行汇总和分析,最大限度地挖掘火电机组潜力,并发挥其自身特有的控制功能,最大限度地缩小控制室,实现对监控系统的简化,也就能够最大可能地降低成本造价{同时,统一单元炉机组也便于火力发电中电厂信息管理系统的信息采集,从而加强火电电网的统一运行和管理,完成中调AGC的相关指令和要求,提高电网的工作效率,使其保持在最经济和最佳的运行状态。因此,统一单元炉机组有利于提高火电机组的监控水平和自动化水平。 2)创新控制保护手段 一般来说,在传统的火力发电中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁,仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术,可以通过采用计算机的控制保护技术,实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等,从而提前发现火电设备的系统隐患,并改变控制和保护策略,采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施,对系统故障的范围进行自动控制,防患于未然,保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。另外,也可以使实现电气自动化系统设备从预防维护的被动和事故后维修转化为预防维护的预知和设备维修的同时进行。 3)实现电气全通信控制 从目前的情况来看,火力发电厂的电气自动化系统还无法满足集散控制系统通过电气自动化系统实现电气全通信控制的方式,其通信速度和系统可靠性还存在着一定的距离,电气自动化系统和集散控制系统之间还存留了一部分的硬接线。要实现电气全通信控制模式,就必须处理好热工工艺连锁的问题,提高电气后台系统的实际应用水平,丰富当前初级阶段的基本运行监视功能,实质性地提高电气自动化系统的控制逻辑、控制水平、自动化水平和运行管理水平。 4)构建通用网络结构 通用网络结构的构建对于电气自动化系统的成功运营有着非常重要的作用。火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用,选择能够实现从办公自动化环境到控制机直至元件级的整个电气自动化系统范围内的网络通讯产品,保证电厂管理层实现Internet/Intranet对电厂现场控制设备的实时监督,并确保电厂控制设备、管理系统和计算机监督系统间的数据信息传输畅通无阻,实现全集成自动化。 结束语: 电气自动化技术在火力发电中能够发挥非常重要的作用。当前火力发电厂在电气自动化系统的应用方面也取得了较大的进步,最大限度地挖掘了火电机组的工作潜力,实现火力发电 厂中机、炉、电一体化的单元制运行监控模式,加强了火力发电厂中电网的统一运行和管理,提高了系统工作效率、控制水平和自动化水平,降低了火电厂的成本造价,提高了火力发电厂的市场竞争能力。 电气自动化论文:谈电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高, 保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:基于对水电站电气自动化应用实践探究 在我国,水电站产电能占总电能的22%左右。水电是通过水的位能来发电,故成本较低,大概是火电发电成本的几分之一。另外,水电站清洁环保,它的能源来源于水库中。在特定的蓄水量条件下,发电量的多少和调度的是否得当直接相关,同时还要考虑到季、年、日这些时间因素,根据长中短的时间段来调节水库 的发电量。据水库的“收入”情况,来安排其“支出”,制定水电站不同时间段的发电计划。但梯级水电站就与其不同,水电站的日总发电量计划是由规定的日用水量预算而定的。设计水电站的运行方式的时候,能源的“近期库存”情况必须在考虑的列表中,就是水电与其它发电方式在运行方式上的一个不同。 1 水电站的概念 水力发电是指利用水流的位能差而产生的电能。其产生原理为:水能转化为机械能后再一次转化为电能。通过在高落差的上游段或者是水库中引水的方法以及水体本身的压力或水流速度足以带动水轮机运转,达到水能向机械能的转变,再沿特制的输水路线利用水轮机经过的水流流至下游。发电机由水轮机带动旋转,让机械能再一次向电能转换,电流再经由升压变压器和配、送电线路输送至负荷中心,降压后可向市场供给。当中水量和落差是构成水能的前提要素。 2 水电站自动化的内容 首先,水电站自动化的内容与水电站型式、容虽、需要实现的功能密切相关。通常而言,它有下列几个主要内容: 2.1 自动化检测 检测整个水电站的基础是电站自动化运行设备的各项参数。其中包括:机组及其辅助设备、电站的公用设备、水工建筑物与其操作设备、变电稠开关没备等,甚至还连带水库的水持测报系统。其中非电虽有转角转速、水量、温度、压力、波位和机械振动及转速等,电星有电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等,而检测的内容是:检查、最值、监视及记录与显示。记录有定时和连续两种。和定时两种。检测的结果是电站安全运行的一个重要环节和基础,据此可以实现下述的自动操作、自动控制和自动保护。 2.2 自动操作 按不同的操作对象分为此四种: (1) 远动通讯系统、报警信号系统、开关站设备的操作等是全厂性基本操作 (2) 引水式水电站首部机组取水口闸门的操作和溢洪闸门的操作和一阵阀门的操作等是水工建筑物设备的自动操作(3) 排水系统、乐缩空气系统、广用供电系统等为电纳公用设备的自动操作(4)让脉冲自动按照规定的程序完成不同操作是机器自动操作,即开机且发电转调相、进入系统、停机、发电转抽水等。此脉冲指令通常从中央控制室和自机旁盘发出,分别为集中控制式和就地控制式 2.3 自动化控制 由自动控制原理的解释来看,上述各项操作的性质都是开环操作。除此之外也是有一些是属于闭环性质的控制。机组和电站的最基本的自动控制装置,是励磁调节器与调速器,前者为机组电压的闭环操控系统,后者为机组转速的闭环操控系统。通过改变励磁调节器的一些数值来控制机组的无功出力,再通过改变调速器的整定值来调整机组的有功出力。此外,还有如设置成组调节设备的方法,将全厂机组视为一台机组来调整,这样就形成自动调频装置、有功功率成组调控装置和无功功率成组调控装置的目的了。 2.4自动化保护 水电站的自动保护措施主要分为三个基本等级:(1)发出警报:针对一些对机组危害不严重的运行情况,包括加发电机定于推力轴承或者导轴承升温机组冷却水源中断、温度超限、油槽油面异常等意外,这时保护就会自动做出警告或立刻投入使用,提示相关工作人员严格监视,并采取及时防护措施。(2)关闭进水闸门(或阀):在一些紧急情况下,自动保护除跳开断路器并停机外,还要关闭机组的进水闸门(或阀)或动作事故配压阀。如事故停机时摇上导水叶剪断销将其剪断,机组速度过快且调速器失灵,又或者压力铜管爆破等。(3)跳闸停机:产生在导轴承温度、机组发生推力轴承和压油装置油压异常等影响设备常规运行的状况下,保护装置将自动跳开断路器并实现停机。 3设备选型及自动化设计 设备进行选型和自动化设计十分迫切和需要,当前水电站的自动控制的安全受到主机配套的自动化机件性能不够稳 定、灵敏度较差、精确度较低等原因以及自动化制定上的不足等不同程度上的影响。 3.1 PLC 在轴流桨式水轮机调速器中的应用 目前水轮发电机组制造商调速器内导叶与浆叶的协联关系通过制造的水轮机所给予不同水头下导叶开度和浆叶转角的协联曲线设置。这样看似可为电厂带来更多经 济效益。但在实际电站运行时,厂家给定的参数与水轮机水头的区别及上下游水位的区别相差较大,如果只按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。所以就需要使用可以改变程序的PLC 可编程控制器的调速器。在机组今后的使用操控中可针对手动协联导叶,修改原协联曲线,和不同水头及上、浆叶、下游输入 PLC使机组达到最优状态。 3.2调节水库式电站调速器中的PLC 的使用 水库式电站的调速器及起动开度,大多数是按水轮机设计水头方式设计的。但其偶尔会出现电站水头降低的状况,具体表现为:当水轮机处于低水头状态下运行时,电液调整器不能完全发挥作用,无法体现其全部功能,这时,机组便没有办法达到全自动运行状态。此时,为增加调整器的起动开度,需更通过两种方法实现,一为在在开度指示仪或芯片中链接适当数据的电阻,这样可使调节器输出正确的开度指示值与产生差值以开动机组;二为设计水头比电站水头大时,又必须撤除串接电阻或换回芯片。 PLC 可编程控制器的优点在此时便可以显现出来,这可以参照、依据发电站水位的高低,来改变程序以促成起动开度变化。 4.结语 现阶段,小水电站大多数存在自动化程度不高、产能低下的状况,其严重影响小水电站效益的实现,无法达到小水电站经营的效益最大化。要达到小水电站经营的效益最大化,实现的主要途径之一即是“水电站综合自动化”,实现小水电站综合自动化的主要内容是全厂两级自动化和水电站实现机组自动化。由此看来,归到本质问题,仍然是只能依靠和加强企业的技术开发能力,加强企业有有关领域之间的合作交流,提升水电站技术水平与管理水平以实现水电站经营效益最大化,让水利设施获得长足发展。 电气自动化论文:浅论发电厂电气自动化应用研究 随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,对于电力需求量也越来越大,而发电厂实现电气自动化不仅能够较好的满足人民群众日常生产生活和社会经济发展的用电需求,还有助于进一步促进我国电力工程建设。由于国家对电力工程的大力支持,电力产业特别是在电气自动化应用方面,取得了较大的发展。电气自动化不仅可以对电力设备进行良好的监督和控制,还可提高电网运行效率,同时增加电力系统的安全和稳定。电气自动化的应用不仅可以应用在发电机组方面,而且还可以应用在变电站、电网调度、配电网等方面。 1 发电厂电气自动化的优势 发电厂电气自动化的优势主要包括有效监督和控制电力设备、对电力系统资源合理配置、提高电网运行效率、确保电力系统运行的安全稳定四个方面。 1.1 有效监督、控制电力设备 电气自动化技术具有自动性、集成性、综合性的特征,可以通过先进技术对电气设备的运行状况实时监控,获得一手的电力设备运行数据信息,并根据信息作出相应的决策,保证电力设备一直处于正常运行状态。 1.2 对电力系统能够进行资源的合理配置 发电厂的电气自动化技术中应用了规范的、先进的自动化控制平台,可以简化传统电气设备的使用步骤、监测步骤和维修步骤,不仅能够提高电气设备的运行效率,还能够对整个电力系统进行优化,有效的配置电力系统的资源。电气自动化技术的进一步推广和应用,可以使电力系统的资源分配更加科学、合理。 1.3 提高电网的运行效率 发电厂电气自动化技术的应用能够保证电网的高效运行,电气自动化系统不但可以科学的管理和控制发电设备,还可以实现数据的交换和共享,大大减轻工作人员的压力与负担,可以有效减少电厂的成本预算,提升工作人员的工作效率,进而提高电网的运行效率。 1.4 保证电力系统安全稳定的运行 发电厂的电气自动化是电力系统自动化的重要内容,通过发电厂电气自动化技术的应用,能够保证电力设备的稳定运行。另外,在变电站中实施的电气自动化还可以加强电网的稳定性和安全性。 2 发电厂电气自动化控制方式 发电厂电气自动化控制的方式主要包括集中监控方式、远程监控方式和总线监控方式三个方面。 2.1 远程监控方式 远程监控方式是以模拟电路为基础,由继电器和晶体管等元件构成的传统式监控系统。该系统通过硬件系统进行数据采集、分析和判断。其优点是通过远程的监控减少了工作繁琐度,但其缺点也是明显的,由于监控系统缺少必要的软件系统,在监控过程中不能实现故障的自我判断和诊断功能,当电气设备运行过程中出现了问题,在没有响应的警报系统情况下,会对电网安全造成影响。 2.2 集中监控方式 集中监控方式是以集中处理器为核心,通过对单独监控系统的功能进行整合,统一对电力系统进行监控的方式。集中监控方式的优点是系统结构简单,维护方便,并且对控制站的要求比较低。但是其缺点也是明显的,一方面在系统主机距离终端比较远的情况下,外界信号容易对其造成干扰,并且对驱动的功率要求更高,从而影响系统的稳定性能。另一方面,当监控终端较多的情况出现时,布线等方面的难度会提高,增加运行的成本。 2.3 总线监控方式 总线监控方式的应用范围比较广泛,因为其一方面可以降低监控布线的难度,将监控节点结合到一组总线上面,减少了布线的复杂性。另一方面通过总线协议的不断完善,系统更加安全和可靠,并且布局更加简单合理。智能化监控不仅减少了投资成本,而且维护更加便捷,降低了工作人员的监控难度。 3 发电厂电气自动化的应用领域 3.1 发电机组中的应用 在发电机组中运用电气自动化技术可以实现对发电机组运行情况的自动化控制。通过电气自动化可以对发电转调相、调相转发点、关停机同时进行控制,还可以根据发电机组的实际运行状况对其智能的自动启动或关闭,使各个发电机组合理分配总体发电负荷,保证发电机组在安全、健康的状态下运行。一旦发电机组出现突发性故障或工作事故,电气自动化设备会自动断开机组,保证电子设备的安全。 3.2 变电站的应用 电气自动化技术在变电站中的应用主要是将网络通信技术应用到变电站的电力设备中,并对变电站的整体运行进行实时监控。因为电气自动化技术可以收集到可信性较高的数据信息,并可以通过计算机系统对收集的数据信息进行分析、筛选,所以能够对电厂的设备有效的调控。虽然在我国发电厂的自动化应用相对广泛,在水电发电厂的应该取得了比较好的应用效果。与欧美等发达国家相比,我国的发电厂电气自动化技术还有待提高,我们必须结合水利发电厂的实际,增加在研发方面的投入,获得更多的研究成果,以便发电厂的自动化技术有更大的提高,工作效率有很大的提升。 3.3 电网调度方面的应用 电网调度自动化技术的应用在电力运行系统中起着非常重要的作用,其运行的好坏其直接影响着电力系统的安全性、稳定性和经济性。此外,电网调度中电气自动化技术的应用是我国发电厂应用的重要环节,随着信息技术的不断进步,电网系统的更新换代也更加频繁,在电网自动化应用方面,要不断提高抗干扰能力,进而保障电网调度的安全。 电气自动化论文:电气自动化在凯博达选煤厂生产的应用 前言 凯博达选煤厂建于2003年,该厂洗煤工艺为重介选煤,最初生产过程中经本人实地考察,该洗煤厂无反映密度传感器,这样工人取样化验时间太长,因此不能及时纠正洗选密度指标,仅凭经验和感观调控,让人感觉近似盲洗,这会造成指标波动和精煤浪费。不但人工测量密度不能实时反映生产实际情况,而且分流加水环节同样是人工操作,工艺粗糙,工人劳动强度大。而密控系统只需几分钟就可调控到合理指标,提高了洗选效果。该厂设备起停车,均由接触器互锁,电工查找故障点费时费力,人工启停设备造成电力资源浪费,操作工人增多,而集控系统能有效解决人力,物力等资源浪费问题。则用来进行事故或故障分析。 1、集中控制系统中可编程控制器PLC的应用 为满足生产工艺要求,根据可靠、实用、先进、合理的原则,采用以可编程序控制器(PLC)为主要控制元件的集中控制系统,以实现对全厂主要动力设备的集中控制和设备运转状态的集中监视、设备故障自动处理和报警,以及全厂主要工艺参数的采集、动态显示、同时作为主控机实现与重介质密度自动控制系统的信号联络及数据传送。该集控系统以进口PLC为控制核心,镶嵌式模拟屏动态显示设备的运行状态,形象直观,经济适用,可视性好。 1.1集中控制系统的主要功能 (1)按照逆煤流方向顺序启车,通过合理的设计设备间的启动时间间隔,在供电系统的能力范围内,以最短的时间完成全厂设备启动及时投入生产。减少设备空运转时间,节约电耗; (2)按照顺煤流方向顺序停车,以设备中物料排空为前提及时停车; (3)在运行过程中,参加集控的任一台设备故障偷停时,按照逆流方向实施紧急停车,避免事故扩大和造成跑煤、跑介、跑水等浪费现象; (4)在运行过程中如发现可能产生危急情况时,如人身伤害、设备严重损坏等,可在集控室实施全厂紧急停车; (5)系统采用允启制; (6)具有手动/自动功能转换。当打到手动位置时,纳入集中控制的设备可就地启动、停止操作。打到集中位置时,参控设备的启动、停止由集控系统集中控制,不可就地启车,但可就地停车。 1.2集控系统优越性 它是一个现代化的生产过程、集控系统是节能降耗,减员提效的基本生产保障。首先通过减小启、停车时间,可以节约用电、用水。通过故障逻辑连锁停车,防止事故扩大化(例如,旋流堵塞的维修时间大约需要一个班的工作量),尽快恢复生产。还可以减少由此引起的跑煤、跑介、跑水、降低原材料消耗。某些设备可以由专人看守改为巡检制,提高全员劳动生产效率。因此,一套设计合理、操作方便的集中控制系统,可以正确的操作,及时的维护,对提高选煤厂生产效率、节能降耗是必不可少的。 2、选煤厂密度自动控制系统 在重介质选煤生产过程中,重介质密度的高低及稳定性、重介质悬浮液中的煤泥含量、旋流器入口压力对选煤生产过程、精煤产品的质量和产率起着决定性的作用。因此应针对具体的工艺过程,对这些主要工艺参数进行控制,以达到提高产品的质量、增加精煤产率,降低成本,减少吨煤介耗的目的,为选煤厂创造更大的经济效益。 2.1密度自动控制系统 (1)密度控制 1)在生产中,根据选煤厂采用的具体工艺,确定密度计安装位置,对于无压工艺,密度计可以安装在上料管道或回流管道上均可;对于有压工艺,介质泵所输送的是重介质和原煤的混合物,在上料管中不代表重介质制密度。但根据计算由此引起的偏差甚小,重介质制密度检测计可以安装在上料管道; 2)在生产准备阶段调节过程(包括人工加介)可在数分钟内完成,即介质密度达到工艺要求的设定值,这时,原煤部分启车,生产开始; 3)在介质添加过程中,悬浮液密度将均匀上升,一旦超过设定值,控制系统将自动加水,液位合格后,停止加介加水。 (2)压力控制 重介质旋流器分选技术:本系统设有旋流器入口压力控制系统,通过检测旋流器入口压力反馈控制上料泵转速。当然,泵转速与压力并不是线性关系,但在工作点附近可以按线性处理。 (3)煤泥量含量的控制 在不脱泥入选的重介质选煤工艺中,煤泥量会上升很快,对分选精度影响较大。本系统中通过磁性物含量计检测磁性物含量,计算出煤泥含量,当煤含量超设定值时,控制打分流,将煤泥通过磁选机排入尾矿。打分流的结果将导致密度上升。这是密度控制系统将自动进行密度控制,保证系统动态平衡。 2.2密度自动控制系统功能 重介质选煤过程自动控制系统是以可编程序控制器(PLC)控制核心,以LCD彩色触摸操作屏或工控机为人机接口,集监测、控制、操作等功能于一体的工业控制系统。根据选煤厂的工艺系统特点及要求,系统可设计为原煤重介与煤泥重介控制系统两部分,分别实现悬浮液密度、煤泥含量、旋流器入口压力、煤泥桶液位等工艺参数的实时调节。系统主要功能如下: (1)实现合格介质悬浮液密度的自动测量、显示,并根据密度的设定值控制加水阀门的开度以实现密度值的稳定; (2)实现合格介质悬浮液磁性物含量的在线检测、显示,并根据煤泥量的设定值调节分流量的大小,以实现煤泥含量的稳定控制,测控范围满足工艺生产要求; (3)实现煤泥重介旋流器入口压力的自动测量、显示,并通过调节煤泥重介旋流器上料泵的转速,实现煤泥重介旋流器入口压力的稳定控制,测控范围满足旋流器分选要求; (4)实现煤泥介质桶液位的自动检测、显示、上下报警,并通过控制煤泥重介旋流器组其中一台的开、关(由电动阀实现),以实现煤泥介质桶液位的控制; (5)实现煤泥介质桶密度的在线检测、显示,并通过调节稀介质阀门的开度实现煤泥介质密度的稳定控制,密度控制精度满足旋流器分选要求; (6)通过彩色触摸操作屏或工控机实时显示末原煤重介及煤泥重介选煤系统主要工艺流程图、各设备启停状态,以及各调节参数的趋势曲线或柱状图显示、报警等; (7)对于各种操作均给出汉字操作指导,操作方便、简单易学。 3、经济效益分析 凯博达选煤厂自生产自动控制及数据信息管理集成系统投入使用以后,每年都创造了可观的经济效益,经过经济分析,一般120万t选煤厂建设本系统只需投入60-100万元。半年可回收成本。 从以上的经济效益分析可以看出信息化管理的使用将给我们带来巨大的经济效益和社会效益,它的投资回报率极高。也使凯博达选煤厂晋级十佳选煤厂和优质高效选煤厂的行列。 电气自动化论文:工业电气自动化中数字技术的应用与创新 摘 要:数字化技术随着工业自动化的发展应用日益广泛,通过对电气自动化操控系统的改进使得工业电气自动化区域呈现出便捷化、实用化的发展趋势,极大的提高了工业电气自动化的工作效率。数字技术在工业电气自动化中的可应用空间较大,因此需要要我们在工作中进一步去钻研和实践,以期实现工业电气运作系统的快速、高效性。本文主要 就数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析,提出合理的创新思路,为数字技术的发展提供指导建议。 关键词:数字技术;工业电子自动化;创新 近年来,随着科学技术水平的不断提高,数字技术应用领域日益广泛,主要应用于科学计算、信息管理、企业工作流程控制、电气过程控制和人工智能领域。工业电气自动化中数字技术的应用有着不可替代的重要作用,在数字技术高压试验中采用微机计算机监控变压器实验装置,用计算机测试系统以及其相关的辅助方法对高压大电流功率驱动集成电路进行测试和研究,是目前工业自动化研究的主要重点。本文就高压实验中常见的试验方式分析,提出有效的管理方法。 1、数字化技术在工业电气自动化中的应用特点 随着科学技术的发展,数字化技术的应用领域也越来越广泛,尤其是在工业电气自动化领域中,更是具有其独特的特点,这些特点如下: 1.1数字化技术具有可靠性 数字化技术是以互联网技术和计算机技术为基础发展形成的一种高新技术产品,在目前应用之中与高端智能化电气系统紧密结合,应用数字化可以减少对其他传统设备的使用,使得电气系统的操作更加方便简单,能够有效的提高控制准确度和效率。在现阶段,光纤技术的不断应用之中,提高工业自动化技术能够有效保证工业生产安全和效率,同时还能够促进企业现代化发展趋势。例如工业自动化仪表在应用之中逐步朝着网络化、数字化和模拟化发展,没通过在发展中将各种技术含量较高的系统体系进行分析,对系统中存在的不平衡和定位不明确的问题和缺陷分析,能够在发展中促进发展改革创新要求,具有良好的市场发展前景。根据现价段相关企业和部门的统计显示,当前工业电气化中数字技术的应用已成为目前人们关注的重点,是企业发展的主要方向。 1.2数字化技术具有较高的性价比 电气技术在应用之中由于其具有专业特殊性和危险性,因此在应用和控制的时候需要对控制精度和安全性能进行有效合理的管理,计算机技术和通信技术的应用就显得格外重要,数字化技术的丰富和创新也变得更加重要。在工业电气自动化中应用数字化技术,可以通过选用先进数字技术和设备进行应用,对科学方法和措施进行衡量和控制,使得其能够形成统一发展和应用趋势。数字化技术具有很强的通信能力,丰富的信息资料,在应用之中好具有着较大的智能化特点和统一标准。工业电气自动化之中,在保证质量的基础上为企业节约了投资成本,增加了工作效率,提高了企业生产和控制依据。 例如,在使用仪器进行样品分析时,可以进行测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估;以便在输入数据与输出分析结果时进行控制,提高操作效率,保证服务质量;还能与多项技术、多种机器设备之间进行连接使用,技术之间的串联运用,对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效,计算结果会更加精确,并用更加优化的处理方式进行数据处理分析。数字化在工业电气自动化中的应用,产生了优质的性价比,而且在其他的工业领域中也被广泛应用。 1.3数字化技术具有强大的可操作性 因为数字化技术的发展都是以计算机技术为基础的,所以,在操作方面都具有间接性,只要输入相应的操作指令和程序,设备就会自动开始运行,而且,本身也具有对指令的判断能力和辨析能力,通过传输设备。 例如,光缆、电缆、互联网等介质进行信息传递,同时,数字化技术自身还具有逻辑分析能力,能够自动化的进行信息数量、准确度的校正,降低成本的消耗,而且还保证了安全性。此外,数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化,有效的提高了程序的使用率,缩减了程序的编写时间;与此同时,计算机的操作系统。 从这些方面可以看出,计算机技术带领的产业发展方向已经趋向于电子商务,无论是管理,还是在工业电气自动化内部的存储应用,每个环节都实现了数字控制,并在此基础上应用微电子技术及其处理设备,完善了工业电气自动化的应用环境,数字化技术的地位也是越来越重要。 2、数字化技术在工业电气自动化的应用创新 尽管数字化技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所没有的优点,而且运营状况也良好,但是,这些并不能将限制数字化发展的不利因 素所排除,同时,由于数字化技术的发展时间很短,没有统一性的标准规范,专业人才也不足,更为主要的是数字化的运行基础,互联网的智能化程度还很低。所以,数字化技术在工业电气自动化的应用中也要有一定的创新。 2.1在现实中运用智能终端技术 当前的数字化技术在工业电气自动化的应用中也存在着一定的弊端需要进行改进 和完善,主要的弊端存在于应用时限限制大,标准统一规定采用方式存在着大小不一和标准衡量欠缺,数字技术的操作人员短缺,智能化水平不高的影响。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,是用光纤作为连接设备,通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制,双重设备相互配合,其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,所以,这就解决了个人计算机平台的自动化问题,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP标准作为通讯标准,这样,个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。 2.2在数字化技术中混合使用面向通用对象的变电站事件的虚端子 这种虚端子是对传统的二次回路进行了改进,使其理解简单化,是在设计和装置两个方面的创新。同时,面向通用对象的变电站事件技术还可以应用于装置之间的通信,对全站的线路连接、开关进行全方位的控制,从而实现了变电站的远程控制。面向通用对象的变电站事件技术的使用代替了传统的二次回路,对信号管理、环境测试等信息能够进行简便的控制,所有这一切的主要条件就是其自身所拥有的智能化。 2.3培养程序代码控制观念 在向设备下达指令之前,首先要把检测后的数据输入到电脑中 ,等到实际操作的时候,还要进行人工干预,对闸刀、开关等设备的设计进行确认,要对系统给以不断的完善,然后进行系统功能测试,使该系统能够达到预期的状态,就算没有人员的干预,这个控制系统也能够自动化的完成操作。 3、结语 在现代社会,数字化技术在工业电气自动化的应用越来越广泛,作为目前信息化发展中的高新技术产业,因其与居民的日常生活气息相关,其重要性也表现得越来越突出。工业电气自动化目前已经渗透到电子信息工程与电力系统等领域,其计算机技术已经包含了系统的开发、分析、设计和管理等多方面的研究,正广泛应用于现实生活。 电气自动化论文:浅论电气自动化技术在电力系统中的运用 摘要:随着我国国民经济水平的逐步提高,科学技术的不断进步,电力系统也有了很大的发展,尤其是电气自动化技术的应用,改变了整个电力系统控制的模式,提高了电力运行中的稳定性。例如计算机技术的应用,PLC技术的应用等,现在电气自动化使用方向也有新的趋势,例如仿真系统的应用,人工智能的应用等,下面就对其做进一步分析。 关键词:电气自动化技术 电力系统 在科技技术的快速发展中,电子信息技术和机械控制技术已经可以有机的结合,进而应用到电力系统中,被人们称之为电气自动化技术,无论是在农场,家用电器,以及交通运输中,自动化技术都有了广泛的应用,而电气自动化技术在电力系统中的应用,可以实施24小时监控,对发生的故障能及时报警预告,减少了人力物力的使用,提高了整体的工作效率。 一、电气自动化技术在电力系统中的使用方向 1、实时仿真系统的使用 在电力系统中使用实时仿真技术,不仅可以和多种暂态和稳态一同进行试验,同时在试验中能提供大量的参考数据,除此之外,还可以有效帮组科学技术人员对新设计的装置进行测试,达到多个装置完成闭环,为以后的灵活输入电流,完善只能保护系统提供很好的实验条件。该技术在实践中的应用,可以监测系统动态负荷,进行仿真建模有助于电力自动化技术的进一步发展。 2、智能保护技术的使用 综合自动化领域我国在世界上已经处于领先地位,而且智能保护技术也在不断发展,例如使用分层式综合自动化装置,对不同电压等级的电站都非常适合使用,除此之外,在未来微机新技术、网络通信、自适应理论、人工智能、综合自动控制理论等都会应用到电气自动化保护装置中,能够极大的提高电力系统的安全性和稳定性,推动我国在这一领域的进一步发展。 3、配电网自动化技术的使用 配电网自动化技术在电力系统使用中,应用了国际标准的信息模型,除此之外,其理论算法和高级软件做了有机结合,在预测负荷过程时,使用了人工智能灰色神经元的方式进行计算,最终使用配网递归虚拟流算法做潮流计算,针对一系列的先进技术使用,在电力自动化方面有了很大的进步,在电网运行中,充分体现在先进软件的应用,配网一体化,网络数字技术等方面,保障了电力运行的安全性和稳定性。 二、电力系统中电气自动化技术的应用 1、计算机技术的应用 1.1智能电网技术在系统中的应用 计算机技术在电力系统中的使用,其作用不言而喻,无论是在配电、输电、变电、发电环节中都需要计算机技术进行支撑。例如:在信息管理方面,计算机技术和自动化技术的结合,可以对整个电力系统进行全面的控制,这就是智能网的作用。该技术涵盖范围非常广,电力的发电环节,电网的整体调度工作等,还可以对交流输电的柔性进行调节,就现阶段而言这种数字化的电网已经开始建设,可以说这是智能电网的开端,为我国在这方面的进一步发展奠定了基础。其中的通信技术是非常典型的智能电网技术,使用中其具备双向性、实时性、可靠性的特点,但是如果没有计算机技术,其根本不可能实施,计算机技术在这方面的作用由此可见一斑。 1.2自动化技术在变电站中的应用 在计算机技术的基础上,完成了变电站的自动化技术在实际的应用。可以说变电站自动化技术也充分体现了计算机技术的价值,对二次设备也是一种提高,这些设备也有了明显的网络化、集成化和数字化的特点,利用电缆、光纤等材料有效替代了电力信号通常使用的电缆,提高了整体的运行效率。变电站进行自动化控制,记录统计就可以自动化,计算机可以实现屏幕化,在此基础上对整个运行状态还能予以监视和操作。光缆设施被电缆和光纤取代,都有赖于二次设备进行集成化管理,奠定了整体网络化的效率。在达到变电站的自动化管理中,首先一定要加强对变电站运行的操控和监视,只有这样变电站的自动化才能实现。其次要让电厂和电力用户有效进行连接,因此就要保证输电线的畅通性,如果故障频发就完成不了上述目的,因此在输电线路中也要进行自动化管理。与此同时,正是这些先进的装置和技术完全实现了自动化管理。 1.3电网调度过程中的自动化技术 在计算机技术基础上,也把自动化技术应用到了电网调度中,就现阶段而言我国的电网调度可以分成五级,而在每一级控制中计算机技术都是关键。如果从低到高分析,其顺序是地区和县级调度,省级调度,大区调度,以及国家电网调度,最为关键的是在电网调度控制中心的计算机网络系统,上述这些技术和装置都需要计算机进行技术控制的连接,信息信号的传输,如果没有计算机的智能控制,那么整个系统就处于瘫痪状态。除此之外,电网中还有变电站终端设备、服务器、大屏蔽显示器、调度范围内的发电场、工作站、打印设备等,这些在电网调度中都可以发展其最大的作用,提高整体配电管理的能力。在电网调度中充分使用计算机技术,可以实时对系统运行情况做好监控,与此同时,能有效进行数据的采集和分析,对整体状态做好评估,对电力负荷进行合理的预测等,因此其作用毋庸置疑。 2、PLC技术在电力系统自动化中的应用 2.1 PLC技术在数据处理的应用 有效的使用 PLC技术,在整个电力系统中可以完成对有关数据的采集和分析,在此基础上,进行一些列的排序查表和数学运算等,甚至信号接收中的数据转换也可以操作,这些功能可以把数据和存储中的数据进行产考比较,进一步打印成表。继电接触控制技术和计算机技术有机结合,就是PLC技术,其进行内部存储控制过程中,使用了可编程序,因此有利于运算、控制、记录等操作,提高了运行可靠性,降低了复杂的接线环节,降低了整体耗能,在大型控制系统中,或者是无人控制的柔性制造系统中 都能广泛使用。 2.2 PLC技术在闭环方面的应用 在闭环操作过程中,需要对温度、压力和流量的变化情况进行模拟,确定好数值后才能有效控制。模拟中使用 I/O模块技术,对模拟量进行闭环PID控制,D/A和A/D之间的转换是技术要点,,这就需要PID模块技术,或者使用PID子程序进行操作,都能达到非常好的转换结果,只有转换过程的效率提高了,信息的传递和存储效率提升,整个电网运行的效率也会提高,有利于电网在自动化方向的进一步强化,在未来的发展中也有很大的积淀作用。 2.3 PLC技术的顺序控制 在科技技术的发展中,一些大型火电企业的辅助系统已经发生很大的变化,例如从原来的继电控制器,逐步升级为PLC控制系统,这种控制顺序的改变,极大的提高了生产效率,有效降低资源损耗,增加了企业的经济收益,因此受到广大企业人事的青睐。但是在技术升级后,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,因此都选用PLC控制系统,在实践中利用信息模块单独控制某个工艺流程,与此同时能够和通信总线连接,从而合理协调全厂的生产工作情况,改善了整个操作的顺序控制,提高了企业的经济效益。 总结:上述对我国电气自动化技术在电力系统中的运用进行了详尽的分析,由此可以看出自动化技术的重要性。科学技术是第一生产力,在计算机技术的推动下,有关技术人员加强对各个设备和技术的测试,分析其中的缺陷,在此基础上做更进一步的提升,逐步把电气自动化技术在电力系统中的使用情况更加完善,提高该项技术在世界中的竞争力。 电气自动化论文:策论电气自动化技术在电力系统中的应用 1 电力自动化在电力系统的主要应用分析 1.1 电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作。使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。 1.2 实现了电力服务的智能化。当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。 1.3 方便了配电网工作。配电网中自动化技术的使用,实现了配电网的数字信息配电的一体化转变,帮助减少了载波应用的路由,并帮助电力系统解决了衰耗的难题。自从见自动化技术应用到了配电网中,配电网对信息波的反映就变得更加灵敏了,电力系统的运行效率大大提升。 2 电力系统运行中主要用到的电气自动化技术 电气自动化具体技术,可以代替人力完成对电力系统某些功能的控制,减少了人为干扰对电力系统运行的不良影响。具体而言,电力系统中应用到的电力自动化相关技术主要分为两大方面,计算机技术和PLC技术。 2.1 计算机技术的应用。计算机技术是电气自动化相关技术中最主要的技术,其应用涉及到电力系统运行中的配电、变电、供电的各个环节。(1)智能电网技术是计算机技术中较为典型的技术。它在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。(2)电网调动技术是计算机技术在电力系统的应用的又一杰出代表,是电力系统自动化技术的主要组成部分,能够完整对国家电力系统中的信息收集工作,并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,有了它,国家的整体电位设备都被结合在一起,是国家电力系统工作中的有效监控力量。电网内的其他组成部分如服务器、变电站终端设备、显示器、打印设备等,都被连接在电力系统的专用广域网中,实现由计算机的统一调配控制。(3)计算机网络的信息化技术能够对电力系统的信息进行集成,实现对电力系统各项运行中的各项工作信息进行记录和整合。 2.2 PLC技术是电气自动化技术在电力系统中应用的重要组成部分。该技术是继电接触控制技术和计算机技术结合的产物。其在电力系统中的应用实现了对电力系统工作指令的自动编程和信息的记录和运算,降低了电力系统运行中的耗能状态,使得电力系统运行更加灵活。(1)PLC技术在数据的采集、分析、整合以及转换、传递方面具有优势,将其吸纳到电力系统中的某些控制应用中,可以实现对某些柔性操作的智能化控制。(2)PLC通过对电力系统中的单独模块信息进行控制,以及对信息总线进行通信连接两项功能,实现对电力系统工作的顺序控制,极大地推动了电力系统相关生产过程的协调化。(3)PLC技术特有的模拟闭环控制,有效地调节了电力系统各环路的工作状态。PLC可以实现对数字量和模拟量之间的D/A、A/D转换,这些都通过PID模块实现,实现对压力、温度、流量等的持续控制。(4)PLC通过对输入和输出信号的通电以及断开控制,可以帮助各种生产过程实现自动化,电梯运行的控制和机床电气控制都是这类应用的结果。将其应用在电力系统,实现对电力生产过程中的开关进行逻辑控制,输入和输出的点数可以随意扩展,不论是十几个还是成千上万个,均可以不受限制地自动化控制,节省人力,提高效益的作用十分明显。目前,在火力发电系统中采用的多为顺序控制和开关量控制两种。 3 电气自动化综合技术在电力系统中的应用发展趋势 电气自动化技术为电力系统的高校运行提供了有效的助力,通过进一步对自动化技术在电力系统中的应用进行完善,不难发现,电气自动化技术在电力系统中的应用的未来发展趋势是综合化。通过对各种技术的归集整合,综合使用,实现对电力系统运行生产控制的优化提升。具体的综合化之路,也朝着两个方向发展。 3.1 朝着国际标准的方向发展。新的电气自动化技术对现代化的计算机技术实现更高程度的应用,使得电气自动化技术在电力系统中的应用体现出一种普及化的状态,具有代表性的是IED电力自动化技术。该项技术可以实现各个厂家对管理信息的共享和操作,是一种性能优良的电气综合自动化系统,为了规范这一系统的应用,国际上对这种自动化技术的应用出台了一些特定的使用标准。我国的研究人员在推动电气自动化的应用中主动将这种技术向国际标准靠拢,以便该项技术的应用和推广有一个更好的前景,目前已经按照IEC61850标准开始了电气综合自动化系统的研发。另外,电气自动化技术在电力系统中的大规模应用,也必将推动以计算机技术为代表的现代信息及通信控制技术在智能控制工作中的应用进展,构成国家电力系统控制的主干。未来,多媒体、计算机、通信等技术也都将被吸纳成为现代电气自动化技术的一个重要组成部分。这些技术的综合应用也必将推动计算机技术在电气自动化控制中的应用更加深入。 3.2 在功能上实现保护、控制、测量三位一体。电气自动化技术的应用实现了对电力系统运行控制的专业化发展,进一步推动了电力系统人员配备和运行机制方面的变革。最终的结果是人员和运行机制在整个电力生产过程中的影响越来越小,电气自动化系统的应用越来越呈现出一种较独立的状态。我国设计的自动化系统可以实行在站内监控和数据采集,更进一步保护了系统的相对独立性。这种独立的状态反过来推动了电气运行自动一体化的结合式发展。电气自动化系统在生产过程保护、控制、测量方面的功能也将越来越精准,三者的有效结合,使自动化电力系统的优势更加自由地发挥出来。电气自动化技术中的保护功能可以自动有效地检测并采集设备故障信息,控制和测量功能可以有效提高检测的精准度,三者结合推动整个自动化系统的智能控制高效发展。 结语 电气自动化技术在电力系统中的运用起到了助力作用,在自动化技术的支持下,电力系统的运行效率更高,服务质量得到了提升。科技是第一生产力的优势在电力企业中得到显现。随着科技的进一步发展,这些高端的信息科技产物也将在未来得到更为完善的应用,从而为我国的基础事业发展提供更大的助益。 电气自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:电气自动化控制系统的应用及发展趋势研究 【摘 要】随着我国改革开放的不断深入和国民经济的飞速发展,我国的工业化进程也不断地得到推进,而在现代的工业体系和社会发展中。电气自动化控制系统发挥着非常重要的作用。文章简要地介绍了电气自动化控制系统的功能、特点及应用,并对未来的发展趋势进行分析研究。 【关键词】电气自动化;系统;应用;发展趋势 电气自动化控制系统作为现代先进科学技术的核心领域,引领着现代化工业的发展方向,对于社会和企业的全面发展都起到了不可估量的作用。首先电气自动化控制系统能够最大程度地减少劳动力成本和强度,提高检测的精确度,增强传输信息的有效性和实时性,确保了企业生产活动的顺利展开。另外,电气自动化控制系统大大地减少了事故的发生,保障生产设备的安全运行。在当今的电子时代,各项信息技术在我国各行各业的广泛的使用,电气自动化控制极大的推动了我国的信息化和智能化的发展,为我国工业向现代化方向发展奠定了坚实的科技基础。 1.电气自动化控制系统的功能及特点 1.1电气自动化控制系统的功能 依照单元机组运行特点,将厂用电源同变压器组都归入到ecs监控中,实现的功能主要有以下几个方面:a.实现lps系统与直流系统的监视;b.能够有效的控制发电机组;c.能够实现对柴油发电机组的控制和保护;d.220kv/500kv开关的手动同期并网和自动同期并网;e.控制和操作柴油发电机组及保安电源;f.实现对低压厂用电源的控制;g.实现了手动控制和自动化控制的并网;h.低压厂用电源的操作、监视和低压备自投装置控制。 1.2电气自动化控制的特点 首先电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低,但是要求快速和准确;其次对于电气装置必须要具有可靠性较高的保护系统,和强抗干扰性能,同时,需要程序动作速度要快;另外电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主。所以机组电气系统归入dcs控制,需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的起停与运行操作,更重要的是能够做到实时监测,显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据,而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措施方法,实现电气自动化系统在自控前提下的安全准确运行。 2.电气自动化技术的应用 随着计算机技术的普及和推广,我国的计算机控制技术被应广泛的用到各个环节,包含变电站发电、配电等各个不同的环节。同时也正是由于计算机技术的支撑,给我国电力系统的飞速的发展起到了巨大的推动作用。而最显著的就是下面几种技术的应用。 2.1智能电网技术 智能电网是指将计算机与自动化技术结合起来,从而对整个电力系统形成一个有效的控制技术,则被称为智能电网技术。该技术涵盖了电力系统的各个环节,包含从发电、配电等各个环节。其中的变电站的控制系统和稳定系统也被应用到计算机的系统中。电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展,而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展,同时提高了数字信息技术处理能力。 2.2仿真技术 目前我国的电力系统自动化程度不断加强,它不仅能够呈现大量的实验数据,而且可以支持多项操作同时进行,同时能实施同步控制,并能够帮助实验人员测试新的装置,所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件,有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用,既有利于操作又易于控制。 2.3智能技术 电气自动化技术加强了电力系统的控制技术。不仅是在操作方面,在电网的监控方面也提供不少的帮助。例如:一个地方的电网出现故障,通过电脑的监控就可得知,以最短的时间通知电力部门修复,降低危险的发生。电力系统中自动化技术不需要人工的操作,可以自动的对电网中出现的问题及时反应在计算机上,自动化技术可以自动的对该故障进行解决。 2.4远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高,适用范围较窄。目前,全场电器自动化控制系统主要利用现场总线的监控形式。随着现场总线的不断发展,融入了很多智能化的电气自动控制系统。所以现代的现场监控的通讯总线主要利用了智能设备与自动化系统模式之间的数据交换,其中利用的串行电缆能够连接起主机、内部存储程序、中央处理器等智能设备,与此同时能够实现对远 程传输的vfd、起动电容、仪表、自动开关等设备。因此,大数据高容量的数据通过中央控制器进行采集会达到较好的效果。 3.未来发展趋势 3.1电气自动化控制系统的统一化 电气自动化控制系统对于产品的安装、调试、维护等功能的实现都起着重要的作用,减少了从设计到产品之间的时间,降低了生产成本。电气自动化控制系统的主要发展趋势就是能够把电气自动化系统通用化,电气自动化网络结构应该保障现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系之间数据交流的畅通。 3.2电气自动化工程的生产将更加的安全 电气自动化工程控制系统的一个发展方向就是安全防范技术的集成化,重点就是如何保证系统的安全性,即人、机、环境三者的安全实现。在非安全状态时,用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定的问题。从硬件设备到软件设备,从公共设施层到网络层,对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。 3.3电气自动化工程控制系统的创新技术 目前电气自动化控制系统的发展正在从单一设备转变成为向集成化多元化系统化的发展。电气自动化工业企业应该不断的提升自身的技术创新能力,对于具有自主知识产权的电气自动化工程控制系统加大科研的投入,为电气自动化的研究提供更加广阔的空间。而政府同样应该意识到电气自动化工程控制系统在经济发展当中的主导力量,加强政策上的扶持,建立和完善机制体系。企业应该打开自主创新的新局面,转变经济增长的模式,提高自主创新的实践能力。 3.4电气自动化控制系统的标准化接口 由于电气自动化控制系统采用了比较成熟的标准化技术,从而极大程度减少了工程的成本与时间,完成了多通道的数据交互。当企业在进行系统交互数据的过程中,需要采用微软操作系统。ip系统也被广泛运用在办公室通讯中,自动化控制与管理通过计算机系统建立连接。标准化的程序接口保证了厂家之间进行软硬件的数据交换,使通讯产生的困难真正的得到了解决。 4.结语 电气自动化在国民经济发展中发挥着极其重要的作用,能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气自动化论文:高层建筑电气自动化设计要点 摘要:本文从电气自动化原理及设计标准出发,对高层建筑中电气自动化设计的影响因素和设计要点,进行了认真研究。 关键词:高层建筑 电气自动化 设计 电气自动化在高层建筑的有机应用,使高层建筑使用功能及住户的生活质量得到了显著提高。因此,设计出优质的高层建筑电气自动化设计方案其意义十分重大。 1、高层建筑电气自动化概述 1.1 工作原理 作为一种智能控制系统,高层建筑的电气自动化系统由负责中央监控的计算机、现场控制器、主控制器、传感器和执行装置等组成,通常分为四级控制:第一级的控制为中央监控计算机。 1.2 基本功能 1.2.1 统一管控建筑内各机电设备 电气自动化系统可以对各个机电设备实施统一协调、管理和控制。根据外界条件、环境因素、负载的情况对电气设备做出调节,使其运行始终保持最佳的状态,并可对各种突发事件进行监测。 1.2.2 对高层建筑设备进行监测 电气自动化在高层建筑中的应用可以实现对设备的监测,自动发现故障、自动报警、自动记录各个设备的运行数据和故障信息,以实现实时的监控运行数据。这样可以减少设备维修费用,延长设备使用寿命,及时发现和控制各种隐患,提高高层建筑的整体安全性。 1.2.3 数据共享 电气自动化系统可以实现对测控网络和计算机管理过程中数据的共享,对水电气的使用和收费情况进行计算,实现能源管理自动化。 2、设计人员在设计时应重点考虑的因素 2.1 性能 在进行电气自动化设计时,首先要确保建筑内照明、空调、运输通道等系统的电力供应的稳定性和安全性,然后在供电稳定的基础上,再提高各个系统的性能。系统的便捷性、安全性和自动化程度的提高可以有效提高住户的生活质量。 2.2 成本 在设计时,必须把成本因素考虑其中,在设计出优质方案的同时,也应把成本控制在合理的范围之内。只有这样,才能符合投资方的要求,才能切实满足住户的生活需求。 2.3 节能减排 设计人员在设计中,不仅要注意提高建筑物的使用功能,还应充分考虑到建筑物在使用中的节能减排问题。因为高层建筑住户多,各系统的耗电量较大,所以具有较大的节能空间。比如用自动化系统来控制楼宇空调的开关,电梯的运行和控制等等。 3、系统的设计研究 3.1 设计的原则标准 电气自动化系统的设计应遵循的原则是:技术先进、功能实用、可靠性和安全性强、系统的开放性、集成性和互操作性高。在设计时严格遵守国内外相关标准和规范,以及建设方所提出的技术参数和要求。 3.2 设计流程 3.2.1 用户需求分析 设计系统时,首先必须做好的工作是要认真进行用户需求分析。通过设计任务书、走访调查等方式,设计人员要对建筑内的自动化系统以及设备做到深入调查和了解,认真做好用户需求分析,了解系统的重点所在。 3.2.2 子系统方案设计 设计人员依据对用户需求分析的结果,设计实际控制各个系统的方案,进而明确子系统的数量,以及所要实现的功能。 3.2.3 系统监控点编制 根据确定好的子系统控制方案,来设置监控的位置和选用的设备类型,然后编写监控点总表,并进行统计和汇总。 3.2.4 系统设备配置和图纸绘制 认真做好系统设备的配置和各系统图纸的绘制工作。 3.3 要点分析 在电气自动化系统设计中,应遵循的要点:中央监控室应选择靠近系统中心的位置,并要注意远离噪音大、潮湿、强电磁干扰的环境。现场控制器应考虑到对系统进行调试、维护和管理的方便来设置,应尽量靠近现场传感器和执行装置,注意相对集中和经济布线,接口应留15%的剩余量。 4、设计要点 4.1 中央控制室 中央控制室作为电气自动化控制系统的主体部分,其作用是通过变配电,直接实现回路供电的应用。在电气自动化设计中,从中央控制室出发,向各个子系统辐射控制,所以在设计时应优先给予满足。在高层建筑中央控制室设计中,需要为其配备专用的配电盘,且其负荷等级应在最高级别之上。中央控制室供电电压波动上下不超过10%,频率变化保持在1hz以内,波形失真率20%为最好。 4.2 电气监控系统 在电气自动化系统中,电气监控系统是用来 对电气设备进行运行状态和可能发生故障的实时监控。一旦发生故障,监控系统就会切断对该设备的电力供应,避免故障范围继续扩大,影响电气系统的正常运行。电气监控系统的工作方式,主要是通过对各种参数的分析来实现对其实施监控的目的。 4.3 节能系统 4.3.1 照明系统节能 照明系统的控制方式主要有:智能控制和定时控制两种。在多数高层建筑中常用的是智能控制手段。总体智能系统分为系统、输入、输出三个单元,且分别与计算机连接。通过智能继电器,实现对多路光源的独立控制。最后通过对系统反馈信息的处理,实现自动化系统在照明系统中节能的统一管理和智能控制。 4.3.2 空调系统节能 空调系统的节能是整个高层建筑节能控制的关键所在。空调节能控制技术主要有地源热泵、水源热泵、变风量控制等技术。地源热泵是利用地下浅层地热来来实现供热和制冷的空调系统。水源热泵是利用水来储存太阳能,进行冷热转换的空调技术。这两种技术都具有节能高效、资源可再生、运行可靠、维护简便等优点。变风量控制技术是通过调节参数来调节送风量,实现空调系统的节能。 4.4 电气保护 4.4.1 安全保护接地 高层建筑中,安全保护接地主要是涉及用电设备及其周边的金属件。随着高层建筑电气设备的复杂化,需要进行安全保护接地的范围越来越广,没有安全保护接地的设备一旦绝缘层发生损坏,外壳带电,就可能对住户的人身安全带来危险。采取安全保护接地措施后,由于接地电阻远小于人体电阻,所以通过接地保护既能保护电气系统的安全运行,又能保护高层建筑内的人身安全。 4.4.2 直流接地 在高层建筑中,各种电子设备,如计算机、通讯设备、自动化设备等需要进行转换能量、输入传输信息、放大信号等一系列工作。在这些工作过程中,微电流和微电位的应用必不可少。为了确保这些设备的正常运行,除了保持电源的稳定、基准电位的稳定之外,还必须实现电子设备的直流接地。 4.4.3 静电和屏蔽接地 高层建筑中,预防静电对设备的干扰是十分重要的。在高层建筑中应采取屏蔽接地的方法来解决电磁干扰问题,在设置屏蔽接地时,应让pe线和设备外壳实现有效连接,而室内屏蔽则应注意pe线与多点之间的连接。 4.4.4 防雷接地 现代化的高层建筑中,有很多系统都会应用涉及到大量的电子设备和布线系统。如通信、火灾报警、消防、办公自动化、保安监控等系统。这些系统中的电子设备和布线系统极易受到雷电影响,造成损坏,甚至可能引发安全事故。因此在高层建筑中应确保防雷接地良好。在电气自动化设计中应实施一级防雷措施,以避雷针网格和金属构件的连接作用来形成多层次的防雷系统,既能减少电磁干扰,也可以保护建筑物和设备。 4.5 消防应急照明 消防应急照明系统的设置直接关系到建筑内发生火灾时人员的疏散与逃生的成败。所以设计人员应抱着高度负责的精神做好消防应急照明系统设计。 4.5.1 电源选择 选择应急照明系统供电方式时,要结合照明种类、持续工作的时间、转换速度、电源特性等因素进行选择;还应结合建筑工程的实际情况,既要保证应急照明的可靠性,又要保证其方式的经济性。消防应急照明系统的电源有三种方式:电网供电、蓄电池电源供电,以及柴油发电机供电。 4.5.2 控制形式 消防应急照明控制主要有三种形式:常闭状态,发生火灾时点亮,此方式优点在于控制简单且节约能源,缺点在于设备出现故障时难以及时发现。常亮状态,优点是控制简单;缺点是浪费电力能源。平时可控,火灾时强行点亮,优点是节约成本和能源;缺点是控制系统复杂,不易排查故障。 5、结语 高层建筑的电气自动化系统的建设工作,必须从整个建筑的设计之初就开始进行用户需求的定位,在设计过程中,设计人员应对整个电气自动化系统有着深入的调查和了解,才能制订出科学、合理的设计方案,才能确保高层建筑整个系统建设的科学、高效、安全、节能、实用。 电气自动化论文:浅论水电站电气自动化应用 【摘 要】水电站中电气自动化应用主要体现在水电站的自动化方面,本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容,并进一步分析了设备选型及自动化设计。 【关键词】电气自动化;水电站应用 1. 引言 (1)随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,电气自动化在水电站中也得到了广泛应用,这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分,是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”,它担负自动监测机组和辅助设备的状态,发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模,电站的型式及主要机电设备的性能。 (2)水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。 2. 水电站自动化的内容 水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。 2.1 完成对水轮发电机组运行方式的自动控制一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。 2.2 完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组润滑和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时,迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。 2.3 完成对辅助设备的自动控制包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。 2.4 完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。 2.5 完成对水工建筑物运行工况的控制和监视如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。 3. 设备选型及自动化设计 随着水电站自动化水平的提高,水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多,其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响,这就需要对设备进行选型和自动化设计。 3.1 plc在轴流桨式水轮机调速器中的应用轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大,这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线,调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时, 水轮机水头的变化及上下游水位的变化,与厂家提供参数相差甚运,故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的plc可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶,取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输人plc而使机组处实际最佳状态。 3.2 plc在调节水库式电站调速器中的应用水库式电站的运行水头变化范围大:此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计,但当电站水头降低,水轮机处于低水头下运行时,电液调整器往往不能使机组达到额定转速(自动状态),为使调整器的起动开度增大,往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时,为使机组开机不致过速,而又必须换回芯片或撤除串接电阻,若采用plc可编程控制器,则可根据电站水头高低,修改其程序来改变起动开度即可。 4. 结语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。综上所述,水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量;而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员,从而提高电站运行的效益,例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行,曲线绘制及科学调度,多发峰电等,每年可增加发电量2%左右;同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后,及时发现并排除事故隐患,事故后能及时处理事故,避免事故扩大,尽快恢复供电使系统事故率下降,处理事故时间减少,如此每年增加发电量1%左右;另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出,因而能产生巨大的经济效益。可见,水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关,随着国家能源结构的调整,水资源开发利用程度的加大,水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用,发挥更大的作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的应用 摘 要:我国的技术发展模式不断更新,随之广泛应用了计算机网络技术,其中电子技术被各行业普及。本文所论述的电气自动化系统,也是所谓的ecs系统,在现阶段是火力发电当中应用最为广泛的技术。会对自动化监控以及自动化生产方面较为重视,从而将火力发电厂当中的分析控制、电压保护以及电气系统保护充分实现。 关键词:电气自动化技术;火力发电;应用 一、火力发电中电气自动化的作用 1、设备资源的优化配置 在火力发电厂中一般会拥有多台设备,这一系列设备通常会应用较长的时间进行运转,才可以对供电需求量有所保证。可是设备进行运转的过程中是会拥有相应局限性的,若开展超负荷的运转,一定会降低设备使用率,损坏现象也会产生。在应用电气自动化技术后,可以准确的计量设备运转效率,若超负荷能够自动停止运转,停止相应时间之后,会自动开启重新运转。设备如果产生故障,此自动化系统可以体现出报警的功效,让管理人员可以及时将问题发现并对其解决。 2、发电效率的有效提高 在不断提升我国居民生活水平的条件下,用电量方面在直线的上升。在当下的发电效率上进行分析,发电量不能够和人们的需求用电量相符,特别是在炎热的夏天,小部分地区对居民供电的时候,需要分不同时间对其供电,这一方式直接影响了居民的正常用电保障。随着生活水平的提高,不断加大了冷暖空调的应用,对于火力发电而言,要求的发电强度也在逐渐提升。早期的发电系统虽能够使火力发电正常进行,可是在一定程度上还是会存在着或多或少的弊端,会造成发电量不可以与使用量相符,所以不能够相应提升生产效率。当下,对电气自动化的使用,可以合理的将这一问题解决,利用有效的分析数据,拟定出细致的运行措施,还会将运行的强度和时间有所规划,保证给予人们电量的同时,还会防止资源的浪费情况。 3、发电成本的有效降低 早期进行发电的材料上基本会应用石油和煤,同时在技术方面不是特别的优越,还不可以开展有效的强度分析,造成发电量不均匀,有时会产生极大的浪费情况,又或者导致用电的短缺情况。在燃烧资源方面,因为早期的操作模式为人工操作,难免会产生不充分燃烧的情况,导致资源的极大浪费。可是,现阶段电气自动化技术的应用,可以合理的将这一问题避免,利用计算机软件对原料自动计算,利用燃烧所使用的时间,将燃料使用率提升。这样的应用技术可以让火力发电中的效率在极大程度上提升,确保供电量可以与居民使用量相符。 二、电气自动化技术在火力发电中的应用 1、通用网络结构的健全 在成功运行电气自动化系统的过程中,创建通用网络结构能够起到至关重要的作用。通过通用的网络结构,能够将整体系统中的电气设备自动化运转实现,让操作人员与管理人员,实现监督和观测整体的电厂设备,同时能够确保计算机系统、管理系统以及控制系统的数据传输方面,能够顺畅开展。 2、单元炉机组一体化 将电气自动化技术应用在火力发电当中,能够将火力发电厂中的电、炉、机运行系统实现其一体化的目的。这样的情况下,整体系统中的运行信息与数据,就会依靠炉、电、机一体化进行相应的汇总分析以及监控运行。在一定程度上可以将火电机组当中所具备的潜力有效发挥出来,同时还会将自身的控制功能有所提升。进行细致操作系统的过程中,需要尽可量对系统中所产生的负载能力有所减少,就能够将控制室缩小,从而将管理成本降低。进行统一管理单元路机组的过程中,可以合理的协助火力发电厂中所具备的信息采集,开展发电信息和设备的采集,充分的将有关指令实现,提升电网工作成效,让设备运行方面优质进展。所以,火力发电过程中需要将设备控制方面提升,使被监控水平和自动化水平得到保障。 3、保护手段的创新控制 在早期的火力发电当中,普遍应用的保护手段和系统控制是连锁与报警,可只能将连锁脱机以及超限报警的波动性保护和控制实现。然而利用电气自动化技术,能够将计算机的保护控制技术完善开展,从而确保电气自动化系统的故障诊断和运营监测等,就能够将火电设备中的系统隐患提前发现,同时将保护和控制的相应对策相应改变,会自动的控制系统故障所产生的领域,确保自动化系统可以将运行状态均衡保持。此外,也能够在预防一直到维修的过程转化, 为维修和维护同时开展的状态。 三、火力发电中应用电气自动化的系统配置 1、总线的相应控制技术 火力发电的设备运行现场中,控制总线方面一般会利用3g的技术形式对其完成,也就是控制技术、通信技术以及计算机技术,这三个方面需要互相促进、互相配合,才可以将信息技术和网络技术,针对设备控制范畴方面完善运行。控制现场总线方面具体将dcs控制站中的输入单元和输出单元有所规避,可以合理的在根源处将传统dcs控制内,集中以及分散互相融合的控制体系。这样的控制模式,为传统集散型对于相应的设备能够在管理的过程中实现统一形式,可不能够将重要问题及时发现,若可以对设备高度分散管理提升完成度,就能够将分散控制充分实现。 2、i/o的集中监控 所谓i/o集中监控所指的就是,将对应的i/o接口设置在设备现场每个馈线中,接着将每一i/o通道正常连接,在连接的工具上需要应用电缆完善开展,在a/d对其处理结束之后,会出现dcs设备状态,用这样的方式实现对发电工厂中全部设备的有效监控。i/o集中监控主要具备着快捷的响应速度以及便捷的运行维护等优点,并且因为监控站存在较低的防护等级,会逐渐的降低dcs的造价,将发电成本有效节约。可是,因为运用这样的方式,会将全部的电气设备都在监控的领域中,所以监控成为了最为繁琐的工程。在不断增加设备的阶段,监控的范畴也会随之有所增加,在一定意义下就会将dcs冗余降低,导致运行系统存在较大的压力。同时因为存在较为宽广的控制范围,会拥有较大的空间跨度,电缆若是长距离的会干扰到dcs的可靠性与安全性。 3、控制远程i/o 远程的控制技术方面,在较多的领域中都获得了较大的应用力度,对远程控制的使用可以较为具体的将人力资源有效节约,会让火力发电厂当中的主要操作人员可以,不需要对设备近距离接触,就可以有效控制设备,对于操作人员当中的工作强度方面妥善降低。进行火力发电的过程中,i/o信号能够利用电缆中的硬接线,对与加采集柜的相互连接充分实现,在火力发电控制室当中的加采集柜和dcs控制器,能够利用光纤或者双绞线开展必要的连接,从而将数据传输的相应作用达成。远程i/o的控制因为可以远距离的对其监控,所以可以合理的对一部分的电缆铺设有所节约,在一定程度上将安装费用合理节省。并且,i/o的控制还包含对数据自动处理的功能,可以自动校正、检查以及处理所采集的数据。可是,i/o的控制在电量变送器、卡件以及模拟量卡件方面不可以对其减少。 电气自动化论文:工业电气自动化的应用与发展研究 摘要:工业自动化是现代先进工业科学的核心技术,是工业现代化的物质基石,是工业现代化的重要标志。文章主要介绍了我国现代电气自动化的发展现状,分析了其结构的主要特点,并对电气自动化今后的发展趋势做了些探讨,还总结了我国工业电气自动化在未来的发展趋势。 关键词:工业电气自动化 发展 特点 趋势 电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展,名称为工业企业电气自动化。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整,但由于其专业面宽,适用性广,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。根据教育部的安排,它属于工科电气信息类,新名称为电气工程及其自动化或自动化。现代电子科学技术不断的发展进步,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经无法再全面概括现代生产自动化系统中承担第一线任务的全部控制设备。同时,现代工业电气自动化在我国各个生产领域都得到了广泛的应用,并取得不错的效果。 1 工业电气自动化的发展现状 opc(ole for process controi)技术的出现,iec61l3l 的颁布,以及microsoft的windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。 1.1 iec6113l标准使得编程接口标准化 目前,世界上有200 多家plc 厂商,近400 种plc 产品,不同产品的编程语言和表达方式各不相同,iec61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。iec6113l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。iec6113l已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理,也提高了代码的使用效率,缩短了程序编程的周期。 1.2 windows正成为事实上的工控标准平台 微软的技术如windows nt、wind0ws ce和intemetexplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。pc 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域,基于pc的人机界面已经成为主流,基于pc 的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。 2 电气自动化系统的特点 首先,在系统安排方面,用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心,配件数量多的,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,一些系统设备在维持正常运行时,可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次;电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点,而控制方式也主要是厂用电系统,其主要设备监控需要接入dcs系统,如果两台系统一起运行,一台系统的检修不得影响另一台系统的运行,因此,需要考虑两台机组dcs电气控制的模式,保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道,在构建ecs时,其系统结构、与dcs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行,还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行。 3 电气工程设计原则 3.1 优化供配电设计,促进电能合理利用例如,我们在进行水库电气系统设计时,首先考虑的是设计的适应性,就是必须为水利工作提供必要的动力;为在水库建筑物建设提供良好的环境;还应满足各项电力的符合和供应要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,保证电气设备能发挥最大的作用,保证运行的稳定性和可靠性。其次设备的安全运行,也是设计过程中考虑的关键,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;要保证供电和配电的安全运行,以及要有可靠的防雷装置;防雷设计,在保证水库进行特殊功能运行的情况下,还应有防静电、防浪涌的技术措施;按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度制定必要的保护措施。在满足水库电力设备稳定运行的情况下,通过先进的科学技术,完善电气设备管理。 3.2 提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中,应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下,尽力减少成本,最大程度的降低和减少各种消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电力设备的利用率,减少电能的直接或间接损耗。 3.3 合理调整负荷,提高设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。 4 自动化系统的发展策略 4.1 采用统一的系统开发平台 一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用,至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用,在每个运行环节可以起到积极的作用,这样,不仅可以减少设备的消耗和使用成本,还能提高设备的利用率。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码,将代码下载到硬件plc、基于windows nt的软件plc、嵌入式nt系统还是基于windows ce的控制系统中。这方面,现代计算机技术还是可以满足这些要求的。 4.2 网络结构的架设 网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的,而对于一个成功完整的自动化系统来说,网络的构建也是非常重要的,整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递是畅通无阻的。企业上级管理可以利用internet/intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代,无论选择那种通信主线,所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且,网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面,可以成长为全集成化的自动化系统。 4.3 标准化的程序接口 一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口。我们根据现代microsoft的标准和技术,如windows2000、opc、activex和win-dows ce的发展和运用,不仅缩短了工作时间和降低了工作费用,还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。在与企业的mes系统、erp系统连接时,计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用windowsnt/2000作为操作系统,还能实现办公环境的标准化,计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题,是电气自动化未来发展的主要结构。 5 工业电气自动化的发展趋势 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准,实现规模化、规范化生产。工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,是我们对未来发展的展望。现代市场竞争越来越激烈,为了从价格上赢得优势,我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术,为实现自主研发提供条件。同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区的部门的实际情况,实现以人为本的发展要求,及时发现问题,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 电气自动化论文:试论技能大赛对电气自动化专业教改的促进作用 论文摘要:作为教改风向标的各类职业技能大赛对教育教学改革的促进作用不容忽视。结合我院电气自动化专业师生参赛的经验,从专业建设的角度,探讨了技能大赛对促进课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、“双师”结构教学团队及实训基地建设等方面的积极作用。 论文关键词:技能大赛;高职;专业教学;促进作用 职业教育以服务为宗旨,以就业为导向。为了培养更加符合就业岗位需求的高技能应用型人才,近年来,高职教育教学改革如火如荼地展开,而技能大赛作为检阅改革成果的重要手段,更是不断推动着专业建设与教学改革向纵深发展。我院是百所国家示范性高等职业院校建设单位之一,电气自动化专业作为重点建设专业群支撑专业,在推行“校企共育、产学研结合”人才培养模式的过程中,积极组织学生参加省内外各类职业技能大赛;并以此为借鉴,在课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、师资培养和实训基地建等方面,都融进了大赛因素。实践证明,职业技能大赛对人才培养环节的各层面都起到了积极的推动作用。 一、促进了课程体系和教学内容的重组 职业教育的核心价值在于服务于个体就业与社会经济发展的需要,而传统的课程体系和教学内容强调的是知识的系统性和逻辑性,理论性较强,实用性和针对性较差,这与职业教育的培养目标相去甚远。因此,冲破学科体系的束缚,构建符合电气自动化人才培养目标的基于工作过程的课程体系,就需要学校与企业的充分接触和交流,才能深入了解职业领域的典型工作任务以及完成这些任务所需要的知识与能力要求,专业教学团队也为此付出了积极的努力。但由于种种原因,企业在某些方面很难完全配合,职业技能大赛的举办正好弥补了这种缺憾。从2008年开始,全国职业技能大赛已连续举办了四届,各层次地方性职业技能大赛也不断举办。职业技能竞赛的项目都是组委会在充分的企业调研和听取行业企业技术专家对职业岗位能力要求的基础上经反复论证拟定的,它体现了高技术、新工艺的发展要求,既契合国家要求的最新职业标准,又与实际生产贴近,并且适合考量学生的知识、技能和素质水平。如历届大赛基本都包含“自动生产线安装与调试”项目,潍坊市的大赛试题“机电一体化设备组装与调试”与它的内容和要求基本相同。这类经典案例考查的是电气自动化和机电一体化专业的核心技术,涉及了电气控制技术、cad绘图、plc编程、变频器应用技术、触摸屏应用技术、机械设计等知识,以及仪器仪表的使用、电气控制线路和气路的安装、调试和变频器参数的设置等技能。这些知识和技能互相联系,互相融合,体现了工学结合、理实一体的教改理念,学生解决问题的过程就是综合职业能力培养的过程。 毋容置疑,职业技能大赛已成为职业教育教学改革与发展的风向标、助推器。因此,电气自动化专业抓住参加各类技能大赛的时机,与企业进行深层次接触,全面了解市场需求,参照“自动生产线安装与调试”等大赛项目的特点、涉及的知识、能力、素质要求,以及竞赛规则和评分标准等,对课程体系进行了重构;课程内容的选择,摒弃了陈旧的内容和艰涩难懂的理论推导,以应用为目的,选择载体,设计学习性工作任务来整合理论与实践知识,并按照学生的认知规律与职业成长规律对学习内容进行了序化,突出实践性。如《电力电子技术》理论性强、公式多、计算多、难理解,学生学的比较吃力,积极性差;在新的课程体系中取消了这门课程,增加了实用性强的《变频器应用技术》,并设置了支撑课程实施的理实一体化环境,课程实施工学结合,并适时穿插竞赛项目,大大提高了学习积极性,强化了实践与创新能力培养。又如,我们将原来分散的实训教学环节,按课程的关涉程度,整合成系列训练项目,以rxg-1c型电工实训考核装置为平台,将电气控制、plc编程、变频器应用技术等专业课程有机结合,为学生的职业成长搭建了阶梯。 二、促进了教学方法和手段的改革 技能大赛的项目设置、命题方式以及问题解决的过程与图式都对专业教学改革起到了引领、示范作用。无论是“自动生产线安装与调试”,还是“机电一体化设备组装与调试”,大赛试题都是以工作任务书的形式命题的,这是“项目导向”、“任务驱动”职业教育理念转向教学实践的具体探索。电气自动化专业类技能大赛有其特殊性,所涉及的项目一般技术含量较高,学生按照任务书的要求要想很好地解决问题,一是需要他们将专业理论知识、操作技能与创新能力有机融合,二是需要团队的有效沟通与通力合作。而传统的教学方法注重系统的知识传授,老师讲、学生听,理实分离,严重影响了学生的学习积极性与实践能力和创新能力的培养。这种模式下培养的学生在参赛时往往很难快速适应,如题意分析和程序设计正确却很难有效实施,功能模块正确但无法完成整体调试、故障排除等。因此,电气自动化专业教学团队在学习先进职教理论的同时,深受大赛启发,专业课程的开发用源于企业、又高于企业的项目、案例等载体整合理论与实践知识;课程实施则采用了“四、六步教学法、任务驱动法、现场教学法、竞赛模拟法”等行动导向模式下的各种先进教学方法。如《可编程控制器应用技术》我们共设计了8个学习项目(情境),实施时利用任务驱动模式,将学生分成小组,教师给出具体的任务书,学生独立或合作完成本情境的指令学习、程序设计、元器件选择、控制线路连接及整体调试检验等学习性工作任务。在这个过程中老师只进行必要的指导,学生处于主体地位,人人参与,在完成任务、解决问题的过程中习得了背景知识,积累了工作经验,培养了综合职业能力,自信心与沟通合作能力得到加强。近两年,本专业学生在全国技能大赛中获得一等奖2项,三等奖1项,省、市级竞赛一等奖3项。 三、促进了“双师”结构教学队伍的建设 随着电子技术的飞速发展,plc、变频器、触摸屏等一些新技术、新工艺在企业大量应用,这对教师的知识存量与知识更新提出了新的更高的要求。“自动生产线安装与调试”、“机电一体化设备组装与调试”等大赛项目,既体现了这些前沿新技术的实际应用,也反映了行业企业在产业结构调整与技术升级过程中对高技能人才的需求。作为职业院校的教师,能带领学生参加省内外各类技能大赛并取得优异成绩绝非易事。这首先需要教师树立终身学习的理念,不断拓宽知识面,加强新技术、新工艺的学习,跟上科技发展的步伐。其次,教师的实践能力与创新能力是业务能力提升的重点,新课程实施要求教师要熟悉生产现场的先进设备与工艺,懂得生产管理与劳动组织,具备较强的设备故障查排能力,只有跟上产业结构调整与技术升级的步伐,才能培养出符合现代企业要求的优秀高端人才。为此,学院在打造“双师”结构专业教学团队的同时,着力提升其理论水平与实践创新能力:一方面,通过外派学习、专家引领、校本教研、传帮带、结对子等形式,帮助教师理解现代职业教育的基本理念、方法与内涵,提高新背景下职业教育教学改革的适应能力;另一方面,制定政策,鼓励教师每三年到企业挂职锻炼一年,并为企业做好技术服务等工作,旨在积累现场工作经验,提升实践与创新能力;再次,聘请企业一线技术能手与实践专家参与学校的教育教学工作,组建了一支“双师”结构、优势互补、专兼结合的优秀教学团队;最后也是最关键的一点,是以技能大赛为抓手、为参照,进行专业教学改革,倡导教师在适当的时机用大赛的命题方式呈现学习任务,用大赛的流程组织教学活动,用大赛的评判标准作为学习质量的评价标准,达到了以赛促改、以赛促学的目的。 四、促进了实训基地的建设 职业技能大赛不仅仅是参赛选手之间技能与水平的较量,更多的是参赛学校师资水平、装备条件和校企合作的比拼。专业群以大赛装备为引领,抓住示范院校建设的契机,投入700万元,改善了校内实验、实训条件。参照“机电一体化设备组装与调试” 技能大赛的设备配置要求和“中、高级维修电工技能鉴定”标准,淘汰了一批技术含量低、工艺老化的过时设备,与企业合作,新建了三个理实一体化教室,扩建了电气控制实训室、plc实训室、电气智能实训室等。目前校内实训基地既能满足单项基本技能训练,又能完成综合职业能力培养,亦能对工学结合、理实一体化专业课程的实施以及专业群学生技能竞赛提供可靠支撑,还能在企业员工培训、社会技术服务和校内外电工技能鉴定等方面发挥作用。电气自动化专业在重视校内实训条件改善的同时,积极寻求校外合作企业的支持,以弥补人才培养过程中设备与资源的不足,如“自动生产线安装与调试”训练项目的实施,就借助了潍柴动力、歌尔电子等企业的大力支持来完成。在校内外实训基地建设与利用过程中,锻炼了教师队伍,密切了校企合作关系,构建了具有职场氛围的学习与工作环境,培养了实践与创新能力,增强了学生的就业竞争力。 总之,技能大赛作为我国教育工作的一项重大制度创新,已成为在社会上有广泛影响的教育新品牌,其对职业教育发展的促进作用表现在各个层面,必将对职业教育的发展产生深远影响。 电气自动化论文:关于水电站电气自动化应用问题的思考 摘 要:水电站电气自动化是指水电站在电力生产中的各项控制操作以及系统监视能够在无人的状态下进行。在现代化的发电系统中水电站电气自动化程度高低更是衡量水电站现代化水平的指标之一,同时实现水电站工作自动化也是保证安全运行的重要手段。文中笔者对水电站自动化的作用和内容进行了分析,充分体现出电气自动化技术在水电站中重要的地位。 关键字:水电站;电气自动化应用;重要地位 电力电子技术的广泛使用,微电子产业的迅猛发展,使得电气自动化在水电站中的日常运行中发挥了重大作用。电气自动化让水轮发电机组自动化成为了现实,利用计算机对水电项目的生产设备进行全程监控,主要是对水轮发电机组和辅助设备的状态进行自动检测,发出指令实施相应操作,依据软件信号发出危险报警等。简单来说,实现水电站电气自动化可以完全脱离人工操作,所有的设备在计算机指令的指示下进行,对生产过程进行实时的控制和监视。水电站电气自动化提高了水电工作的安全可靠性、运行的经济性,同时提高生产效率,改善了劳动环境。 1水电站自动化的目的 水电站实现自动化有利于提高水电工作的安全性和运行的经济性,减少人力资源的投入;改善工作人员劳动的环境条件等。 1.1 提高了水电工作的安全性 水电站自动化,使得所有的工作设备能够快速、准确、及时的启动,进行数据分析和事故分析。这样不仅有利于防止不安全的工作状态出现进一步恶化,也可以使事故中的设备及时报警并启动备用装置,保证水电生产工程得以继续。此外,将自动控制装置引入到各项流程的控制,可以降低工作人员因误操作造成事故的几率。 1.2 保证电能质量 电能的质量通常用电压和频率这两项指标来衡量。众所周知,电力系统中的无功功率的平衡决定着电力系统的电压而有功功率的平衡则决定着频率。发电系统的电荷是随时不停的变化的,人的操作往往不能及时准确的对其做出调整,采用自动装置可以解决这一难题,他可以及时准确的调节有功和无功功率,保持电压和频率的稳定。 1.3 提高发电机组运行经济性 水轮发电一直工作在满负荷的状态是我们最理想的憧憬,而实际中因为机组故障等诸多原因往往不能满负荷运载。利用自动控制装置,控制并指令选择最佳的运行组数,结合当前水利条件,使用最少的水生产最多的电能,更好的实现水电站经济任务。 1.4 提高了操作人员工作效率 水电站电气自动化的实行,减少了实际操作人员参与控制、监视、记录、安全检查等任务,减轻了它们劳动的强度,减少了运行管理人员的数量,实现少人甚至无人值班,提高了劳动生产效率,节约了水力资源。 2 水电站自动化包含的部分 水电站自动化需要考虑的内容有水电站的规模、水电站的运行方式、采用的发电设备以及设备安装方式等。下面就从各个小部分进行分析: (1)实现自动控制水轮发电机组运行方式的选择,在开停机和发电机转调相等几个方面实现自动化; (2)能够自动维持和控制水轮发电机组的连续运行; (3)实现对主要的电气设备和线路的监视、保护; (4)完成对辅助电气部分的监视。辅助设备主要有水泵、空压机以及油泵。系统能在它们发生故障时能自动报警和启动备用设备; (5)完成对水工建筑物运行的实际工作状态进行实际的监控。如在水中的闸门工作的状态,拦污栅极是否发生堵塞的监控,以及上下游水位的测量监控。 3 设备型号的选择和自动化设计 在科学技术发展同时,水电站自动化程度也有了不断提高。水轮发电机组作为电站最主要设备也使用了越来越多的自动化元件。 3.1 轴流桨式水轮机中plc的使用 中低档水电站中大多后会选择轴流桨式水轮机。因为其设计的特殊性,能为水电站提供更多的经济效益而被使用,虽然厂家为实现不同的水头导叶开度都会制造出水轮机能够利用协联曲线来连接浆叶转角,同时设计制造出了专门调速器来满足协联曲线。即便如此,水电站在实际运行中,主涡轮机上下游水位也会随着桨叶变化。很多情况都同生产厂家理论模拟相差甚大,因此仅仅依据协联曲线的变化难以保证机组的运行处于最佳状态。为满足实际水电站的需要。在调试的 过程中得到最佳的协联曲线即可在编程控制器的调节下改进原来设别协联曲线,最终保证机组能够得到优化。 3.2 调速器调节水库式电站的plc实现 电站运行中水头有较大变动范围是水库式电站最主要的特点,水头变化过大,会导致电力调整器不能让机组达到额定的转速。所以,采用plc编程控制器,可以根据电站水头的高低来修改程序参数,使机组工作在额定的状态下。 4 水电站电气自动化技术的进步 当今,电子计算机技术普遍应用于各个领域,其模拟监测控制技术也是基于现场总线理论,慢慢取代了传统意义上的控制系统,大大地提高了水电站自动化的发展,真正实现了 "无人值班,少人参与"的工作模式。 4.1 系统组成 结合计算机、plc器件以及相关智能接口技术;在微机式继电保护装置和专用智能中综合使用可控装置,利用标准的以太网络格式,利用现场总线把每一个现地控制的站逐一的连接起来,组建出能够按照不同功能进行分部协作的整体监控系统。 4.2 系统的一些特点 (1)体系结构开放,等级层次分明同时还具有良好的可扩展性; (2)分布式系统选择分层结构,针对不同的监控对象,采用不同监控方法,具有性能较好的分散性、整体性和灵活性; (3)采用先进的冗余处理技术,提高系统稳定性; (4)结合windows操作系统以及先进的通讯手段,定期对系统升级; 4.3 系统具有的功能 (1)对水电站内的全部设备进行自动监视和控制,计算机监控系统自动完成对水电站内被监控设备数据采集,分析设备工作状态并进行记录; (2)对水电站实行自动化的控制,根据上级的调度要求,结合水电站的实际情况,对电站的生产能力进行自适性调节,保证水电站可持续发展模式; (3)实现水电站管理的自动化:实现运行报表自动生成、运行操作自动记录、设备参数自动备份整合; 结语 水电站电气自动化的实现,提高了水电经济效益和水电安全性的同时,也保证了水电站较高效率。水电站的生产效益同其自身的自动化程度高低密不可分。在国家能源结构调整政策实施中,会继续加大对水资源的开发力度,届时水电站电气自动化的系统研究和完善的意义也会越来越大。 电气自动化论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词:电气自动化 控制 课程 教学改革 教学质量 论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以matlab软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 电气自动化论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育,是我国现代化教育的重要组成部分,是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面,阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展,我国的高职教育得到了长足的发展,高职教育是一种以就业为导向的教育,其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于特定职业岗位或技术领域,培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说,其核心工作在于人才培养,而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育,就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段,既具有高等教育的模式,又具有职业教育的特点,文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调,专业划分过细,专业面较窄,缺少“双师型”教师,实验、实训不够重视,造成学生职业能力较低,难以立即适应岗位需求;课程设置不够合理,新科技的运用存在局限性,高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才,只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代;才能更新观念,提高教学质量;才能全面推进素质教育,提高高等技术应用型人才的素质;才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高,制造行业越来越显现出其重要性。近年来,许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地,新兴技术新型装备得到广泛的应用,自动化程度越来越高,掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一,从近年来就业市场调查表明,电气自动化技术专业应用型人才需求量很大,有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要,培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才,为社会主义经济建设服务,为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内,专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程(电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等)。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学(金工技术、电子电路装配与调试、电气安装)。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期,完成专业学习、专长学习与专业实习。其中,在主体学习阶段中有两个实习期,第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习,其目的是使学生对职业有进一步的了解,获得一定的职业经验,并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期,学生在完成毕业考试后,主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致,职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要,努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习(实训)时间基本上能达到1年——1.5年,通过严格的训练和考核,使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求,掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法,大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置,积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式,如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度,积极采用现代教育技术的方法和手段,开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体,提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设,加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍,确定定点(企事业单位)培训基地,实施专业教师定期轮训制度,有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼,提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设,可建设远程实验室,使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验, 从而可以有效的解决实验室紧缺问题,确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求,从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学,从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等,期待课程教学改革能有新的突破。 电气自动化论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词:教学改革 行动导向教学法 应用型人才 论文摘要:社会对电气自动化专业人才的要求越来越高,为适应时代的发展,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索,浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展,社会对电气自动化专业人才需求的加大,同时对能力要求越来越高,为适应社会的需求,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。为此,我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容,要着眼于人才培养。对不同类型的课程,,应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程,精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下,我们合理地调动多种资源,充分利用网络教学平台的不同功能,体现了教师的主导作用,并激发了学生的学习主动性,教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高,由于过分依赖于电子教案,教师的讲课方法单调,反而失去了原有的讲课风采,效果不佳。所以,对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段,即使是黑板加粉笔,也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段,可以各取所长,相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1)在教学观念上,由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时,注意发展学生的能力,加强学习方法与研究方法的指导,培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2)课堂中,“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式;充分体现学生在教学过程中的主体作用,调动学生学习的积极性。 3)间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展,由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合,由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4)向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5)重视教学方法整体改革。研究证明,多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然,现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能,最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标,把提高学生素质放到首位,有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象,因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐,按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学,而对实践环节比较感兴趣,所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合,使得我们的教学既迎合了学生的口味,也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的,激发兴趣 兴趣是学习的动力,因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣,让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际,在讲到电动机正反转控制的时候,联系实际生活中的例子如:工地的升降机,生活中的电梯,企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理,而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习,上课也能增强注意力,最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学,培养思维能力 在教学中注重演示教学手段,既有利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也有利于学生进一步提高操作技能,这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学,让学生从实验数据中得出结论,再和理论推导相比较,增强教学效果。这样一来,学生对知识的掌握就比较牢固,应用也较灵活。 2.4 总结归纳,列表比较分析,深入浅出,加强记忆 教学过程中,碰到难点重点,如何让学生学得透记得牢?教师应该由浅入深,深入浅出的循环渐进的教学手段,来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时,将重要知识点以列表形式表达出来,这样学生会把整章的知识联系起来,既印象深刻又不会混淆,对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术,运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力,教师在备课时除了要将重难点突出,还要运用一些有效的教学辅助手段,以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如,我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训,再经过我们自己的探讨与分享,将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展,各种现代化教学手段不断完善,教师应该不断创新,尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣。同时,要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室,结合着教学目标,修订教学大纲,尽可能的加大实践环节,通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革,是一项艰巨而又持久的任务,需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革,加强实践教学培养,注重对学生动手能力的培养,真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。
自动化控制系统论文:电气自动化控制系统在化工生产的应用 摘要:由于我国经济的蓬勃发展,对于在化工生产中的自动化产生了更加高的要求。人们也越来越重视电气自动化的控制系统在化工生产中的应用。根据电气自动化控制系统的在目前化工生产中的应用和我国社会的发展情况,用发展的观点看待电气自动化控制系统在化工生产中的应用。面对这个大趋势,我们必须借鉴外国的先进经验,吸收其优秀的技术,根据现在的实际情况加以利用和整合,确保我国化工行业可以稳步发展,增强自身的竞争力。 【关键词】电气自动化;化工;应用 电气自动化并不是一个单独的方面,这涉及到自动化、电动、电子、计算机等多个方面。在国民经济的发展中占据重要的地位,为国民经济的发展提供了相当大的动力。而国民经济的迅速发展也对电气自动化产生了更高的要求,尤其是在化工生产领域。 1电气自动化控制系统的特点 电气自动化控制系统具有便捷性,这是为了满足日益发展的自动化需求,经济的蓬勃发展要求电气自动化的水平不断提高,而这也促进了科学技术的发展。在化工行业的广泛应用也正是由于电气自动化可以大大的解放人力,提高集成效益。减少人力资本的投入,与此同时还能提高效率与准确率。电气自动化控制系统的发展空间很大,在化工行业尤其要求高效率和高的准确率,而这些要求仅仅依靠人力是很难完成的,有了电气自动化的控制系统,可以准确的操控电器设备,提高效率。化工行业有的区域不适合人的进入但是又需要管理设备,所以可以实现电气自动化的控制将是十分重要的。电气自动化的控制系统可以给化工企业带来良好的效益,因此取得了广泛的应用。提高行业的自动化水平、生产和测量的准确度、减少安全事故的发生、节约人力资本等等,这些作为电气自动化控制系统的优势,使得电气自动化控制系统在化工行业蓬勃发展。因此电气自动化也被广大人民熟知,高度接受。成为了未来社会发展、行业生产,人民生活的一个趋势。 2电气自动化控制系统在化工行业生产中的设计原则 电气自动化的控制系统在化工行业的应用要满足化工行业对于生产设备、生产技艺对于电气自动化的要求,要保证可以高效率的实行生产活动。与此同时,电气自动化控制系统的设计应该简单易懂、经济适用,可以保证员工便于学习认识,同时提高企业的经济效益。对于生产设备和电气自动化控制系统要符合工艺的要求,减低制造成本,便于维护管理的方面开展,很多化工企业在实行电气自动化的控制系统时都是通过机电结合的控制方式实现的,对此要科学合理的选择生产中所需要的电器元件。通过现场监控、远程监控、集中监控等方式进行电气自动化的控制。现场监控就是员工在控制系统之前,通过自己的经验监督设备的运行状况。同时,现在的自动化的生产设备的功能都是相对独立的,一个设备出现故障并不会对其他的生产设备产生很大的影响。这样通过相当灵活的设备组装,可以最大限度的发挥设备的能力,不会导致整个生产过程的瘫痪,造成巨大的经济损失。集中监控的优势是,便于控制系统的集中管理和维护,而且相对来说集中管理的电气自动化控制系统的设计方案简单易懂,防护站的防护要求不高。但是集中管理会将整个控制系统所有的功能集中到一起,通过一个控制器进行处理,这样就会出现总的控制器一旦出现问题,这就会导致整个生产活动的中断,造成巨大的经济损失。而且在平时的运行过程中,一个总的控制器处理全部的问题,会造成控制器的任务非常的繁重,降低控制其处理问题的速度。对于远程监控来说,可以降低安装费用,节省材料、电缆等设备的投入,而且以目前的技术来说,进行远程监控的技术已经十分成熟了,现在进行远程监控的可靠性程度非常的高,便于灵活的进行控制。但是化工行业还是一个高危行业,一个不慎就会出现十分严重的问题,进行远程监控并不能及时对于出现的问题进行良好的处理。一旦连接控制器的电缆出现问题就会造成总控室的慌乱,所以在化工行业并不适合进行远程监控。远程监控比较适合小的监控系统的需要。 3电气自动化控制系统在化工行业的未来前景 当前来说,我国经济蓬勃发展,各行各业的自动化水平都在不断的提高,电气自动化技术的应用范围也越来越广,不再局限于生产领域,而是逐步走进了每个人的生活,但是化工行业作为推动经济发展的重要行业,我国国民经济的重要组成部分,电气自动化技术的不断提高是十分有必要的,前景也是十分光明的。电气自动化的控制系统范围越来越广,已经逐渐成为现代化化工工业电气自动化的主流发展趋势。电气自动化技术将生产设备与网络技术相结合,建立了一体化的管理控制系统。分布式、开放式、信息化的电气自动化控制系统是化工行业电气自动化控制系统的发展趋势,通过分散系统运行的危险来降低设备发生故障,确保系统的正常运行,通过及时与外界的联系,可以提高我们对于信息的把握,提高对于信息的处理能力,通过将生产设备与网络技术的结合,节省了大量的人力、物力,同时还提高了生产的准确性和高效率。化工行业大力推行电气自动化技术可以有效地推动自身的发展进程,缩短与世界先进工业的技术差距。而且实现规模化经营是未来工业发展的大趋势,要想实现规模化经营就必须推动电气自动化控制系统的发展。这可以节省资源、降低成本、行成规模效益。面对这个大趋势,我们必须借鉴外国的先进经验,吸收其优秀的技术,根据现在的实际情况加以利用和整合。确保我国化工行业可以稳步发展,增强自身的竞争力。 4结论 通过电气自动化技术的应用我们可以促进现代化大工厂的形成,促进集合化发展,形成规模效应,减低不要的浪费和支出,将更多的资本投入到更新设备、提高技术上面,创造出更好的社会效益和经济效益。化工行业大力实行电气自动化的控制系统可以提高化工行业的市场竞争能力,提高自主开发能力,加强我国化工行业在国际市场上的竞争力。同时注重电气自动化技术的提高,将电气自动化技术的作用在化工行业充分发挥出来。 作者:张志 自动化控制系统论文:烧结配料自动化控制系统研究 【摘要】在大型黑色冶金作业中应用烧结机能够为冶金企业获得更好的经济收益,提高企业的经济效益。对烧结厂烧结配料进行自动控制系统设置和应用,不仅可以减轻人工工作的难度,减少工作量,并且可以有效提高烧结作业的效率和质量,促进炼钢企业的发展。因此,对烧结配料自动化控制系统进行深入研究和分析,可以加深对自动化控制系统的了解,方便工作人员进行操作,对提高烧结配料自动化控制系统的稳定性以及烧结率和烧结质量也有明显的促进作用。 【关键词】烧结机;自动化控制系统;优化改进措施 1.烧结配料自动化控制系统应用的意义 一般来说,烧结机主要在大型黑色冶金烧结过程中广泛应用,主要的作用是将成分、粒度不同的精矿粉和富矿粉烧结成块,同时还有消除矿石中的硫、磷等杂质的作用,烧结机是抽风烧结作业中的主体设备。根据烧结机不同的烧结面积将其划分成长度和宽度不同的各种规格,烧结面积越大,烧结产量就越高。但是,在某钢有限公司使用烧结机进行烧结生产过程时,发现工作人员使用手工操作进行配料,影响了配料的精度,进而对烧结的效率、质量以及产量等有产生一定程度的影响,在很大程度上制约了烧结厂的发展。在烧结厂烧结配料过程中应用自动化控制系统可以借助计算机电子设备以及软件系统实现对烧结配料的自动化智能化控制,工作人员可以进行智能化自动数据采集、记录以及分析等工作,还能够对烧结配料自动化控制系统的频率和下料等项目进行调节控制,提高烧结配料环节的精度,进而提高烧结效率。另外,自动化控制系统还具有画面共享功能,能够利用一些先进的网络通讯设备对配料生产车间、烧结主控室等数据进行画面共享,方便工作人员对烧结配料生产过程进行监督。烧结配料自动化控制系统具有较高的稳定性、实时性以及完整性,可以大大减少工作人员的工作量,在提高烧结配料生产效率的同时,还能够保证烧结配料过程中自动化控系统的稳定运行,对烧结厂乃至整个冶金行业的发展都十分有利。 2.烧结配料自动化控制系统的硬件设备 某钢公司烧结配料自动化控制系统使用的是AI系列智能仪表,以太网传输作为主要的网络传输为方式,并且还设立了服务器、烧结主控监控分站以及配料室监控分站。并且该自动化控制系统的下位控制设备也同样是AI系列人工智能调节器,具体的控制流程是:借助服务器预先组态的地址实现对各台调节仪表的访问工作,然后发出控制信号,由调节器接收信号并对烧结配料设备进行控制。烧结配料自动化控制系统的主要硬件设备有以下几个: 2.1现场硬件设备层 现场硬件设备就是指设备现场层,也就是烧结配料自动化控制系统中主要的操作设备等,一般由各种传感器以及执行机构结合组成:雷达料位计以及皮带秤等现场信号输入设备,变频器与圆盘电机等运行设备都属于设备现场层。 2.2控制硬件设备层 控制硬件设备就是设备控制层,顾名思义主要的作用就是完成对整个烧结配料工程自动化控制系统的控制工作,主要由服务器以及AI系列仪表组成,其中AI系列仪表的主要作用是完成生产现场的信息采集,并将采集到的信息进行上传,同时执行相关的控制指令。可以说是保证烧结配料自动化控制系统的完成工作的重要硬件设备之一。 2.3管理监控层 管理监控层的主要工作任务就是借助网络浏览器对控制系统的人机交互接口进行的配料操作进行监控和管理,确保烧结配料自动化控制系统运行正常。管理监控层主要是对自动化控制系统的运行状态、设定的参数以及预警显示等进行监控记录,并对这些数据资料进行一定程度的分析,以便工作人员及时发现问题,尽早解决。 3.烧结配料自动化控制系统的软件设备 该烧结厂应用的自控系统的主要软件是是一套基于WindowsXP以及Windows2000平台的组态软件,也就是UnityPro IFIX系统。这套软件可以快速构造并且生成上位监控系统,具有极高的易操作性和实用性。这套软件系统基本上可以完成从数据采集到数据处理整个控制工作,并且还能够进行报警处理、控制流程以及输出报表等工作。这套本控制系统的人机接口界面有以下几种: 3.1信息显示画面 信息显示画面显示的内容主要包括:各皮带秤、料位计等工艺设备当前的运行状态信息,例如皮带瞬时流量与累计量、手动位置与自动位置信息、部分故障信息(断料、料位过高等),具体可以用不同颜色进行显示,方便工作人员区分。 3.2设备控制画面 设备控制画面显示的主要是对设备进行人工控制的相应功能按钮,能够保证设备自动化控制和人工控制之间的转换。 3.3数据显示画面 数据显示画面主要有两方面内容,一方面是当前的设备参数变化趋势,工作人员可以根据当前数据曲线图对设备的运行状态进行判断;另一方面是历史设备参数变化趋势,方便工作人员对数据资料进行对比分析,保证设备运行的稳定性。 3.4实时报警处理 主要作用是对自动化控制系统设备采集的数据信息进行分析处理,对发现的问题进行警报,同时根据系统中的异常情况处理指令对系统设备进行相应的控制。其中,对断料故障信号进行解锁和恢复操作就是报警处理软件进行的主要操作之一。 4.烧结配料自动化控制系统的功能分析 4.1具有远程监控的功能 该烧结配料自动控制系统主要采用的是现场总线控制系统。这种控制系统具有良好的远程监控功能,在烧结配控室中设置一台服务器,并在烧结主控室和配料室之间设置远程监控站,就可以利用以太网对两者之间的服务器进行连接,从而实现对烧结配料室的远程监控,可以大大减轻工作人员的工作量,十分方便快捷,并且在很大程度上能够提高工作人员对烧结主控室和配料室的了解程度,保证工作效率和工作质量。 4.2具有静态图形组态功能 该系统可以对运行画面、实时数据画面、数据传输画面、换仓画面、变料画面、报警记录画面以及数据查询画面等进行记录分析,并对这些画面进行确认。工作人员可以根据这些画面完成相应的环节监控工作,确保系统的平稳运行。 4.3具有自动配料功能 实现自动配料是在烧结配料工程中使用自动化控制系统的最主要目的,该系统可以对料线启动、对齐料头料尾进行自动化操作,保证配料的精度。并且在进行自动和手动操作更换时,还可以保持原有的平均流量不变,确保生产的稳定性,提高生产效率。 5.结语 综上所述,在冶金作业中应用烧结配料自动化控制系统对企业的发展十分有利,并且对整个冶金行业的发展也有很大作用,但是随着冶金技术和自动化控制技术的不断改进和发展,工作人员也要对烧结配料自动化控制系统中存在的问题不断进行研究,对自动化控制系统进行优化,提高烧结配料自动化控制系统的稳定性,提高烧结配料的运作效率,进而促进企业的良性发展。 作者:郭晖 单位:河钢宣钢机电公司 自动化控制系统论文:PLC自动化控制系统优化设计研究 【摘要】随着我国科学技术体系的不断健全,电气自动化控制技术不断得到应用,在这种发展趋势下,电气自动化控制系统日益健全,有利于提升社会经济整体生产效率。相比于PLC自动化控制系统,传统的电气自动化控制系统需要花费较大的人力、物力、财力,难以实现自动化系统的统一性管理及维护,容易出现各类故障短路问题,不利于系统的健康可持续运作。本文就PLC自动化控制系统展开分析,进行系统优化设计方案的应用,以提升系统的综合运作效率。 【关键词】PLC技术;自动化控制系统;优化设计;电气工程 1PLC技术及自动化控制系统概念 1.1PLC技术 工业自动化水平是衡量国家经济生产力水平的关键性标准,在这个过程中,工业自动化模式的发展,有利于促进国民经济的健康、可持续运作。随着科学技术的不断创新及应用,电气自动化系统已经成为工业发展体系的关键构成部分,该系统实现了对计算机技术、网络技术等的应用,自动化控制器是该技术系统的核心部件。在实践工作中,PLC自动化控制系统实现了对处理器、电源、存储器等设备的结合性应用,通过对各个设备应用功能的结合,有利于提升自动化控制系统的运作效率。在这个过程中,电源设备是该系统正常运作的基础,一旦电源设备不能正常发挥其功能,就会导致控制系统停滞的状况。在控制系统运作环节中,处理器是该系统的核心构成要素,在工作场景中,其需要进行相关数据信息的处理及转化,其具备良好的处理功能,为了应对电气自动化的复杂性工作环境,必须实现功能系统、设备运作及管理系统、监督系统等的协调。 1.2自动化控制系统优化概念 为了提升PLC自动化控制系统的运作效率,必须进行相关优化设计原则的遵守,满足被控制对象的工作要求,针对控制系统的基本功能及环境应用状况,展开积极的调查及研究,满足该系统优化设计工作的要求。这需要进行系统相关运作数据资料的整理及分析,进行系统设计及应用方案的优化选择。为了提升系统的整体运作效率,进行系统设计方案的科学性、规范性、简约性设计是必要的,从而降低系统的整体运作成本,实现系统综合运作效益的提升,确保系统整体运作的安全性及可靠性。为了提升系统的生产效率,进行PLC自动化控制目标的制定是必要的,进行工作实际与系统运作状况的结合,实现PLC容量模块的合理配置。 2PLC自动化控制系统设计方案 2.1硬件设计模块 为了实现自动化控制系统的稳定性运作,必须为其创造一个良好的硬件设计环境,这就需要进行硬件设计方案的优化,实现其内部各个工作模块的协调,进行控制系统工作总目标的制定。 2.2输入电路设计模块 输入电源是PLC自动化控制系统正常运作的基础,控制系统的供电电源具备良好的工作适应范围。为了满足现阶段自动化控制系统的工作要求,需要进行电源抗干扰性的增强,降低环境对输入电源的工作影响,这就需要进行电源净化原件的安装,实现隔离变压器、电源滤波器等的使用。在隔离变压器工作模块中,进行双层隔离方案的应用是必要的,实现屏蔽层的构建,降低外部环境高低频脉冲的影响。在输入电路设计过程中,需要进行电源容量的控制,优化电源的短路防护工作,确保电源系统的稳定性、安全性运作,提升输入电源的整体容量,为了提升电路的整体安全性,需要专门安装相应型号的熔丝。 2.3输出电路设计模块 在输出电路设计过程中,需要遵循自动化控制系统的相关生产工作要求,进行电路设计准备体系的健全,在这个过程中,通过对晶体管等的利用,进行变频器调速信息、控制信息等的输出,实践证明,通过对晶体管的利用,可以实现PLC控制系统运作效率的增强。在频率较低的工作环境中,需要进行继电器设备的选择,将其作为输出电路设备,该工程流程比较简单,且具备较高的工程应用效益,有利于增强自动化控制系统的整体负载能力。在这个过程中,为了避免出现浪涌电流的冲击状况,需要在直流感性负载旁进行续流二极管的安装,进行浪涌电流的有效性吸收,实现PLC自动化控制系统的稳定性运作。 2.4抗干扰设计模块 为了降低外部环境对系统运作的干扰,可以进行隔离方法的使用,在这个过程中,通过对超隔离变压器的使用,进行系统高频干扰状况的隔离。这也可以进行屏蔽方法的使用,进行干扰源传播途径的阻断,提升控制系统的整体抗干扰性,在实际工作场景中,可以将PLC工作系统放于金属柜内,金属柜具备良好的磁场屏蔽及静电屏蔽功能。为了减少控制系统运作过程中的干扰状况,进行布线分散干扰模式的应用是必要的,确保弱点信号线、强电动力线路等的分开走线。 3结语 为了实现社会经济的稳定性发展,必须进行PLC自动化控制方案的优化,实现硬件设计模块、软件设计模块、抗干扰模块等的协调,提升控制系统的整体运作效益。 作者:吕伟 单位:山东省冶金设计院股份有限公司 自动化控制系统论文:供配电自动化控制系统研究 摘要随着科技的发展与社会的进步,供配电自动化控制系统发展水平得到了进一步的提高。在供配电自动化系统应用过程中,其不仅为工业运行生产提供必要的安全性以及可靠性,而且也在一定程度上降低电力系统运行成本本文将通过对供配电自动化控制系统进行简要介绍,进而对供配电自动化控制系统应用情况进行阐述,以供参考。 【关键词】供配电;自动化;控制系统;应用 随着国民经济水平提高,用电量的增大,促进电力供配电系统的发展以及改革。与此同时,现代科学技术的快速发展为实现配电系统自动化提供一定的技术支持,确保电力系统能够在正常的状态下运行。然而在当前供电需求持续增加的社会环境下,加强供配电网自动化系统理论与实践研究具有非常重要的意义,其不仅能够提高我国供配电网络系统的整体技术水平,而且还能在一定程度上促进我国社会经济水平的提高。 1简要介绍供配电自动化控制系统 从工业生产中所应用的供配电自动化控制系统来看,供配电自动化系统在确保工厂能源能够进行合理的分配以及在一定程度上降低企业电能的基础上,确保车间内电能能够进行合理分配,增强电力企业供电的可靠性以及安全性。通常情况下,供配电自动化系统主要分为以下几种基本模块,即功能模块、数据库以及图形系统等。下面对其功能进行简要介绍: 1.1功能模块 功能模块所包含的内容相对比较广泛,其主要包括主接线设计方案的确定、负荷统计、短路计算、校验选择以及短路计算等诸多方面; 1.2数据库 数据库主要包括成果输出库和设备常规数据库、专家系统知识库以及支路节点数据库等方面内容。 1.3图形系统 在配电自动化图形系统中,主要涉及基本图元库、标准模板以及支路图元库等方面内容。其中标准模块能够在高低压接线形式下,生成相关的电力系统图形,有助于对电力系统进行调用以及修改,支路图主要是指典型的支路以及高低开关柜图形方案;基本图元库指的是在电力系统设计过程中所涉及到的图元,其能够在一定程度上为主线接图以及低压配电系统提供必要的依据。 2供配电自动化控制系统应用 2.1应用需求以及调试 通常情况下,工厂会选择6-10KV的电压电源线,其有助于对工厂供配电系统进行有效的监督以及管理,从而实现工厂供配电系统的以下功能性作用:(1)通过供配电系统综合保护器来实现对电力系统保护的目的,并且利用数据端口进行电力数据的传输以及下载;(2)对工厂生产过程中所需的电力设备进行操作以及调节,对相应的电压等级下的设备以及进线进行必要的管理以及监控,从而能够及时发现生产过程中存在的故障问题,并且采取行之有效的措施进行解决;(3)对供配电自动化配电装置进行智能管理,比如说不间断的UPS电源以及无功补偿器,可以在专门电力端口的作用下进行必要的数据传输;(4)对在线电力通信装置进行实时监控。比如说对变压器油温以及气温气压进行必要的监测等等,有助于对通信系统相关数据的管理。通常情况下,在电力系统设备安装完成之后,必须要进行电力系统软硬件调试,一旦发现调试系统发出频繁的报警性信号,这时必须要通过电力系统软件功率因素补偿器进行必须的分析以及检测,举例来说,电力系统开关信号,如果传输系统发出自动报警信号,必须要通过电力系统进行设备扫描检测,由于电力系统扫描时间相对比较短,不会发生延时报警信号等相关问题,因此可以在一定程度上确保供配电自动化系统运行的稳定以及安全性。 2.2系统实现 2.2.1软件配置以及断路器接触器在进行供配电系统监控过程中,必须要通过相关的专业人士进行必要的口令操作以及权限输入,在生成操作票后,再进行二级校验,此时供配电系统能够对相关的操作记录进行自动保存。在进行供配电相关数据保存过程中,为了能够在一定程度上预防软硬件损坏造成的误出口问题的出现,供配电体现必须要具有硬件闭锁以及软件防误等相关功能,并且对相关电力系统的操作口令进行准确的判断,同时利用语音或者是文字提示功能纠正误操作,从而确保系统操作的准确性。除此之外,断路接触器也具有就地控制以及远程控制等相关功能,一旦远程操作未能发挥出其应有的作用以及效果,这时可以采用手动操作模式进行错误纠正。同时,在相关的供配电自动化软件安装之后,必须构建数据库系统,对电力系统功能以及数据库进行必要的连接,比如说,报表、录波、事件记录、画面显示以及遥控操作等等。在这里要特别注意的是,由于供配电自动化系统具有较多的采样点,必须要通过计算机系统在规定的状态下进行模拟量输入,完成数据库的编辑工作。2.2.2硬件性能指标第一种,微机保护测控装置。这种装置的功能性主要表现在以下几个方面:(1)通信功能,其是通过相应的模块实现网络通信,确保通信数据指令能够进行自由转换;(2)保护功能,其主要是对方向性过载、无功过载、欠电压以及欠电频等进行一定的保护;(3)诊断功能,其主要是对电动机跳闸、开关设备等相关故障问题进行一定的诊断。第二种,电力检测仪表。其功主要表现为:(1)对电力系统进行有效的设定,确保布线方式选择的额合理性;(2)对电力开关的运行状态进行实时监测;(3)合理设定电力系统电压比值;(4)有效的显示测量信心,能够快速对电力系统相关信息进行查询。 3结语 综上所述,供配电自动化系统作为电力系统发展的核心内容所在,其主要是融合现代通信以及计算机技术,从而研发出一种新型的供配电系统。在供配电自动化系统的应用过程中,其不仅能够及时有效的处理各种电力系统故障问题,而且降低相关电力工作人员的劳动强度,增强电力系统运行安全系数,从而实现电力系统运行过程中经济效益的最大化。 作者:王莲 自动化控制系统论文:冷轧自动化控制系统研究 摘要:从一级与二级控制系统两方面介绍冷轧自动化控制系统的功能及应用。 关键词:冷轧;自动化技术;控制系统 引言 在当前阶段,伴随我国的冶金行业相关生产制造技术和设备水平逐渐提高,用户对于冷轧的钢板质量的要求也逐步提高。为了提高产品的质量和性能,轧钢生产企业越来越重视自动化控制系统,以提升整个企业的竞争力,西门子系列PLC在整个冷轧工艺的自动化控制项目中得到了较好的应用。 1冷轧自动化控制系统 在冷轧过程中的自动化进程,是在进行轧制生产的过程中,通过使用一些可以反映轧制过程变化的数学控制模型和一些自动控制的装置以及计算机软件程序技术等,让冷轧过程中的各种变量(比如说流量、实时温度、表面张力和速度等变量)保持在一个所要求的给定阈值内,并且科学合理地进行轧制过程以及实现全盘自动化操作的先进技术。用户对冷轧薄板的质量要求逐步提高,所以利用计算机控制下的自动化系统已成为冷轧过程中一个不可缺少的组成部分。二级计算机系统在冷轧生产过程中的作用:利用材料跟踪功能大规模支持生产;利用系统模型计算得出合理的设置值,并把设置值输入到现场,可以大大减轻现场控制设备的操作压力,提高产品的生产质量;利用神经网络计算相应的设定点来进行产品的优化工作,简化操作,减少劳动力的使用;预留日志的功能还可以给相关的工程师提供技术参数支持。在当前的轧钢领域里面使用最普遍的机器为连轧机,生产效率非常高,可以完美实现机械化技术与自动化技术的结合,确保轧钢的产量最大化。然而伴随科学技术的大力发展,轧钢自动化的技术也要不断革新:需要在轧钢的过程中加入一些数学模式,进行如张力计算或摩擦力分布计算等;要完善检测仪表及相关系统的性能,保证在当前轧钢速度不断提高的条件下,轧钢的自动化控制水平可以满足需要;改善计算机控制系统的软硬件配置,在整体上提高计算机设备的性能。 2基础自动化控制系统 基础自动化系统(L1级)主要由PLC以及一些远程I/O和HMI设备组成。其主要功能是对生产线主要传动的控制,以及一些工艺参数和仪表的精确控制,利用传感器读取生产线的重要状态信息及相关数据,并将这些信息报送到二级系统。通过操作画面,操作员可以方便地进行生产线的操作和维护。其HMI技术基于服务器-客户机原理,服务器主要负责过程间的通讯、数据的存储以及与客户机的通讯;客户机起到一个操作站的作用,利用显示服务器来进行数据的收发,并且可以接受操作工输入的数据并及时传送给服务器。 3二级控制系统 3.1软件系统 软件系统主要是利用一定的模块功能来进行相关的数据传输、整体协调和进程间通信等操作。一级系统与二级系统在数据形式上不相同,在一级系统的数据传送到二级系统时,必须经过单位换算,一般在缓冲区域完成,换算完成后二级机会启动程序中的监控功能对一级机的信号进行实时监控,然后将得到的信息传输至分配器,在信息传输完成后会反馈给应用程序。 3.2应用软件 位置跟踪子系统的主要功能:(1)对钢材在工艺流程中的位置进行实时监控,响应一级机的断带信号,并实时提醒操作人员。(2)换辊的管理。需要及时更换工作辊、支撑辊等设备,并实时收集相关数据。(3)计划的管理。系统根据主管人员在二级机中预先设定的生产计划进行操作与施工。(4)停机。系统对出现的停机操作(不管是正常停机还是非正常停机)进行监控、记录及管理。(5)报表的管理。如果轧机一直处于正常工作过程中,系统会根据质量和产量的实际情况绘制出相关的报表。 3.3二级控制机的规程计算 系统在轧制进程中可以检索入口钢卷材料的原始数据,在读取成品的技术、工艺规范信息的基础上,对整个轧辊的直径、模型参数进行计算,并保存自动得出的结果,再利用过程控制系统向分配器等设备发送相应的操作指令信息。首先,要给定一个预设值,在进行自动化控制时对整个轧制规程的相关计算数据进行录入,构成相关控制参数,根据接收到的信息,对相应的技术指标进行预设定,检索出当前放入的轧辊的数据、轧机的限制和模型的参数,根据这些信息来判断是否需要再穿带。其次,在钢卷整体进入轧机之后,对穿带的实时速度进行数据采集,并进行分析和保存,建立起相应的数据模型。再次,是进行自学习的过程,为了实现功率、轧制力的控制,需要对收集到的带钢厚度、宽度、速度等一系列数据,利用数学模型重新进行计算,然后进行科学的对比分析,对相关的数据进行自动校正。 3.4二级控制机的维护 为了确保整个生产效率可以不受到机械设备的影响,保证生产的自动化可以正常、稳定地进行,提高产品的整体质量和产量,需要对二级控制机进行定期维护。维护要点如下:(1)每日的巡回点检。根据现场生产设备的使用年限、产量水平以及工艺的运行规律等因素,可以增大日常检查的强度,对可能出现的潜在故障和安全隐患及时上报、处理,并进行维修检测,以最大程度地避免断带现象的出现,维持生产线的正常运行。(2)定期维护。对于一些大型的生产加工设备,必须进行定期维护,确保主要的运行部件和相关的程序控制处于正常状态;对生产操作的监控及数据库的数据更新工作要定期检查,保证其可以正常运行。(3)硬件维护。应根据实际情况,及时清理现场的二级电能和服务器等设备。(4)软件维护。对于二级机的一些相关数据要进行备份并及时导出,对于一些已经过期失效的数据要进行定期删除处理,以保证计算机处于最佳运行状态,运行速度满足要求。 4结语 冷轧自动化控制系统的一级与二级控制系统功能完善,在提高冷轧钢的产量和质量方面有着重大作用。 作者:刘文奇 单位:山信软件股份有限公司莱芜自动化分公司 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统发展趋势 摘要:电气自动化控制作为国家生活之中,对于生产和生活有着重要意义的科学技术,逐渐在社会的发展之中被人民所重视,由电气自动化控制系统作为核心的社会科技也在逐渐改变着人民的生活。电气自动化控制在国家的发展和人民的生活上开始发挥更为重要的作用,在未来必将有更好的发展。 关键词:电气自动化;应用;发展 1电气自动化控制系统的应用 在近些年的发展之中,我国的经济和科技都得到了相对巨大的进步。在经济上,我国与国际接轨,开始进行国际贸易和国际竞争。在科技上,我国的科学研究成果开始逐渐在人民的社会生活之中普及。随着网络时代的发展,智能式的家具和社会服务系统将成为社会发展的主流,电气自动化控制系统也将成为未来人民生活之中的重要工具。 1.1农业领域 我国当前因为前期的工业发展而使得国家整体的环境遭到了破坏,再加上未及时进行改善和修复,这就造成了我国生态环境和气候的破坏,也影响了国家水资源的储备。农业生产作为极为依赖气候变化的生产行业,在近些年的气候变化之下,其生产的质量和效率都受到了很大的影响。但是,在近几年的科技发展的影响之下,基层政府开始大力支持农业的发展,不仅大力支持了先进农机技术的推广和应用,更是在科学建设的指导方针之下,进行了科学的水利工程灌溉技术建设,进一步加速了农业的发展。而电气自动化控制系统作为农业机械和农业灌溉系统的控制中枢,可以很大程度的提高农业设备的可操控性和减少了农业生产的时间,对于现阶段艰难的农业生产有很大的帮助。 1.2工业领域 我国的发展一直对工业的重视程度极高,但是,我国的工业发展在发展的过程之中,一直是凭借资源和国家的人力支持进行发展,在科技化生产在全世界盛行的今天,我国工业的生产能力还与发达国家的生产能力有相当大的差距。为了在工业生产之上与国外的先进国家进行比较和竞争,我国逐渐开始推行在工业生产上的自动化生产。自动化生产的大量普及加强了我国工业生产的效率和质量,缩小了我国的工业生产质量与西方发达国家之间的差距,弥补了我国的不足。如今,随着我国科技的进一步发展进步,我国的工业生产将把更为先进的电气自动化技术加入生产之中,更加增强我国工业生产在国际上的竞争力。 1.3交通领域之中的应用 我国的交通管理行业起步较晚,我国在二十世纪五十年代才开始进行交通工具的普及,交通行业才开始初步发展。在发展的初期,交通行业并不能完全管束汽车的运行,因此,在前期的发展过程之中,交通行业始终无法发挥作用。随着交通灯在我国的普及,我国的交通行业也开始了进步,交通法规和交通法律的不断出台更是加速了交通行业的进一步发展。随着科技的进步,交通管束人员对于交通灯等交通管理设备的管理开始变得更为方便,在电气自动化系统的帮助下,交通管理人员的工作效率也得到了提高。同时,电气自动化控制系统也被应用到了道路监视的使用之中,工程人员使用电气自动化控制来对交通拍照和实时的交通违规检测进行控制,并在发现之后及时对数据进行保存和上传,极大的提高了交通管制的效率,降低了交通管理人员的工作强度,对于我国公共交通事业的发展有很大的好处。 1.4在服务业方面的应用 随着社会经济的不断进步,人们对于生活质量开始有了更高的要求,社会服务业也开始在此时逐渐发展,从人力的服务到现在,在科技的帮助之下,服务业实现了全面的自动化服务。与信息技术和电气自动化控制技术的结合使得服务行业的服务设备有了长足的发展,自动化在人民生活之中的普及极大的方便了人们的生活和就业,给人们的生活带来了巨大的改变。 2电气自动化控制系统的未来发展 随着信息时代的到来,电子计算机作为时展的象征,其极广的普及必将改变人民的生活。计算机的普及和发展更是推进了电气自动化控制系统的进一步发展,伴随着信息时代的进步,电气自动化控制系统将变得更为人性化,其智能化的技术进步将可以在人民的生活之中完成更多的工作,改善人民的现有生活现状。在电气自动化控制系统的未来发展之中,信息化和智能化将成为控制系统的发展主流。随着科技的发展,智能城市的概念开始逐渐被城市建设和设计人员所接受。智慧城市主要是借助信息时代,人们之间信息传递的迅速和准确,来完成传统城市之中较为繁琐的职能。智能城市的基本结构与信息系统和电气自动化控制系统相结合,与现实生活之中的服务设施均是通过无线网络来进行链接。同时,城市之中所存在的交通摄像头和传感器方便了城市交通行业和安全行业的服务质量,有利于城市发展。物联网技术将生活之中可以通过网络操控的结构与智能设备相链接,通俗来讲,就是将城市之中的水、电、油、气等公共服务资源,通过无线网络,与家庭或是个人的智能终端机相链接,以便于达到真正的互联,形成更为深刻的智能生活环境。物联网的应用使得生活设施被连入互联网之中,然后其取得的数据会上传到云数据存储器上,并经过大量的计算,得出使用者的个人习惯,以便于在下一次服务时提供更为便捷且个性化的服务。在智慧城市的日常生活之中,经过物联网相链接并将数据上传到云存储之后,这些用户数据经过处理之后,可以分析出用户的个人习惯和个人爱好,经过大数据处理之后,可以提供更有价值的城市管理数据。在未来的城市建设之中,信息技术与电气自动化控制技术的结合使得城市的建设变得更为简单,城市之中的服务部行业可以通过网路进行管理和协调,交通行业和安保行业可以通过网络来进行监管和保护,两者的有机结合加快了现代城市的发展。 3结论 电气自动化系统作为国家的科技生活之中极为重要的一个组成部分,其在社会生活和社会生产之中有着很大的作用,当前的电气自动化控制系统在生活、生产、行业服务等多方面发挥着重要的作用,与信息技术相结合之后,在未来有着更强的发展趋势。电气自动化控制系统必将在未来有着更好的发展,为社会带来更大的进步。 作者:钟腾 单位:武汉晴川学院 自动化控制系统论文:露天矿电气自动化控制系统的优化设计 摘要:煤矿电气自动化控制系统的优化设计要从模块的软件和硬件入手,在进行模块的设计时候要针对输出电路、输入电路和抗干扰的能力进行优化设计,在进行软件的优化之后,进行模块优化和结构优化,调整程序的功能,提高生产效率,节约资源,使整个自动化控制系统能够有效地运行。 关键词:煤矿;电气自动化;控制系统;优化设计 煤矿企业在生产过程中,对于瓦斯含量、通风能力等都需要自动化技术的支持,这些也是电气自动控制的重要组成部分。在整体的规划设计上,要从软件和硬件的角度出发,满足企业的实际需要。 1露天煤矿电气自动控制系统硬件方面的优化设计 1.1优化输入电路 通常情况下,正常电压范围是85V~240V,电源幅度155V。但是由于环境的制约,在实际操作中有许多困难。比如供电系统运行过程中,因为周边的环境较为恶劣,受到诸多因素的影响,经常会出现电力中断的情况。优化输入电路,可以使工作能够顺利正常的开展。要对PLC芯片进行详细的检查,这样才能发现损害是否发生,从而保证电路的稳定。高质量的保险丝是安全的首要保证,减少跳闸的概率,并且降低安全事故发生的概率。 1.2优化输出电路 煤矿电气自动化控制系统的输出中,首要的工作就是优化输出电路,保证电路的高效运行。根据具体的情况可以选择的内容有:相关设备的标志、指示、转速,通过标识来识别设备。一般情况下,加强设备的抗干扰能力,在负载的情况下也能实现电路的正常运行。如果发生电路负载端为感性负载的时候,可能会产生断电的情况,电路仍然能通过一定的电流,特别是在处于较大电流的时候,可能发生烧毁电流,甚至会损坏整个电路。为了避免类似情况的发生,可以在负载设置二极管用以吸收泄露的电流,从而起到保护电路的作用。 1.3抗干扰能力的优化设计 煤矿企业的环境特点和生产状况,使生产具有一定的复杂性和困难性,造成设备的稳定性较差,这些都对设计提出了更多的要求。由于设备在长期的运转过程中,使用频繁或者使用方法不收稿日期:2017-03-22作者简介:刘辉(1990-),男,河北新乐市人,本科学历,现在哈密市和翔工贸有限责任公司工作。恰当,造成设备的系统芯片损坏。因此,芯片在自动化设计中占有重要的地位。可以采用电磁来进行分析,首先采用1∶1隔离变压器降低干扰的频率,阻断外界的干扰;其次,将电路装置放在金属外壳外,能够实现屏蔽电磁的作用,降低外界的干扰;最后,可以优化周边的布线设置,采用合理的线路布置区分强电动力线路和弱电线路的走势。 2露天煤矿电气自动化控制系统软件方面的优化设计 2.1程序结构的优化 煤矿的自动化控制系统的主要结构形式:基本程序设计和模块化设计,结合具体的情况和环境来进行结构形式的选择。要注意软件的修改和设计,尽量形成模板,以便减少错误。首先,进行控制对象的模板化,每一个模板负责相应的区域,这样的形式主要是提高效率、增加准确性。其次,每个模板的编写和试调。对错误的地方进行及时的调整,完成相对应的任务。最后,所有子模版完成之后,对其进行连接、拼装,使其成为一个完整的程序,这样整个工作流程更加的顺畅,能够充分发挥出系统应有的作用。工作流程要与现场的生产情况相匹配。 2.2程序优化设计 确保对于I/O接口的优化分配,是煤矿电气自动控制系统优化设计的基础性工作。对系统内部的计时器和计数器进行集中的编制,详细的记录对于地址分配的情况,对PLC的控制优化设计是一个关键的环节,通过优化设计能够加强效率,改善整体的情况。对于整个过程中结构的简化也是非常重要的部分,减少占用的空间,从而一定程度上减少扫描的时间,提高效率。 3煤矿电气自动控制系统的设备的选择优化 如今,随着市场经济的发展,很多自动控制设备纷纷进入市场,要选择适合工作环境、满足生产需要的设备。 3.1明确煤矿电气制度控制系统的工作模式 根据环境的具体的特点,选择电气自动控制系统的工作模式以及规模大小是个重要的过程,要能够根据企业的具体生产进度、生产需要以及生产的实际情况做出相应的选择。 3.2确定I/O点的类型 在具体的施工过程中总会有不同的情况,根据实际生产的需要也会产生差别。这时选用的I/O的数量和型号,能够对使用的设备进行详细的记录和统计,对于结果能够做出预算,从而达到减少开支、节约预算的作用。 煤矿电气自动控制系统的编程工程分为手持编程器、图形编辑器以及计算机编程系统,手持编辑器的特点是成本比较低、适合小规模的程序编译,存在工作效率低下。图形编辑器采用梯形图形编辑器,比较直观。在实际运用中,计算机程序编译需要较为高昂的费用,选择合适的编译器来满足自身的发展并提高生产的效率。 4总结 由于现代信息技术系统在设备中的应用,煤矿企业中对于各类电气电子技术应用普遍。对先进设备的运用,可以提高生产效率,发挥企业安全设备的管理作用,同时进行结构的优化和模块的调整,达到提高自动化控制系统的目的。 作者:刘辉 单位:哈密市和翔工贸有限责任公司 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统在水厂的应用 摘要:随着现代化工业生产的不断推进,电气自动化控制系统在工业生产中的应用也越来越广泛。本文将分析电气自动化控制系统的优势,并粗略分析电气自动化控制系统在水厂中的应用,为提高水厂的生产效率和水质做相应参考。 关键词:电气自动化;水厂;应用 目前,我国正处于一个科技化工业时代,水厂作为供水系统中的基础工程,对人们的生产及生活有着重要的影响。电气自动化控制系统能对水厂的日常生产进行管理和调度,是水厂运行实现自动化管理和监控的重要手段。因此,研究电气自动化控制系统在水厂中的具体应用,对提高供水企业的生产效率有重要作用。 1优势分析 1.1提高管理效率,降低管理成本 相比于传统的生产作业而言,电气自动化控制系统的应用,能够在很大程度上降低人工成本,提高管理效率。传统的管理措施,需要组织大量的人员对水厂的各生产环节进行实时的检测和调控,以保证生产质量。然而,电气自动化控制系统主要是通过电子信息技术,结合互联网科技,来对水厂的生产作业过程进行自动化监管和远程控制。电气自动化控制系统避免了人工监管的反复性,可以实现24小时实时管控,大大降低了人工成本,提高了管理效率。 1.2提高信息管理的可靠性和完整性 传统的水厂管理模式,一般采用人工巡查监测、数据采集的方式进行信息数据化的管理,这样的管理模式效率低下,数据信息也不完全。然而,电气自动化控制系统则集合了计算机科技的存储优势与互联网技术的及时性优势,在水厂作业过程中能对相关数据进行24小时不间断的检测与收集。使得数据采集的范围更广,信息数据更齐全、更可靠。通过借助电气自动化控制系统的存储功能,能实现信息数据的实时存储,避免丢失和遗漏,为提高水厂生产的质量做参考。 2实际应用 随着智能化管理模式的发展,电气自动化控制系统在我国水厂中的应用是方方面面的,从引水到将水送到千家万户,整个过程都离不开电气自动化控制系统的监管。本文将从以下方面对电气自动化控制系统在水厂中的应用进行探讨。 2.1进水过程控制 水处理过程是一个复杂的净水流程,从取水点到供水点,每个环节都需要进行电气自动化控制系统的设计,保证水生产过程的安全性和可控性。进水系统作为水厂作业过程中的入口,首先要做好水处理过程中的进水量控制。进水量的控制主要是通过水泵系统进行控制和调整,根据实际的生产需要,设计规划水厂的水泵数量,并结合实际需求对水泵系统进行设计和调试。针对进水后的水泵系统进行实时监控及远程调控,以确保每个水泵系统都能按照相应的标准进行水量的输送工作。 2.2水净化处理控制 水净化处理是水厂作业中的重要环节,对水质的保障起到决定性的作用。水处理过程中,需要采用电气自动化设备净化过程进行操作和监控。一方面,在水质沉淀与过滤过程中,电气化自动控制系统可以对滤池的冲洗和反冲洗进行控制。冲洗过程中,电气化自动控制系统可以根据需求控制冲洗的时间和频率以及冲洗的量,实现全智能化控制作业。通过冲洗和反冲洗可以净化滤池,从而提高水的净化质量。另一方面,是消毒净化,水净化过程中通过加氯可以杀死水中的微生物,从而起到消毒灭菌的效果。消毒净化过程中,可以利用电气化自动系统进行严格的把控,使投氯的量和时间都能够标准化、合理化执行。然而,漏氯系统还能对过量的氯进行吸收和过滤,从而防止水中氯的含量超标,在达到消毒的基础上,保证水的质量。 2.3水质检测控制 水质检测是水厂生产过程中重要的检测环节,直接影响到了人们的饮水。电气自动化控制系统,能帮助水质检测科学有效地进行。水质检测是对水中各种物质的含量进行检测,是水处理结果的一种体现,人为的水质检测需要反复的实验和调试,容易影响水质检测的效率和效果。然而,利用自动化电气设备进行水质检测,不仅能够对水质进行标准化、全方位的检测,而且能够根据需求进行全程控制,进行科学化调整。比如:PH值检测不达标的情况下,可以远程控制电气自动化系统对水进行再处理,并实现实时监测,确保PH值达标,使得整个调试检测过程更加科学有效。 2.4送水过程控制 电气自动化系统控制的科学应用,主要是通过控制水量来控制送水过程,而水厂需要根据实际的使用需求,对送水量进行全程控制和检测。比如:某个小区的生活用水存在高峰时段和非高峰时段,高峰时段的用水量较大,如果检测不到位,送水量不够,往往会导致水压不足,使得高层出现缺水的情况。电气化自动控制系统可以提前设置不同时段的送水量,并对水压进行实时监控,从而调整送水的量,以确保居民的用水需求。 3结语 总而言之,在人们生活质量不断提高的新形势下,水厂作为人们生产生活的基础建设,需要不断提高管理效率,才能有效保证水的质量。因此,电气自动化控制系统的合理应用,可以实现水厂管理智能化、自动化,对提高水厂的管理效率和水质有重要作用。 作者:陈海燕 单位:贵州工业职业技术学院 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统发展分析 摘要:当前电气自动化控制系统在社会生活中有广泛应用,其系统性能及质量好坏将对人们的使用与安全产生直接影响,因此电气自动化控制系统的应用要求也逐渐提高。要使电气自动化控制系统的安全得到提升,更好地服务于人类社会,就需要更好地遵循电气自动化控制系统的应用与发展规律。文章对电气自动化控制系统的应用及发展进行了阐述。 关键词:电气自动化控制系统;工业生产;农业生产;服务业;电网系统;公路交通 电气自动化控制系统的应用使得我国的行业技术发展有了充足的保障,企业的发展离不开技术的支持,电气自动化控制系统的应用使得企业生产、工作效率得到了大幅度提升,能够强化产品质量,帮助企业在行业中获得巨大的优势。随着信息技术的稳步推进,自动化技术也实现了良好的发展进步,电气自动化控制系统实现了广泛的应用,在社会发展进步中发挥着极大的作用,能够满足当前企业发展的实际需要。 1电气自动化控制系统的特点以及功能 1.1特点 电气自动化控制系统有着鲜明的特点,因此在社会生产生活中应用得极为广泛。电气自动化控制系统相比于其他控制系统更加便捷。使用电气自动化控制系统对数据进行采集时,对采集对象以及数量等要求比较少,采集的过程比较简单。电气自动化控制系统也有一定的广泛性特点,当前电气自动化控制系统已经在很多领域中有所应用,电气自动化的产品也进入到百姓家中,成为人们生活中不可缺少的重要内容。电气自动化控制系统有着极高的工作效率,使用电气自动化控制系统能够转变传统的工作形式,避免传统工业生产中的不足,使得人们的工作压力得以减少,实现高效率的工作。电气自动化控制系统将计算机作为核心部分,对设备进行批量的指挥运作,在此过程中如果设备出现问题,使用电气自动化控制系统能够智能化的对设备故障进行有效的判断,并顺利排除故障。 1.2功能 电气自动化控制系统有着比较齐全的功能,使用电气自动化控制系统能够全面地了解和管理LPS系统,保证开关手动与自动同期并网的顺利推进。使用电气自动化控制系统能够全面管理发电机,使得发电机的操作流程得以简化。此外,使用电气自动化控制系统还能够有效地管理保护发电机中的变压器组,对高压启动、备用变压器的操作等进行有效的控制管理。 2电气自动化控制系统的应用 2.1工业生产中的应用 随着社会经济的发展,我国的工业行业也实现了快速的进步,工业生产中,电气自动化控制系统有着极为广泛的应用。传统工业生产中,企业投入了大量的人财物,并且时常出现供不应求的情况,使得企业的工业生产效率受到了影响。当前我国工业生产中,电气自动化设备逐渐取代了传统机械设备,比如,本公司的处理器系统,正常情况下两个一备一用,当遇到突发电气故障,可自动启用备用处理器,有效地保障工业正常生产。电气自动化设备能够使得工业生产的效率得到提升,减少劳动力的消耗。将电气自动化控制系统应用到工业生产中能够为企业创造更大的经济效益,使得企业生产更加高效稳定地发展。 2.2农业生产中的应用 如今电气自动化控制系统在农业生产中有着较好的应用效果,使得农业生产逐步实现机械化,这对于农业生产的发展是极为有利的。在农业机械作业、微灌自动化控制和精准农业中,自动化控制系统有着极好的应用。电气自动化控制技术能够使得农业机械以及装置的可操作性得到提升。农业生产中的拖拉机使用性能比较完善的电子油压式三点联结的位调节和力调节系统,施肥播种机以及谷物干燥机中的电气自动化技术应用效果更佳。微灌技术中,研究改进微喷灌设备、滴灌设备、进排气设备等,使得很多地区都开始应用自动化的灌溉系统,比如压力传感器、土壤传感器、温度以及水分传感器等。在农业生产中要使高新技术得以顺利实现就需要使用电气自动化控制技术,比如温室自动化控制、节水、节肥控制系统、计算机图像处理技术等,使得农业实现自动化的发展进步。 2.3服务业中的应用 如今我国的经济水平逐步提高,人们的生活质量以及水平也大幅度提升,服务行业面临着更高的要求。为了更好地提高企业的服务质量以及效果,就需要科学地使用电气自动化控制技术,使人们获得更加优质的服务。日常生活中,电子产品的应用逐渐增加,电子产业也开始使用电气自动化控制技术,给人们的生活创造了极大的便利,也能够使得服务效率得到提升。 2.4电网系统中的应用 如今电网系统中也开始使用电气自动化控制技术,也就是使用计算机网络系统、服务器等对电网进行自动化的调度。在电网系统中使用自动化技术进行电网调度能够更好地采集整理相关数据信息,进而了解电网的运行情况,从而能够从整体上对电网系统进行科学全面的评价。将电气自动化控制技术应用到电网系统与时展需要是相适应的,技术研究人员应更好地在电网系统中应用电气自动化控制技术,进而取得良好的效果。 2.5公路交通中的应用 我国的交通行业实现了良好的发展,公路交通中也开始使用电气自动化控制系统。随着人们生活水平的提高,私家车的数量逐渐增多,也就使得私家车的技术逐渐提高,汽车厂家开始广泛应用自动化控制技术,使得自身的市场竞争力得到提升。此外,交通灯系统等也都广泛使用电气自动化控制技术,使得公路交通管理更加高效便利。 3电气自动化控制系统的发展 3.1智能化 现如今我国的电气自动化控制系统逐渐实现智能化发展,人们需要更加智能化的产品。在机械生产中应用电气自动化控制系统能够实现生产的全自动,能够在机械生产中实现数据的有效的采集、分析以及储存,当前我国的智能化数据管理系统还有待完善,因此需要人工技术得以实现。本公司的磺化装置,在正常生产中,希望把操作规程、处理步骤以及故障经验纳入智能系统中,以便更加人性化地、安全有效地提高生产效率。如今人们开始使用云技术建设智能化的数据管理系统,人力资源的干预并不多。未来的电气自动化控制系统将逐渐实现智能化发展,形成智能化的作业系统。 3.2统一化 电气自动化控制系统主要是应用计算机设备,结合某种算法对作业设备系统进行有效的控制。在此过程中,硬软件兼容问题成为人们研究的重难点问题。传统的电气自动化设备使用的设备接口以及应用软件等缺乏统一性,应用这一设备能够实现某一环节的作业,无法集成进入到电气自动化控制系统中。当前设备接口必须要实现统一,新的电气设备生产实现了统一的接口,能够使得电气设备更具兼容性。当前我国的电气自动化控制系统在硬软件方面缺乏统一的标准,使得电气自动化控制系统缺乏兼容性。在未来发展中应建立统一的电子自动化控制系统标准,实现厂家间的有效沟通联系。 3.3安全性 电气自动化控制系统中,安全性是极为重要的,应努力提高电气自动化控制系统的安全性。未来电气自动化控制系统将朝着更加安全的方向发展。目前的电气自动化控制系统发展中,安全性逐渐得到关注和重视,安全成为未来电气自动化控制系统发展的重要方向,只有保证电气自动化的安全才能够使其他方面得以保证。电气自动化系统的安全性应是从高到低的,同步实现硬软件设施建设,为电气自动化系统的安全发展与研究提供保障。 3.4创新化 电气自动化控制系统的发展需要科学技术水平作为支持,电气自动化控制系统的发展需要进一步创新科学技术。当前电气自动化控制系统中的通讯系统,主要是依靠有线技术实现通讯,线缆是通讯发展的限制因素。如果要结合无线和有线技术才能够使得线缆的限制得以突破,但是这一想法存在一定的问题,无线数据通讯与有线数据通讯之间存在协议上的隔阂,并且无线通讯信号缺乏稳定性,计算机设备不能使用无线技术对电气设备的运行进行稳定指挥。要实现这一技术,需要进一步创新通讯技术,实现无线与有线技术的结合,使得无线技术的通讯水平得到提升,对电气自动化控制系统进行多方位的管理控制。 4结语 总而言之,近些年来,我国的电气自动化控制系统在很多领域都有广泛的应用,如工业、农业、服务业等,使得人们的生产生活更加便利,逐步实现智能化、技术化的发展。电气自动化控制系统在人们的生活中发挥着极为重要的作用,并对生活产生至关重要的影响。要实现电气自动化的快速进步,就需要对市场情况进行客观、理性的分析,了解市场的实际需要,更好地创新发展,使得电气自动化系统需要得以满足,实现电气自动化稳定的发展。此外还需要强化电气自动化控制人才的培养与教育,从而培养出更多高素质水平的人才,更好的创新发展,使得电气自动化控制系统能够更好地发展与应用。 作者:刘界武 单位:江苏金桐化学工业有限公司 自动化控制系统论文:煤矿电气自动化控制系统分析 摘要:基于PLC的电气自动系统,深入研究煤矿电气自动化控制系统的优化设计方案,以供相关从业人员借鉴学习。 关键词:电气自动化;PLC;控制系统;优化设计 引言 电气自动化控制系统已经深入煤矿生产的每一个环节,并取得良好的应用成果。煤矿生产离不开数字处理与风险预测,这需要专业的控制装置,而嵌入式PLC自动电气控制系统能够适应各种恶劣环境,因此在煤矿工业领域得到十分广泛的应用。本文立足于煤矿电气自动化系统,深入研究优化电气自动化控制系统的方案,从而提高系统的稳定性。 1煤矿电气自动化控制系统 1.1参数测量与控制 就电气控制系统而言,温度控制、矿井水泵的开合控制都是其核心内容,将直接反映煤矿的电气设备的运行情况,因此优化电气设备的控制系统对于煤矿的生产工作具有十分重要的意义。通常情况,测量设备的热电阻作为对应的传感器都能保持清晰的传感功能,需要注意的是,要将传感器的温度保持在100℃以内[1]。通过将温度信号转换为电压信号,最终实现闭环控制。电气控制系统在企业的日常煤矿生产工作中扮演着关键角色,可以借助监控层与网络连接,从而实现对瓦斯含量的计算、通风情况的检测、采集数据的工作,动态的对单元过程、设备进行控制。而管理监控层的应用主要是利用组态,采集数据信息,实现优化处理相关信息数据的目的。 1.2PLC控制器 PLC控制器作为自动化的控制设备能够用于煤矿生产电气设备的控制工作。煤矿生产电气控制系统主要采用PLC(可编程控制器)支持煤矿生产电气设备的整体运作。一般来说,自动化煤矿生产电气设备的PLC可编程控制器主要由CPU主站单元、数字量输出模块、拟量输出模块、特殊通讯模块、数字量输入模块及模拟量输出模块六大部分组成。主站单元CPU处理器增加了输出点,从而方便系统直接对煤矿生产电气设备进行控制,另外,在转速、频率方面拟量输入模块都有很大进步,不但能够用于采集信号,还能保证操作员用于多线操作。此外,扩展单元将煤矿生产电气设备分为上下部分,配置16点数字输出模块,从而增强电气控制系统对电气设备损坏报警系统等部分的控制,增加数字信号的交换频率,在低成本的基础上实现高性能的煤矿生产设备电子控制系统构成,控制执行元件工作的时序,从而达到理想的煤矿生产效果[2]。 1.3信息采集系统 采集信息是PLC的主要功能,作用于煤矿电气自动化控制系统核心部分。通过通讯模块,将矿井下情况的信号以参数的形式传送至可编程控制器中,并根据煤矿生产的电气设备的实际运行的情况进行风险评估,以便在突发情况发生时及时反馈给相关技术人员。另一方面,能够通过主从站之间的信息交换,实现人机交互的工作状态,不断将运行信息以声光的方式发送,可以进行连锁保护,这是电控系统本身具有的一个重要功能[3]。1.4电磁阀在煤矿生产作业之中,所使用的电磁阀可以通过进气系统划分为两类,分别是耐腐型电磁阀及普通型电磁阀。由于煤矿作业的工作环境相对复杂,存在着大量腐蚀性物质,这些腐蚀性物质会影响煤矿生产电气设备的正常使用。如何提高煤矿生产电气设备的抗腐蚀性成为业内关注的焦点。耐腐型的电磁阀通常用四氟乙烯制成,具有成本低廉、抗腐蚀性强的特点,因此被广泛应用于煤矿生产作业的进气系统中。 2煤矿电气自动化控制系统构架的优化 2.1硬件部分的优化 电气自动化控制系统的硬件部分是煤矿电气自动化控制系统的核心部分,直接影响煤矿电气自动化控制系统的稳定性,与煤矿生产的效率息息相关,因此加强硬件部分的优化,对于煤矿电气自动化控制系统的构架具有十分重要的意义。在设计煤矿电气控制系统硬件时,应当从系统输入电路入手,考虑煤矿井下工作条件较为恶劣,而PLC供电的电源一般是交流电,在80V~240V之间,因此为保证电气自动化控制系统正确运行,需要选择宽幅、适用的输入电路。此外,考虑到煤矿井下工作对自动化控制系统的信号具有一定的干扰,因此为了保证电气自动化控制系统正常运行,要适当增强系统输入电路的抗干扰性能。采用隔离变压器能够增大变压器的初级线圈屏蔽层与刺激线圈屏蔽层的接触面积,有效减少矿井下面的脉冲干扰。调整输入电路的荷载量也是避免短路操作的重要手段,一般来说,如果系统输入电路存在过载的情况,会直接导致系统无法正常运行,影响煤矿电气自动控制系统正常工作。除了优化系统输入电路,还要优化系统输出电路,采用晶体管输出是输出电路的重要优化方面,一方面,采用晶体管进行输出能够适应高频动作,并且晶体管的抗干扰能力较强,能够保证电路不受其它信号的干扰。另一方面,以煤矿的水泵机房为例,使用晶体管进行输出能够有效简化输出动作,避免PLC芯片在使用过程中损毁。 2.2软件的优化设计 软件是整个系统运行的核心,因此加强软件的优化设计,能够有效提高煤矿电气自动化控制系统的运行效率。一般来说,煤矿电气自动化控制系统的软件优化设计可与硬件的优化设计同时进行,一方面,软件优化设计与硬件优化设计同时进行,能够保证煤矿电气自动化系统的同步性。另一方面,软件优化设计与硬件优化设计同步进行,还能有效避免设计中不兼容的情况发生,从而提高煤矿电气自动化控制系统的稳定性与合理性。煤矿电气自动化软件设计的核心在于将软件设计转化为梯形图,将软件设计分为软件结构的优化设计与软件程序的优化设计两个步骤。煤矿电气自动化控制系统的软件部分,与常规电气自动化控制系统别无二致,然而在模块化设计的过程中,煤矿电气自动化控制系统的软件部分与常规电气自动控制系统的软件设计就截然不同了。由于煤矿电气自动化控制系统的模块化设计是后续功能拓展的关键,因此初始设计时,要根据煤矿日常任务进行设计,在同一的系统下将任务分为多个子任务模块,然后再进行统一调试,最后将其组合成一个完整的程序。因此相关设计人员要深入调查煤矿作业的流程,并根据实际生产要求优化煤矿电气自动化控制系统软件部分的结构设计,提升煤矿电气自动化控制系统的日常运行效率。 2.3抗干扰优化设计 系统的抗干扰设计是煤矿电气自动化控制系统必须考虑的问题,由于煤矿工作环境较为复杂,井下作业工作环境十分恶劣,因此加强煤矿电气自动化控制系统抗干扰优化设计十分必要。电磁脉冲是系统芯片的天敌,一旦电磁脉冲超过可承受的范围,会引起系统崩溃。因此抗干扰优化设计主要针对防腐与防信号干扰两个方面来探讨。加强电气控制集装箱、配电箱的防腐处理,是防止电机出现故障、保证煤矿生产的电气设备正常运行的保障。可以通过防腐处理技术,将电气设备的转轴与外壳进行清理维护。此外,防腐涂料的应用也是加强电气控制技术的重要手段,相关工作人员需要针对容易生锈的控制集装箱的外壳进行防腐处理,从而保障煤矿生产的电气设备内部元件的稳定性。在电气基础设施与控制集装箱的安装工作中,要求相关工作人员考察安装地点的施工条件,从而按照有利于电气设备控制的方向进行整体布局,一定程度上能够提升电气设备对煤矿生产作业的整体调控能力。而采用隔离变压器抗干扰能够有效规避电磁脉冲对系统芯片的损坏,保证煤矿电气自动化控制系统的稳定性。此外,采用金属外壳也对电磁脉冲起到一定的屏蔽效果,可将PLC控制装置置于金属质地的工作柜中,能够屏蔽大多数电磁脉冲及空间辐射,保证煤矿电气自动化控制系统正常运行。 3结语 随着电子技术发展,电气自动化控制技术在煤矿生产中得到广泛应用,也促进煤矿生产效率的提高。然而,如何对煤矿电气自动化控制系统进行优化设计,还需要设计人员不懈努力,进行反复设计与实践。 作者:王华芳 单位:霍州煤电集团李雅庄煤矿 自动化控制系统论文:煤矿电气自动化控制系统优化研究 摘要:伴随现代电气自动化控制工艺的引入和使用,煤矿生产效率获得显著提升,但基于PLC系统的电气自动化控制系统在使用中也存在诸多问题。以此为着手点,在分析电气自动化系统构建必要性的基础上,从设备选型与架构优化两方面对电气自动化系统的优化进行总结分析,希望能为其它矿井电气自动化系统的优化改造提供借鉴与参考。 关键词:煤矿;电气自动化;设备选型优化;架构优化 引言 伴随煤炭产业近年来的飞速发展,煤矿现代化程度不断增加,而这一成果的达成则同大量自动化电气控制系统的应用密不可分,譬如井下瓦斯涌出量的监测、井下通风状况测量、井下水泵的控制等。正是通过这些电气自动化控制系统的应用,井下工人工作环境得以改善的同时其工作强度也得以显著降低。但随着电气自动化控制系统应用的不断增多,如何对其系统构建开展有效的优化,从而降低系统构建成本,并提升系统运行的稳定性,成为进一步推动煤矿企业良性发展的必要举措。 1电气自动化系统设备选型优化 现阶段,市场上各类用于电气自动化控制的PLC(可编程逻辑控制器)系统种类繁多,不同种类与品牌其应用性能上也存在一定的差别,因此在进行电气自动化系统设备选型上应对下述问题进行充分考虑。 1.1明确矿井电气自动化系统规模 构建矿井电气自动化系统时必须立足矿井自身实际,明确自身系统规模后,再进行相应的设备型号选择。以常见的西门子PLC系统为例,当仅仅对井下瓦斯涌出量进行监测时,适宜选择SIEMENS-S7-200等各类微型PLC控制系统;当需要监测矿井井下水文变化进而调控水泵房设备运行状态时,由于涉及较为复杂的逻辑与闭环控制,适宜选择SIEMENS-S7-300等中型规模PLC控制系统;当电气自动化系统用于对整个井下安全作业生产进行综合监控,并实时针对井下作业进行安全管理时,系统需要涉及通讯、智能监控和监测等多种功能,因此适宜选择SIEMENS-S7-400等大型PLC控制系统[1]。 1.2明确I/O点类别 进行电气自动化控制系统构建时,应依据系统实际使用需求和被控制对象通知难易程度,对I/O(输入输出端口)点的类别及数量进行选择,并制作相应的使用清单,同时根据系统控制量,提前预留一定的软硬件余量,避免浪费的同时对设备后期扩容进行一定的预估。此外,还需依据井下生产作业实际用电情况,对各电气设备输出点频率进行明确,进而对输出端所采用的装置类型进行确定。 1.3编程工具的适当选取 就现阶段电气自动化控制系统应用而言,其主要编程工具类型有手持编程器、图形编程器与计算机软件编程器等几种类型。其中手持编程器仅能通过有限的预设语句表进行编程操作,不仅效率低下且适用范围相对狭窄,只能满足简单操作的微型PLC编程需求;图形编程器运用梯形图进行编程操作,具备直观简洁的特点,能被运用于中型PLC编程;而采用计算机软件编程则是最为高效、简洁的方法,不过受限于计算机软件开发难度大、成本高,同时难以进行现场实际调试,因此仅被应用于矿井大型PLC控制程序构建中。有鉴于此,在编程工具的选择上,矿井必须结合自身实际,从经济优化与使用优化的双重角度出发,选择适宜的工具进行编程作业[2-3]。 2电气自动化系统设备架构优化 2.1硬件优化 硬件架构作为矿井电气自动化控制系统的基础核心之一,其结构的良好与否同整个系统的安全、稳定有着密切关系。所以,应对其进行优化改造,具体从下述几点着手:a)输入电路优化。对于电气自动化控制系统输入电路的优化改造,应注意PLC供电电源多为80V~240V交流电,有着良好的宽幅适用性。不过考虑到井下作业环境的恶劣性及当前国内矿山供电环境的不稳定性,为确保整个电路输入系统具备良好的抗干扰性能,以维持整个电气自动化系统运行的持久、稳定,应对输入电路增设电源净化装置,譬如隔离变压器与滤波器等。以1:1的隔离变压器为例,其能借助双隔离技术,将变压器初级和次级两级屏蔽层由电气中性点接地,从而实现对脉冲干扰的有效屏蔽;b)输出电路优化。针对电气自动化系统输出电路的优化,应结合矿井实际,使用晶体管对各类标示与调试设备进行输出,以确保其有效适应设备的高频动作,并增加电路反应效率。以井下水泵机房电气自动化控制为例,当PLC控制系统输出频率为6min1次时,可选用继电装置进行输出,以确保电路结构简明的同时具备良好的抗干扰性能。不过,PLC系统在携带有感性负载进行输出时,当发生断电时极易形成浪涌电流导致其芯片的损毁。对此,应在其它电路并接续流二极管,以便能对浪涌电流进行吸收,避免其对芯片造成损害[4];c)抗干扰优化。实现井下电气自动化控制系统对外界干扰的有效抵抗也应是其日常管理的要点之一。由于井下作业环境相对恶劣,电气自动化系统抗干扰性的提升也势在必行。通常采取下述几种方式:(a)借助隔离变压装置抵抗干扰,鉴于电网中的干扰多源于绕组将电容耦合导致,适宜选用1:1的的变压装置,并使中性点通过电容进行接地;(b)布设金属外壳实现对整个系统的电磁屏蔽,同时金属外壳还可充当接地端,有效实现对静电、电磁脉冲和空间辐射等外界干扰对系统运行的负面影响;(c)优化布线,借由将强弱电力线路的分隔布设,并采用双绞线屏蔽电缆充当信号传输线,从而起到有效的抗干扰功效。 2.2软件优化 软件作为电气自动化运行控制的核心所在,其优化程度对于整个系统优化后工作效率的提升有着直接性影响。通常来说,软件的优化改良应同硬件设施的优化同步开展,其具体内容可分为以下几点:a)软件结构优化。对于软件设计而言,其分为模块设计与基本程序设计两大类。对于井下生产作业而言,电气自动化系统运行时必须实时根据矿井生产状况进行调控,所以适宜选用模块化设计,从而为后续功能拓展提供便利。首先,将整个电气自动化控制系统控制对象划分为多个子任务模块,随后对不同模块进行单独编写与调试,最后再将单独的各模块整合成为完整的一个程序。通过这种设计方式,整个矿井的自动化电气控制系统便能依据井下生产实际情况进行实时的快速调节,确保整个系统始终运行的高效、高质[5-6];b)程序设计过程优化。对于程序的优化而言,其核心要点便是实现I/O节点的最优化分配,依据井下生产状况对I/O节点井下按需分配的同时,对各个I/O节点的控制尽可能实现集中调控,以便于后期维护作业的开展。与此同时,还应对系统中各定时与计数装置进行统一编号,从而更好地推动系统运行效率及可靠性的提升。此外,为进一步增加系统运行速度,在控制系统的逻辑设计上应秉承简洁明了的基本原则,方便指令编写输入的同时尽可能降低所占内存。而对于PLC芯片中的各类触点,则可通过合理设计进行多次的重复使用,而无需借助复杂指令降低触点使用频率。譬如,井下瓦斯监测装置的开启/关闭通过一个按钮来实现控制,就能通过二分频以达成。通过这种方法,整个电气自动化控制系统中I/O节点使用量可明显降低,实现资源节约与系统运行效率提升的双赢。 3结语 伴随现代科技的突飞猛进,电子技术日益在煤矿生产中获得广泛应用,并对矿井生产效率的提升起到良好推动。不过,鉴于矿井电气自动化控制系统实现方式的多种多样,其不仅适用环境存在极大差异,同时运行效率与运行成本也各不相同。所以,煤矿在进行自身电气自动化控制系统的构建时必须立足自身实际,积极创新系统设计方法,优化系统设备选型与整体架构,从而在降低运行成本的同时实现控制系统运行效率的提升,进而为矿井的长久可持续发展及现代化建设提供助推力。 作者:王平 单位:山西省煤炭规划设计院 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统的应用及发展 摘要:最近几年,随着经济与社会的不断发展,人们对于电气设备以及系统自动化的要求越来越高。电气自动化技术的诞生为电气行业带来了新动力,更加方便了人们的日常生活,同时在很多行业当中得到了普通的使用。随着电气自动化技术的广泛的使用进一步提高了各行各业的工作效率,进一步推动了我国社会经济的可持续的发展。基于此,本文主要对电气自动化控制系统的应用及发展进行了分析,希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。 关键词:电气自动化;控制系统;应用及发展 引言 随着我国电气工程的快速的发展,其中自动化以及智能化技术越来越得到大家的重视,所以,以上技术的应用,进一步体现出了电气自动化控制系统的重要性以及应用价值。 1电气自动化控制系统简析 1.1电气自动化控制系统的含义 电气自动化控制系统实际上技术需用人工的操作,主要利用其自身的各种功能完成对电气设备的全过程控制工作,其中主要包含监测、控制以及包含三个部分。其中,各种的机械设备主要通过供电系统完成动力支持;而信号系统的重要职责就是对各种信号进行收集,传输以及处理等内容,为控制系统的具体操作提供了数据支持;同时寻路系统当中自动以及手动切换的主要利用开关完成,以及保护系统主要体现在有关线路以及设备的保护工作,其中主要包括熔断器以及稳压器;除此之外的制度系统主要用于故障以及操作过程中出现的失误时可以实现制动,最大限度的降低损失。 1.2电气自动化控制系统的分类 电气自动化控制系统包括很多的方面,从任何以方面出发都可以分成不同的种类,本文主要从以下4个方面进行分类:(1)系统结构。主要可以划分为3个系统,即开环控制系统,复合控制系统以及闭环控制系统。(2)系统任务方面进行划分。实际上主要包含调节系统、程序控制系统以及随动系统三个方面。(3)系统模型方面进行划分。既可以分为线性控制系统和非线性控制系统,同时又可以划分为时变和非时变控制系统两个层面。(4)信号方面进行划分。具体可以划分为离散和连续两个系统。 2电气自动化控制应用的现状 现阶段,所在电气自动化控制系统的普遍使用,各个领域中已经取得了一定的效果,例如在计算机系统、汽车旁路系统、汽机电液系统、集中监控方式、炉、机协调系统、实现现场监控以及远程监控等方面。伴随各行各业的使用逐渐发现了电力线的更高的使用价值,由于其自身具有入户率高的优势,同时承担着天然的物理网络的作用。而在宽度以及窄带通信行业如何更好的发挥其网络资源的优势,形成新型通讯网的越来越得到了自动化控制系统研发的另一目标。而如果想实现此技术就必须利用载波通信手段,而其必须通过电力网这一通道才可以实现,由于电力网具备着信息交换、数据传输以及数字通信的重要功能,是作为现阶段应用最为广泛的物力媒介的一种,与传统的电话线以及电视网络相比,其优势显而易见。除此之外,进一步降低了通讯网建设的成本。所以,目前我国电气自动化控制通信主要的发展路线就是电源线路开发数据通信方面。因此,必须进一步建立健全电气自动化的控制技术,满足当前的发展的实际需求,进一步提高工作效率,增加企业的核心竞争力。 3电气自动化控制系统的未来发展趋势 3.1开放化发展 电气自动化系统的开放化是为了发展的主要研究方向之一。由于其自身具备信息资源的共享,提升工作效率的优势,可以进一步促进其开放化全面的发展。首先,现阶段,伴随我国社会科技的快速的崛起,计算机技术水平得到了进一步的提升,而将二者有效的相结合,不仅能够提升计算机软件的开发工作,除此之外还能够进一步推动电气自动化控制技术不断的相集成化发展。其次,伴随我国企业运营管理自动化的快速的提升,EPR系统集成管理理念得到广泛的重视。而其主要是利用电气控制系统将整体控制系统相互结合,完成了系统信息数据的采集以及处理等一系列程序。最后,以太网技术的诞生,为电气自动化控制系统带来了新的动力。进一步提供了网络以及多媒体技术的支持,不断的开发出更多的控制方式。 3.2智能化发展 随着我国电气自动化控制系统的普遍的应用,为人们的生活起居提供了非常多的便利。现阶段,以太网技术的不断的提升,其传输速度也得到了进一步的发展,同时电气自动化控制系统面临着更多的机遇与挑战。因此,为了进一步促进电气自动化系统的可持续发展之路,就需要进一步加强智能化的探究,进一步适应市场的实际需求。除此之外,对于故障检测智能模块得到了PLC生产厂商越来越大的重视,有效的减低了设备故障出现的频率。同时进一步提升了系统增大器的安全性能以及稳定性。总而言之,自动化控制的重要性已经得到了广泛的认可,为了进一步推动我国经济的发展必须不断的向智能化方向研发。 3.3安全化发展 安全控制工作作为我国电气自动化控制系统来说占据着至关重要的位置。因此,为了进一步保证电气用户产品的生产安全必须以坚持安全为基础,对非安全系统控制与安全系统控制的一体化发展给予高度的重视。工程相关的技术人员必须做大限度的减少成本的消耗,确保电气自动化控制系统能够安全的运行下去。另外,就目前电气自动化控制系统发展来看,系统已经从安全级别需求较大的领域逐渐朝着其他危险级别相对较低的领域不断的转变。同时,相关技术人员也注重网络设施这一块的发展,将原本的硬件设备朝着软件设备发展,进而提高网络技术水平,这样才能满足网络的稳定性和安全性的要求。 结束语 总而言之,随着社会的不断进步,随着科学技术的不断发展,电气自动化控制技术也得到迅猛的发展。因为电气自动化控制系统是在计算机信息技术基础上发展起来的,所以计算机技术也带动了电气自动化控制系统的发展,并且推动其逐渐成熟。同时,电气自动化控制系统也有利于行业整体自动化水平的提升,能够帮助企业节约大量的成本,帮助企业提升生产安全性和性能。 作者:赵芳 单位:内蒙古建筑职业技术学院 自动化控制系统论文:谈电气自动化控制系统应用及发展 【摘要】最近几年,随着经济与社会的不断发展,人们对于电气设备以及系统自动化的要求越来越高,所以电气自动化控制系统的现实应用以及未来发展就成为相关部门关注的焦点。鉴于此,本文在介绍电气自动化控制系统的基础上对其应用和发展趋势进行探析。 【关键词】电气自动化控制系统;应用;发展 电气自动化技术的出现为人们的生活带来极大的便利,并且它在各行各业之中都得到广泛的应用。电气自动化技术的应用大幅度提升了作业效率,对于社会经济发展有着重要作用。正是因为电气自动化技术的重要性日益凸显,即便我们还是一名高中学生,尽管我们对电气自动化控制系统不太了解,但是也应对它的广泛应用以及发展趋势有一个大致的了解,这对于我们今后进入社会有一定的帮助。 1电气自动化控制系统 电气自动化是一门与电气工程相关的学科,在经过几十年的发展后,我国电气自动化控制系统之中的分布式控制系统相对于早期的集中式控制具有实时、可靠以及可扩充特性,且集成化的控制系统能够利用更多的新科学技术,其功能较为完善。电气自动化控制系统的功能包含:发电机组的控制和操作,监控电源系统,操控备变压器、高低压厂用电源以及高压启和励磁系统等。自动化控制系统又包含了定值、程序控制和随动三个部分,大部分电气自动化控制系统都是以采集系统和程序控制为主。对于电气自动化控制系统而言,要求能够快速准确地进行信息采集,同时对设备的自动保护装置的抗干扰能力和可靠性较高。电气自动化具备能满足设备利用效率提高、供电设计优化以及促进电力资源合理利用等要求的优势[1]。 2电气自动化控制系统的应用 目前,电气自动化控制系统的应用主要集中在农业生产、工业、交通以及服务等方面。 2.1农业生产方面的应用 我国作为一个人口大国,加快农业生产就成为农业发展急需解决的一个问题。最近几年,我国在农业生产之中投入了大量的人力与物力,而电气自动化控制系统的融入加快了机械化进程,如收割机、大型播种机的使用就能保证粮食的大丰收。 2.2工业方面的应用 从改革开放以来,我国工业得到快速的发展,特别是自动化方面。当然,在这一次的变革之中,电子自动化系统发挥了不可替代的作用,直至今日,每一个工厂在产品生产中都会使用电气自动化设备,这对我国工业自动化水平的提高有着极大的保障作用,同时也加快了改革开放的发展步伐。 2.3交通方面的应用 我们身处的社会,交通工具发生了翻天覆地的变化,而电气自动化控制系统发挥的作用不可忽视。在每一辆车中,其大部分元器件,从微小的开关到一个大型的安全气囊,我们都能从中看到对电气自动化控制系统的使用。当然,电子自动化控制系统并非只用在车辆之中,在电子警察、红绿灯系统、显示屏和测速器之中也都得到了应用,为交通的畅通与安全奠定了基础条件。 2.4服务业方面的应用 随着经济在最近几年的快速发展,人们不但解决了温饱问题,在电子产品的使用方面也提出了更高的要求,这就使得自动化产品需要通过不断更新来满足人们的要求。从一个自动取款机,我们就可以了解到电气自动化控制系统的应用已经给人们的日常生活带来了极大的便利。与此同时,人们所使用的跑步机、孩子玩耍的游乐园设施、上楼所使用的电梯等都给人们的工作与生活带来了极大的方便。 3电气自动化控制系统的发展趋势 未来的电气自动化控制系统的发展必定会朝着开放化、智能化以及安全化的方向不断的前进,这才是电器自动控制系统未来可持续发展的方向。 3.1开放化发展 在研究电气自动化控制系统时,研究人员更注重电气自动化控制系统的开放化。目前,随着计算机技术水平的不断发展,计算机技术已经同电气自动化相互结合起来,这样不但促进了计算机软件的开发,同时也满足了电气自动化控制技术朝着集成化的方向不断前进。另外,随着企业运营管理自动化的不断发展,相关人员开始关注ERP系统集成管理理念。ERP系统集成管理指的是将电气控制系统与所有的控制系统相互的联系起来,实现系统信息数据的整理与收集。当然,电气自动化控制系统包含了很多优点,不但可以满足信息资源彼此之间的共享,同时还可以帮助企业提升工作效率,在一定程度上实现了全面开放化的电气自动化控制发展。最后,随着以太网技术的出现,也让电气自动化控制系统出现了一定程度改变,使得电气自动化控制系统在网络和多媒体技术的支持下,拥有更多的控制方式[2]。 3.2智能化发展 电气自动化控制系统应用越来越广泛,给人们的日常生活与工作带来极大的便利。目前,随着以太网传输速率的不断提高,电气自动化控制系统面临更多的机遇与挑战。所以,为了确保其能够拥有可持续的发展空间,就应该注重电气自动化控制系统地研究,能够推动电气自动化系统朝着智能化的方向发展,进而满足市场的发展需求。同时,越来越多的PLC生产厂商都开始研究故障检测智能模块,这在一定程度上也减少了设备故障的发生率,并且也可以帮助系统增大器安全性和可靠性。总体来说,就是越来越多的厂商都认识到自动化控制基本的重要性,都在推动电气自动化控制技术朝着智能化的方向发展,为今后我国的经济发展奠定良好的基础条件。 3.3安全化发展 对于电气自动化控制系统而言,研究的重点是安全控制。为了确保能够在安全的前提下进行电气用户产品的生产,相关的研究人员就应该注重非安全系统控制与安全系统控制的一体化发展,尽可能降低成本的消耗,确保电气自动化控制系统能够安全的运行下去。另外,就目前电气自动化控制系统发展来看,系统已经从安全级别需求较大的领域逐渐朝着其他危险级别相对较低的领域不断的转变。同时,相关技术人员也注重网络设施这一块的发展,将原本的硬件设备朝着软件设备发展,进而提高网络技术水平,这样才能满足网络的稳定性和安全性的要求[3]。 4结语 总而言之,随着社会的不断进步,随着科学技术的不断发展,电气自动化控制技术也得到迅猛的发展。因为电气自动化控制系统是在计算机信息技术基础上发展起来的,所以计算机技术也带动了电气自动化控制系统的发展,并且推动其逐渐成熟。同时,电气自动化控制系统也有利于行业整体自动化水平的提升,能够帮助企业节约大量的成本,帮助企业提升生产安全性和性能。希望通过本文的分析,我们能够对电气自动化控制系统的实际应用于未来的发展趋势有一个大概的了解,同时也可以让自己对电气自动化控制系统有一个更深层次的认识和体会,帮助自己在未来的学习和工作中能够掌握更多的知识。 作者:董金茂 单位:石家庄市第27中学 自动化控制系统论文:火电厂自动化控制系统研究 摘要:在建设和谐社会、发展循环经济的大背景下,火力发电逐渐成为现代社会电力发展的主力军,火电厂也出现在人们的视野中。我们在提高发电技术的时候,不仅要考虑到电力对环境的影响,对不可再生能源的影响,还要保证电力系统的运行不能危及到个人安全问题。在先进的科学技术的影响下,火电厂自动化控制系统在电力生产中受到了广泛的关注。 关键词:火电厂;自动化控制系统;应用 现如今,虽然中国已经有部分的核电机组,但是火力发电仍然占领着市场的最前沿。近几年来电力市场发展不尽如人意,严重滞后了国家的经济发展,近几年来,全国建造了许多火电厂,但是发电技术必须要不断完善,精益求精,才能适应和谐社会的要求。目前,全国火电发电量继续保持快速增长,但增速有所降低,使用火电厂自动化控制系统对火电厂经济效益与社会效益的稳定提升有很大的帮助。 1火电厂自动控制系统的主要内容 1.1自动检测 火电厂自动控制系统能够对设备运行中的参数进行自动检测,确保火电厂设备的正常运行,及时发现出现故障的设备,为供电的稳定性与持续性提供保障。火电厂自动控制系统能够对经过其中的参数做出反应,像是物理量、化学量等,当火电厂设备处于正常运行的情况下,这些参数会保持在一定范围内,如果超出这一范围,就证明运行中的某一个环节出现了错误,而火电厂自动控制系统能够及时的找到错误的源头,对其进行细致的分析,从而发现问题的所在。 1.2自动保护 一般情况下,如果火电厂在运行过程中,有设备发生故障,而维修人员还没有及时赶到抢修的时候,就会造成一定区域内的停电情况,给人民群众的生活、生产、工作、学习造成不用程度的影响。但是,使用火电厂自动控制系统就可以避免这一现象,火电厂自动控制系统能够及时的发现设备运行中的故障,第一时间对故障进行处理,并且同时维修人员,为维修人员争取了充足的时间,防止设备故障的进一步恶化[1]。为火电厂供电的是持续性与稳定性提供了基本保障。 1.3顺序控制 火电厂自动控制系统是根据技术人员预先设置的程序和条件进行工作,当环境发生改变的时候,火电厂自动控制系统的工作状态也会发生一定程度的改变,为火电厂自动控制系统运行的准确性提供了基本保障。并且,每一种子系统在运行的过程中,不会打扰到其他子系统,不仅减少了技术人员的工作量,降低了火电厂的运营成本,还增加了火电厂自动控制系统运行的可靠性。 1.4自动控制 火电厂自动控制系统的主要作用就是实现供电过程中的自我控制。当火电厂设备在运行的时候,超过了预先设定的条件,就会造成设备压力过大、荷载过量而发生故障。但是,有了火电厂自动控制系统之后,即使面对这种情况,火电厂也能够自主的进行调整,使设备重新回到稳定的工作状态上[2]。 2火电厂自动控制系统应用的必要性 火电厂自动控制系统是火电厂能够正常运行的基本保障,其主要任务就是维护火电厂设备运行的安全性与稳定性。火电厂自动控制系统能够对火电厂设备运行中的物理量、化学量、参数进行自动检测,当发现火电厂设备在运行过程中存在安全问题的时候会及时进行自我保护,同时向维修人员发出警报,使工作人员能够根据火电厂自动控制系统反馈过来的信息进行分析,从而进行故障的判断与故障的维修,将火电厂设备的损坏率降到最低,避免出现严重运行事故的发生,为火电厂设备运行的稳定性提供保障[3]。 3火电厂自动控制系统的应用 3.1对火电厂的工作状态进行实时监控 传统的火电厂在运行的过程中,需要专人通过监控设备对其内部进行监控,耗费大量的人力、物力、财力,其监控状况的可靠性还不能得到保证。使用火电厂自动控制系统能够实现火电厂的实时监控,能够在第一时间发现设备在运行过程中的问题,大大降低了发生事故的可能性。另外,火电厂自动控制系统中的实时监控还是火电厂生产与市场投放交易整个过程的中心,有助于火电厂实现一体化管理。像是在使用火电厂自动控制系统的条件下,实时监控系统会对火电厂设备的运行状态、运行轨迹、运动功能、运行负载进行实时监控[4],确保其运行过程没有任何问题。一旦发现有运行不准确的时候,会在第一时间发出报警信号,同时专业的维修人员进行设备的检修,尽快进行故障的诊断与处理。 3.2在信息处理与成本合算中的应用 火电厂自动控制系统还能够进行信息处理与成本合算,通过先进的科学技术手段对火电厂内庞大的信息进行整理,准确的对他们进行分类与整合,确保信息的安全性,从根本上提升了技术人员的信息利用率。另外,火电厂自动控制系统还能保住火电厂进行成本的控制与合算。火电厂自动控制系统会对火电厂设备进行自动检测,使工作人员对火电厂设备的运行情况有一个明确的掌握,工作人员就可以根据这些信息估算火电厂设备的使用价值,了解火电厂设备的生产经营成本。 3.3在智能化技术和现场总线技术中的应用 智能化技术和现场总线技术是火电厂自动控制系统中发展速度最快的部分,二者之间有着密不可分的联系,相互依存却又相互独立。智能化技术与现场总线技术都是建立在科学技术的发展基础之上,其中智能化技术是一种超规模的集成电路,将CPU、存储器、数据转换器等微小零件安装在一小块芯片中,通过这种技术对计算机信号进行模拟,从而转换成数字的形式,这样工作人员在操作过程中就能跟容易理解信息中包含的内容,对提升工作人员的工作效率有很大的帮助。另外,智能化技术还能够提升信号转换过程的精确度。模拟信号在传输过程中经常会发生信号衰弱、信号处理的现象,火电厂自动控制系统中的现场总线技术能够有效的避免这一现象,数据处理模块、数据挖掘模块的配合使用来构建一个安全数据库模型,能够在第一时间检测到系统中是否出现入侵的现象,使火电厂自动控制系统时时刻刻维持在自我保护的状态[5]。 4结论 综上分析可知,火力发电已经成为现代社会电力发展的必然走向,如何促进火电厂的可持续的发展是火电厂的主要问题。在科学技术的影响下,使用火电厂自动控制系统,能够对火电厂的运行状况进行很好的控制,面对故障的时候能够第一时间做出应急措施,为供电的持续性与稳定性提供了基本保障,有助于火电厂的长期、稳定发展。 作者:王哲彪 单位:大唐七台河发电有限责任公司 自动化控制系统论文:工业电气自动化控制系统现状及前景 1电气自动化技术取得的新进展 如今电气自动化技术已在三个方面取得了新的进展,它们分别是:综合自动化系统发展的方面,现场总线技术改变的方面和分布式系统控制技术应用的方面。为了满足各个行业之间以及各个部门之间的交流、通讯需求,于是在综合自动化系统方面做出了改革且取得了新的发展。综合自动化系统具有较强的综合性,结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化的特点,使得检测与控制可以一同进行,很大程度上提高了高压系统的控制、保护水平,提高了供电的质量,电压的合格率,减少了系统维护的工作量。现场总线技术的改变主要体现在灵感方面:一是现场总线的控制;二是,现场总线型传感器的改变。为了顺应国际发展趋势,要求现场总线技术必须发生改变。现场总线技术具有系统开放性、互可操作性、互用性、智能化、功能自治化的特点,且在系统结构方面具有高度的分散性,在对现场环境的适应能力上有着较以往而言相对较高的适应能力。其改革节省了硬件的使用与投资、安装的费用、维护的开销,使得电气自动化产品拥有了系统集成主动权,增强了其准确性与可靠性。分布式控制系统具有高可靠性、灵活性、开放性。易于维护、协调性高、控制功能齐全的特点,分布式控制系统支持带电热拔插,支持在线下载新增加的控制逻辑程序,支持在线添加IO模板。可以通过局域星型环网可以现实多个控制站共享数据,运用分布式控制系统可以使得扩展工程相对方便。 2电气自动化控制系统的发展趋势 对电气自动化控制系统进行创新性的改革,也是在对技术工艺和条件、管理结构、生产条件进行全面性的革新,是对各个行业的工作和环境的改善,也是对各个行业工作积极性和效率的提高。根据现今的发展趋势看来,电视自动化控制系统的发展方向主要体现在以下几点: 2.1电气自动化控制系统中,软件所占的地位逐步提升 由于当今时代电子信息化大背景的影响下,电气自动化控制系统的发展前景当然也少不了信息网络技术的应用与融合。随着OPC技术的发展、IEC61131标准的颁布、Windows平台的广泛应用,计算机的使用在促进电气自动化控制系统与信息网络技术的融合中起着重要的推动作用。OPC技术对电气自动化控制系统的影响具有基础性和革命性的特征。它能够有效的解决设备驱动程序开发过程中经常出现的异构现象,对现场总线系统中异构网段之间出现的数据交换问题进行快速的解答,可以作为访问专有数据库的中间件,为不同数据的集成提供便利,且能够有效的实现控制软件与硬件的分别设计。IEC61131标准使得其开发程序具有良好的结构,可以对程序进行完全的控制,支持复杂的顺序操作功能处理,支持数据结构。因此,网络信息技术在电气自动化控制系统中的广泛应用所取得的成绩与效果是不言而喻的,未来将软件在电气自动化控制系统中的地位逐步提高也是很有必要的。 2.2单一设备向应用集成系统转变 单一设备向集成系统应用的转变是未来电力自动化控制系统发展趋势的一个重点。软件和系统有机地集成到一个无缝的、并列的、易于访问的单一系统中,并使它们就像一个整体一样,进行业务处理和信息共享。具有完整、可靠、经济、安全、高效等特点,且促进了电力自动化控制系统的信息化、开放化、分布式。市场需求决定了电气自动化控制系统的这一发展趋势,网络信息技术又为其提供了重要的动力,在软件地位不断提高的情况下,完成单一设备向应用集成系统转变的必要性更为突出。 2.3电气自动化控制系统统一化 为了能够对电气自动化产品进行更好的维护、测试、设计等活动,就要实现电气自动化控制系统的统一化。这样不仅可以将开放系统独立出来,使其成为单个的个体,更便于操作,还对电气自动化控制系统的通用性产生了积极的效果。在未来的发展趋势中,实现电气自动化控制系统的统一化是不可避免的。 2.4电气自动化控制系统接口标准化 电气自动化控制系统接口标准化的实现为电气自动化控制系统中出现的通讯难问题提供了解决的方法。通过实现电气自动化控制系统的接口标准化,可以为企业间、厂家间以及企业与厂家间的数据共享、交换提供安全保障,且可以节约电气自动化系统的开发和维护成本。 2.5专业化人才培养 很多企业在员工的专业化水平培养方面不够重视,使得在企业发展的过程之中出现不必要的麻烦。因此,企业应当注重对员工的培训,无论是系统操作人员还是系统维护人员在员工培训这项工作上一定不能松懈,对员工的培训不仅仅是一种资金的支出形式,更多时候是一种对人才的投资,且有着意想不到的回报。提高技术人员的专业技术水平,使其能对本职工作产生深刻而透彻的认识,更好的将自身掌握的专业化知识运用到工作环节之中,从而使得电力自动化控制系统工作得到更大的提升与进步。 3结语 总而言之,在以市场为导向的时代大背景下,电气自动化控制系统的发展也必须遵循市场发展的规律,以市场需求为基准来进行技术的创新和发展,面对发展做出不同的更新应对措施,才能得到更好的发展。 作者:张红娟 单位:河北钢铁集团矿业有限公司
计算机工程论文:电子计算机工程网络控制软件的优化 0引言 随着计算机技术的不断发展,我们已然进入了信息化时代,互联网逐渐渗透进了各行各业,无时无刻不在影响着人们的学习工作和生活。带来方便性的同时也逐渐显现出了更多的弊端,网络工程软件控制问题日益凸显,这种情况给用户们带来了很大的困扰,因此必须要对其进行优化和改进,加强网络安全防护,保证网络秩序,打造一个良好的互联网环境。 1计算机工程网络控制软件的概述 1.1网络软件 网络软件指的是在计算机中可以承载网络活动以及数据通信的软件。网络软件直接与计算机网络相互连接,可以与其他的系统实现资源共享,为用户提供最好的服务体验。网络软件一般包括五种,分别是协议软件、通信软件、管理软件、操作软件、应用软件等。 1.2工程网络控制 工程网络控制指的是利用通信网络装置建立一个以上的闭环控制系统,这种系统可以对其操作功能进行不断优化和处理。一般情况下网络控制系统主要应用在通信网络中间,对系统信号进行快速的分配和处理。 1.3网络控制软件 网络软件中包括网络控制软件,良好的使用网络控制软件可以有效提高网络工作效率,主要是由管理人员来操作和使用,以便实现网络的自动化管理和实时监控,这样可以避免出现一些不必要的失误,提高网络工作效率。 2网络控制软件的应用及弊端 2.1网络控制软件相关应用 计算机网络控制软件涉及到很多方面的内容,应用范围比较广泛,一般情况下主要分为狭义和广义两类。(1).狭义从狭义方面来说,网络控制软件可以根据其控制对象分为设备管理软件和系统管理软件两种形式。其中设备管理软件主要来源于各个设备厂商,最终目的是加强网络设备的管理效果;系统管理软件主要针对的对象是整个网络,可以实现实时监控和管理。(2).广义从广义方面来说,只要是存在的网络的地方就需要利用网络管理软件对其进行网络管理。眼下有很多的企业都有实行网络管理,例如:银行企业、电信企业等等。 2.2网络控制软件存在的弊端 网络的兴起固然给人们的生活和工作带来了很大的方便,但是难免也存在着大量的弊端,对互联网工作造成了很大的不良影响。其中包括:计算机运行卡顿,网络系统安全性较低,宽带级别过低信息传输堵塞等等,这些问题的出现就决定着工作人员必须要对网络控制软件进行优化和改进。 3如何对电子计算机工程网络控制软件进行改进和优化 随着眼下社会经济的快速发展,人们对网络应用的需求也逐渐变得越来越高,面对这一趋势,网络控制软件逐渐朝着智能化、集成化方向发展,此外网络工作人员也要对其进行优化和改进,具体内容如下: 3.1加强网络安全建设 首先对应用的网络进行安全性测试,一旦发现存在漏洞和安全隐患立即进行处理和排除。很多系统本身就存在一些漏洞,对于这种现象可以使用一些软件进行漏洞修补。与此同时也要注意,于运行的软件越多,漏洞产生的可能性就越高,因此,必须要注意避免过多的运行软件,定期进行扫描,这样才能有效提高电脑运行速度,避免产生漏洞的产生,提高计算机网络系统安全性。除此之外,用户也可以使用数据加密技术进行加密,这种加密方式除了指定的网络以外基本上没有人可以能够破解。一般情况下数据加密技术主要应用在网络维护和系统运营以及软件开发等方面,可以对网端安全性进行有效的保障,提高网络运行的安全性。 3.2优化网络配置 (1).信息资源分配使用SNMP来询问路由表,接口表,地址表和ARP表等。(2).利用管理协议更改配置利用SNMP协议进行网络设置更改,由于绝大多数的制造商都不允许将访问资源表明,因此主要是通过登录系统进行,这样就可以直接实现对系统配置的更改。 3.3实行分布式管理 眼下的分布式管理技术主要来源于两方面,分别是移动技术和CORBA技术。对网络实行分布式管理首先要建立多域名管理,这样可以实现对不同域名的不同管理,同时保证各个进程之间可以进行良好的互动与协调,进一步促进网络全球化管理的实现。使用分布管理不仅可以将网络管理负荷有效降低,同时也能加快信息的传递速度,减少时间,提高网络管理效果。 3.4实现智能控制 智能控制系统中主要包括专家系统、分级智能系统、学习智能系统、模糊控制系统、神经系统等。智能控制可不经过任何人工操作,就可以直接实现设备自主操作的控制形式,其主要就是依靠模仿人类智能从而实现具体操作。将智能控制技术应用在计算机控制软件中可以进一步实现电脑控制自动化,不断提高科技生产水平,同时加快计算机技术的发展进程。 4结束语 总而言之,随着眼下社会发展对计算机网络技术的使用要求不断提高,相关网络工作人员也必须要加强管理和控制,采用先进的网络技术对工程网络控制软件进行优化和改进,提高软件使用性能,促进网络集成化、智能化发展,保证电子计算机的使用效果。 作者:颜滨竹 单位:中国民用航空东北地区交通管理局 计算机工程论文:计算机工程应用问题与优势探讨 摘要:随着计算机信息网络工程技术的快速普及,数字化技术发展水平越来越快。网络环境的开放式管理得到人们的认可,但随之而来的是越来越多的网络信息安全问题。计算机工程应用过程中往往受计算机应用的影响,需要对工程安全的相关问题进行合理的分析,充分研究提升计算机应用技术的整体优势方案,按照人们日常的生活需求,逐步建立良好的计算机应用管理标准,不断提升计算机应用生产效果,实现对计算机工程优势化的管理和分析. 【关键词】计算机;应用;优势 计算机发展与网络信息发展相互适应,通过资源数据信息的共享,提升计算机网络信息技术的安全化管理,不断提升网络信息的快速应用水品个,逐步实现计算机网络信息应用的优势提升。根据计算机工程应用分析标准,对计算机实际的发展形式和发展类别进行准确的分析,充分研究计算机实际符合需求的应用范围,按照计算机应用实际工程领域标准,重点分析计算机工程存在的各种优势特点,结合实际情况,确保计算机网络信息工程的安全可靠化的管理,保证计算机使用的安全性。 1计算机网络信息的应用问题 加强计算机网络信息的安全化应用,逐步提升网络信息技术的普及过程,提高计算机工程化应用标准,对计算机工程的相关安全问题进行逐步探索分析,明确计算网络应用对人们的关注度。加强计算机网络应用信息的分析过程,对计算机网络信息的相关应用问题进行判断,确定实际网络信息问题的快速分析和解决。 1.1受病毒黑客的侵扰 在计算机工程网络化应用中,需要建立合理的网络安全标准。黑客如果恶意的攻击或干扰,就会对计算机应用造成负面的影响问题。计算机的信息安全需要以数据、物理构成以及功能应用为安全管理标准。在计算机应用中,逐步加强实体的安全化管理。计算机应用需要与外围设备相互适应,逐步完善计算机实体的安全规范控制范围,对计算机软件系统、存储控制功能进行有效的分析,明确实际不同类型用户的非数据存储标准。根据计算机实际优化配置标准和存储能力,准确的分析用户操作规定范围内存在的违规行为。根据计算机有效控制标准,利用计算机体系的运营标准进行负责建设,明确数据文件的存储和检测方式。按照数据结构化的输出量,对管控标准进行全面的责任化分析。计算机往往是以口令识别身份的,根据口令的生成、信息的等级、期限的规范等数据进行严格的管控。对于系统可能存在的自动识别进行全面的跟踪调查,明确实际文焕有效应用的标准登记范围,采用全面识别的方式确定终端量。计算系统记录中的相关内容,对计算机系统的节点、用户名称、口令、终端、数据进行合理的分析和应用,确定实际数据操作判断的标准类别,明确实际数据的信息登记过程,确定有效识别数据信息的方案。 1.2信息安全通信的平衡关系 计算机应用信息安全分为低、中、高三个安全级别。按照实际不同信息等级,准确的分析安全保护的有效策略方式。根据安全实际的数据信息保密特征,合理的分析计算机信息传输、存储过程中的相关标准,保证实际可见的数据信息动态量。一班计算机往往受电子数据邮件、个人资料信息、口令录入等内容的工具,网络服务器无法及时对计算机终端进行安全化管理。根据计算机实际工程程序标准,对程序的相关内容进行准确的修正,确定实际终端的安全漏洞问题,改善计算机网络信息人才存在的匮乏现象,适宜的完善管理信息的安全漏洞。 2计算机网络应用存在的优势效果 计算机网络安全需要得到有效的扩展,根据计算机实际应用效果,对计算机网络信息安全进行分析,逐步完善计算机技术的优势特点,对计算机网络信息的安全化进行处理,提升计算机网络工程的应用效果。 2.1计算机网络信息的应用 计算机网络信息需要以合理的建筑标准进行支持,不断完善计算机网络信息技术的应用,实现数据的传输协议,保证信息系统的合理规范。计算机网络信息技术需要对数据库进行处理,完善计算机网络信息的传输性,完善网络信息的安全性,提升信息整体发展水平。 2.2计算机网络科技教育的优势性 计算机网络信息需要对实际的应用范围进行分析,按照计算机网络应用标准,采用合理的教育科研活动,大力开展网络信息技术的支持,提升教育新发展的拓展水平。按照计算机网络信息技术远程标准教育范围,逐步完善我国教育综合事业的快速发展水平,拓展教育范围,提升教育背景,实现教育整体效果水平的提升。按照计算机网络信息安全,采用远程化教育形式,全面构建合理的教育手段,提升教育发展促进的积极性,实现教育体系的快速建设。例如,在教育科研中加强虚拟数据的分析应用过程,按照实际数据分析标准,对教育科研的发展和管理进行数据分析,明确实际科研数据的统计分析标准,依附传统数据分析过程,确定相关预期的分析效果。按照实际计算机网络信息开发的基本原则,结合网络虚拟分析方式,逐步提升数据的分析效果。 3计算机网络系统的快速应用 按照网络信息的传播发展途径,分析计算机网络系统应用的标准,为互联网系统提供合理的拓展空间。以因特网、信令网、光纤分布、数据接口分析为基础的计算机网络信息,需要加强信息数据的快速拓展,逐步提升信息网络数据的安全级别。 4计算机网络公共服务的安全体系 社会服务信息体系需要良好的公共服务管理进行拓展,逐步提升公共服务网络结合的效果,改变传统公共服务的应用标准,对人工数据的输入进行合理的分析,提升整体服务拓展水平,降低服务效率,造成大量的数据安全隐患。依照计算机网络信息的发展,对公共服务系统进行技术支持,提升计算机网络工程的改变性意义,实现传统信息公共服务模式的拓展和提升。 5结语 综上所述,计算机网络信息的应用需要改变现有的信息支持,逐步拓展社会发展水平,改善计算机各个领域经济的快速发展标准,拓展社会的发展进程,提升计算机应用基础,实现计算机网络应用水平的快速拓展,保证计算机综合性应用水平的提升。加强计算机公共信息应用服务的管理方式,改善计算机技术应用标准,对实际计算机的优势进行准确的分析,逐步完善实际计算机优势拓展办法,提升计算机网络信息优势的快速发展。 作者:张艳艳 丁乐 单位:单位江西应用科技学院 计算机工程论文:计算机工程学院发展设想 在春意盎然的季节,重庆人文科技学院计算机工程学院成立了。这是重庆人文科技学院发展历程中的一件大事,标志着整个学院在深化应用技术型本科大学建设的道路上迈出了坚实的步伐。我们深信,这对我校向应用技术型本科大学转型具有重大的战略意义。 一、发展总体目标 我们将经过五年努力(前三年打基础,后二年初见成效),在办学体制和机制上有创新,在教育教学模式上有突破,在教育教学方法上有创造,在教育教学内容上有革新,总体上建立一套完善的现代应用技术型本科计算机类高等教育教学体系,使学生的培养质量位于重庆市应用技术型本科前列,把计算机学院建设成在全国有影响,在重庆为一流的民办应用技术型二级学院。我们将不遗余力地坚持现代大学的办学理念,执行应用型本科大学的国家意志,并将国家意志转化成我们实际行动;我们将不予余力的坚持走教育国际化之路,坚持开门办学,扩大教育开放,加强国际合作,创新教育教学改革;我们将不予余力坚持质量强校的方针,切实将知识转化为学生的智力和创造力,为培养符合社会经济发展的创新性人才而努力。我们一定统一思想,积极推进,把计算机学院办成高层次,高亮点、高水平的应用技术型二级专业学院。为实现计算机工程学院立足重庆,面向全国,走向世界之梦而奋斗。 二、具体发展规划 1.学科专业建设 学科专业建设着重体现社会发展的专业人才的需求,特别是体现重庆经济发展的紧缺人才需求。加强和国际国内ICT公司合作,使设置的专业方向显特色、专业内容上层次、专业群集有体系。经过三年努力实现我校计算机类专业全覆盖,同时突出在IT领域社会人才需求的关键的几个专业方向:软件体系、软件技术、软件开发应用和云计算技术及信息系统技术,智能技术,物联网技术,大数据技术等方向。打造完备的,具有特色的专业群,使人文科技学院成为重庆IT专紧缺人才示范校。到2017年成功申报5个专业:有网络工程和物联网工程、智能科学与技术和数字媒体、及电子与计算机工程专业。 2.师资队伍建设 建立一支稳定的,热爱教育事业,有人文素养、学术水平和专业技术的高素质教师队伍是办好教育事业的核心。要培养和造就一批中青年骨干教师队伍,在学校支持下,下决心多渠道、多方位、多层次的招贤纳士。根据教育部制定的大学师资队伍配备和学科发展要求,到2017年教师总数达85人左右,并在年龄结构、学缘结构、职称结构、专业结构等方面尽最大努力趋于科学合理。 3.学生招生数 为了从学生规模上体现专业结构的调整,实现特色专业、亮点专业的较大发展,以适应重庆社会经济发展的人才需求,根据专业的设置计算机科学与技术专业(设二个方向)招生150名;软件工程专业(设三个方向)招生250名;网络工程(设二个方向)招生150名;物联网工程(设二个方向)招生100名;智能科学与技术(设二个方向)招生150名;数字媒体技术(设一个方向)招生100名。到2017年,在校学生达2000人左右。这将有利于体现应用型本科的内涵特征,有利于学校战略性的可持续发展。 4.研究生教育 为了提升我校的办学层次和办学质量,提高我校在重庆市乃至全国的影响力,我们将尽最大努力积极与ORACLE公司、微软公司、中兴通信公司和思科公司建立战略合作关系,从而充分利用他们的人力资源、技术资源、市场资源、教育资源、成果资源,快速提升我院的办学水平和办学层次,首先是办好计算机本科专业教育,只要条件成熟就全面启动“服务国家特殊需求人才培养项目”的申报,为我校专业硕士的培养做出贡献。 5.建设科学的课程体系 课程体系的建设是教育教学改革的重要组成部分,是落实教育教学体系改革和教育教学模式创新的实施体现。通过与ICT公司的合作,三年内建设完备的优质专业课程体系。使课程体系就有如下特点:第一,体现专业特色的鲜明性,工程技术的实用性,知识架构的先进性。第二,结合重庆信息产业发展的需求和我们的实情,使课程体系结构清晰、层次分明、内容全面,并与我院的素质教育和通识教育深度融合。第三,充分利用全球教学资源,把课程教学与课程设计有机结合,把课程设计与工程项目有机结合,真正实现理论与实践的融合,以提高学生的知识水平、提高学生的认知能力、提高学生工程设计能力。建立一套完整的集课堂教学、课程设计、实验实训为一体的教学大纲、教学课件、和教学视频等教学资源库。使我校在重庆应用型本科院校中,教育教学质量名列前列。 6.建立现代大学教育教学管理和治理体系 将充分利用我院的合作办学的优势,强化国际现代教育思想,用三年时间建立一套完整的适合社会经济发展的现代教育管理和治理体系。包括:教育教学各项管理制度,教育教学各项治理条例,教育教学各项激励机制,教育教学的各项保障机制,教育教学各项约束机制和教育教学质量评价体系。调动一切积极因素,发挥一切可以发挥的力量,使我院教育教学管理科学有序、教育教学规范育人、教育教学发展持续。 7.建设5大工程实验中心 以专业设置为基础,建立配套的5大工程实验中心:计算机科学与技术工程试验中心、软件工程试验中心、网络工程实验中心、物联网工程试验中心和云计算工程试验中心。把工程试验中心建成集专业试验、课程设计、科学研究和实习实训为一体的开放性教学科研平台;加强工程试验中心的内涵管理,用三年时间建立一套完善的规章制度和运营机制;通过引进和培养造就一支合作精神强、技术能力过硬的团队;力争建成重庆市级重点实验室。 8.加强和提高教育教学和科学研究的水平 加强教育教学的研究是提高教师队伍水平的重要举措,是彰显教育教学特色的重要体现,是提高教育教学质量的有力保障,是推进我校教育教学改革的创新力。我们将积极探索适合我校教育教学的新模式、新机制和新方法。我们将以MOOCs为改革的突破口,组织计算机公共基础课和计算机专业基础课的二个MOOCs教学攻关教研组,用二年的时间,对MOOCs课程脚本的研制、课程多媒体的制作、MOOCs应用平台的建设,以及教育教学理论、方法、技术上作出示范性的成果,推动应用型本科的教育教学的实践和改革的发展。加强科学技术研究同样是高等院校重要任务。鼓励教师积极投入到科学研究的创新性活动中,这对提高教师深刻地掌握自然科学研究方法,提高教师科学学术水平,提高教师紧跟世界科学技术发展前沿的能力至关重要。有这样一支教学团队,我们才能在前进的道路上立于不败之地。根据学院的具体情况,用二年的时间建立一套较完善的教改和科研激励机制,并制定配套的实施意见。实现每年每个教师1-2篇,讲师以上的教师至少发表核心期刊论文1篇;每个专业每年成功申报省部级教改或者科研项目1-2项,并获得专利或著作权1-2项;每个专业三年内完成1-2门精品课程建设任务。经过三年努力,在教改和科研成果方面位居重庆市民办高校前列。 9.构建具有特色的校企合作产教结合体系框架 校企合作产教结合是应用型技术大学人才培养的及其重要的模式,校企合作产教结合是一个系统工程。我们要研究新形势,提出新问题,创新新机制,使之上升到教育理念、教育方法、教育模型上来,作为产教结合的行为指南。体系框架主要包括六方面,即:产教结合的机制、产教结合的形式、产教结合的教育教学模型、产教结合的师资队伍、产教结合的课程体系、产教结合的质量保障体系。六个方面相互联系,相互渗透,相互融合,构建了产教结合的科学体系。我们的目标是:用一年时间初步形成产教结合的体系框架,并制定相关的规章、制度及实施办法。再花一年时间形成一套较完整的产教结合体系构架,并完成大部分相关的规章、制度、实施办法的制定。第三年形成一套完整的产教结合体系构架,实现较成熟的产教结合机制、体制、制度、方法的有机融合,为产教结合的长期发展打下坚实的基础。我们要走的路很长很长,但只要我们按照既定的目标坚定不懈的走下去,前途一片光明。 作者:汪林林 单位:重庆人文科技学院 计算机工程学院 计算机工程论文:计算机工程技术的应用分析 近年来,计算机相对应的软件技术及硬件技术都得到了一定程度的发展和进步,计算机工程技术在各个不同领域中的程序化应用也得到了多样化的发展。由于计算机工程技术本身是一种较为固定的程序模式,人们在使用的过程中往往缺少对其创新设计的理念,而是直接按照计算机工程技术中的程序进行应用,因此,才会使得计算机工程技术在应用中没有真正地发挥出他的价值及意义。 一、计算机工程技术的弊端 任何事物都具有两面性,虽然高科技的应用能够有效提升工作效率等,但仍然会存在相应的弊端,如:计算机工程在实际应用中的缺点需要工程师进行合理化的调整,我们认为,计算机工程技术想要得到合理、深刻的运用必须要将其弊端充分地展示出来,让所有使用者对其有更加清楚的了解,进行针对性的合理应用。与不少工程师交谈过程中发现,他们对于工程的设计还是具有一定的危险性意识和责任感,但总的来说,他们还是比较热衷于使用计算机工程技术。我们必须要将计算机工程技术的弊端展示出来,让工程师了解实际工程设计中不能完全依赖于计算机工程技术的应用,要将计算机工程技术与实践经验和知识结合起来应用。例如:专业的工程师在计算机工程技术的应用上会了解该工程的每一项细节,如设计模型、设计原则及原理等,再者,利用计算机工程技术来进行准确性计算和设计,最后再将结果进行比较,分析出最有效的问题解决途径,判断计算结果的真实有效性。以这样的方式不仅能够让计算机工程技术的弊端展示出来,还能够让使用者了解到它的真实性能[2]。 二、计算机工程技术和传统工程技术的融合应用 计算机工程技术的出现无疑是帮助工程师解决各种设计及计算问题,使得工程师和相关工程审核人员的观念及思维都处在了一个高科技水平的阶段之中,有的人会认为,不使用计算机工程技术是与现今时代脱离的现象。正是由于这样的想法,致使部分工程师自身对于计算机工程技术的应用缺乏了应有的创新能力。首先,我们以建筑工程为例子,大部分的工程师都会借助计算机工程技术来对建筑面积范围进行计算,然后再对建筑工程进行规划,其中就包括了所需要使用的原材料等等,整个建筑工程的设计都依赖于计算机工程技术来实行,手工的操作逐渐减少,这样的发展趋势使得建筑工程的安全得到保障。完全地依赖于计算机工程技术而不参与手工预算,对于建筑的安全会形成一定的威胁性。因此,我们认为,在实际的建筑工程操作过程中,建筑工程师应该将计算机工程技术和传统技术相结合在一起应用,在实践中找出差异,并根据实际情况进行深入整合和修改,最大程度保障建筑的安全性。如:站在计算机工程技术的角度上来对问题进行深入分析,并根据设计出建筑工程的相关内容,然后进行传统的手工分析,提出多样化工程设计方案,最后,将计算机工程技术和传统工程技术相结合在一起,再将设计好的思路整合,运用计算机工程技术来设计出最终的程序[1]。 三、合理使用计算机工程技术 计算机工程技术虽然存在弊端,但其实用性极强,所谓“去其糟粕,取其精华”,工程师在使用计算机工程技术时也应该扬长避短,合理地运用它来开展工作。计算机工程技术在实际运用过程中可以以一些适合的自动化工作内容经过高科技转化来进行,对于工程安全性及威胁性问题则要求工程师手工进行预算,控制工程整体设计方案中的偏差,确保工程具备足够的实用性和安全性。如:在实际的计算机工程技术使用过程中,常常会涉及到规范、数学的原理等知识,假设工程师因为缺乏这类知识将使得其难以判断工程技术是否适用于工程,为此,工程师在使用计算机工程技术时要有选择性,才能够将计算机工程技术的优势真正发挥出来。 四、结语 计算机工程技术的应用在实际中会存在一些问题,需要使用者探索出解决途径,以最大的限度来推动计算机工程技术的合理应用。透过全方面的了解,有意识地选择使用计算机工程技术,确保自身的工作能够有效开展,尤其是建筑工程等领域,要确保其设计的安全性,真正地将计算机工程技术的作用发挥出来,促进科技进步与科技发展。 作者:王玉峰 单位:赤峰市生产力促进中心 计算机工程论文:计算机工程应用问题分析 1概述 近年来,科学技术不断进步,互联网与计算机技术也随之快速发展,信息技术向人类生活的各个领域全面推进,促进了商业、信息业、通信业等各个科学领域的发展,逐步演变成数字化时代。如今,计算机工程应用具备方便、快捷等优势不可否认,但网络环境的开放性,使非法用户有机可趁,随之带来了病毒入侵、数据丢失、黑客攻击等一系列影响人们正常工作与生活的问题。因此,计算机工程应用中存在的问题,值得我们深入探究,并挖掘计算机工程应用的优势,不断改进,不断取得创新,以确保计算机工程应用的安全性和可靠性。 2计算机工程应用存在的相关问题 在计算机工程的应用中,由于信息网络平台的开放共享,病毒与黑客极易入侵计算机系统,对信息数据的安全构成严重威胁。因此,计算机工程应用中的安全问题应该得到重视。对计算机安全的管理,包括软硬件结构管理、数据信息管理和应用程序的管理。首先,在计算机应用阶段,计算机的实体安全性应该得到有效确保,计算机实体、计算机的电磁辐射应该得到有效控制,使其符合各项安全指标。其次,针对计算机软件设施,应该进行高效安全的管理和控制,使计算机的存储功能得到体现,阻止非法入侵和数据丢失。除此之外,提高计算机的存储防护能力也很重要,约束用户的作业范畴,避免用户读写操作跨越规范的界限。对于数据信息管理,设置专人进行数据的安全管理以及数据的输出管控,实施安全体系监测,有效记录数据及系统运行状况。另外,对计算机传输数据的输出进行全面审核也很重要。在计算机系统中,用户识别身份的方式通常为口令识别,因此,应严格管理用户登记信息,当应用中出现非法请求,系统应实施全面追踪程序,进行有效识别,对非法用户实施拦截。此外,计算机应自动对应用中的日志记录进行全面记载,记录项目包括节点名、用户名、用户口令、使用终端、使用数据等方面,实施对信息的有效保护。在计算机中,计算机应用的安全性与便利性存在失衡。安全体系的安全水平等级不一,针对信息的重要程度,制定相应的安全措施进行保护。确保信息与数据的保密性、整体性、可用性。在计算机网络体系中,计算机信息的取用,使用者必须经过授权方可访问,这是确保网络管理信息保密性的根本[1]。在信息输入、输出过程中,未经授权用户禁止擅自更改数据,破坏数据的整体性。同时,要体现动态信息的可见性,提高系统静态信息的可操作性。 3计算机工程应用的优势 计算机工程在应用上存在诸多安全隐患,对计算机信息实施安全保护非常重要,计算机工程应用也因此得到发展。例如,运用入侵检测系统,对计算机软硬盘设施中的信息数据进行实时检测,及早发现恶意攻击。对于黑客的入侵和恶意攻击,采取防火墙、防病毒墙对计算机系统进行保护,防火墙可以对网络数据的合理性进行分析,防止外部入侵,对非法用户进行约束[2]。运用加密技术,使黑客无法还原数据,从而阻止其恶意攻击。优化端口保护也具有显著的保护作用,能够对单端及双端进行保护,解决远程终端在计算机应用中的不足。计算机工程的广泛应用,推动了信息化的发展,同时也对经济发展起到了促进作用,计算机工程的发展,带动起相关产业的发展步伐,使我国经济水平提高,同时网络平台的发展给就业者提供了更多的就业机会和发展平台,带动电子产业、商业、信息业、通信业等各大领域的大规模发展。在保证安全的情况下,充分发挥计算机工程应用的优势,让用户安全、放心的使用。在公共服务体系中,计算机工程得到社会的广泛应用,其与互联网技术相结合,有效提高了公共服务体系的管理水平和工作效率。过去,公共服务体系数据需要人工采用手工输入法输入,导致工作效率较慢、服务水平低下、服务质量欠佳等想象。如今,计算机工程与互联网技术的应用,使公共服务体系得到明显改善,服务效率有所加强,获得巨大的进步。 结束语 综上所述,计算机工程在应用过程中,尚存在一些相关的安全问题,但也具备相应的优势。因此,对计算机工程应用的不足与优势进行探讨,掌握存在的问题并针对问题提出解决方案,运用科学的管理手段,实施具有针对性的安全措施,以解决计算机工程应用存在的不足,提高其可靠性和安全性,充分发挥其应用价值,为人们提供安全、可靠的信息平台,促进经济、科学的发展,提高全民经济水平。 作者:王玉峰 单位:赤峰市生产力促进中心 计算机工程论文:一体化计算机工程LVDS显示技术研究 1某一体化计算机中LVDS显示电路的设计原理 根据LVDS的传输线路组成,某一体化计算机中显示电路应由LVDS信号输出、LVDS信号传输、LVDS信号接收三部分组成。在选择LVDS输出电路时,应注意LVDS输出接口的选择。LVDS输出接口也分为以下四种类型: 1)单路6位LVDS输出接口,RGB信号均采用6位数据,共18位RGB数据; 2)双路6位LVDS输出接口,采用双路方式传输,RGB信号采用6位数据,其中奇路数据为18位,偶路数据为18位,共36位RGB数据; 3)单路8位TTL输出接口。这种接口电路中,采用单路方式传输,RGB信号采用8位数据,共24位RGB数据; 4)双路8位1TL输出位接口。这种接口电路中,采用双路方式传输,RGB信号采用8位数据,其中奇路数据为24位,偶路数据为24位,共48位RGB数据。考虑到实际使用,单路6位LVDS接口就可以满足。而单路6位LVDS接口需要四对差分线来通讯,三对差分线是数据传输,一对差分线用于时钟信号传输。因此,选择了一款支持单路6位LVDS显示输出的COMExpress模块作为LVDS显示的信号输出端,选择一款支持单路6位LVDS的LCD液晶显示屏作为LVDS信号接收端。 2一体化计算机中LVDS显示的实现 一体化计算机中的LVDS显示发送端及接收端选型好之后,还需要考虑好LVDS信号传输的设计,以确保信号质量。 2.1计算机背板PCB设计 从COMExpress模块引出的信号不能从COMExpress接口直接传输到液晶屏上,这需要计算机背板的转接,在背板PCB设计时要考虑好高速LVDS信号的走线,主要有以下几点需要注意: 1)LVDS信号的匹配阻抗通常为100Ω±10%;2)保证差分线平行等距,一般是将差分线对长度误差限制,尽量使用同层内的差分; 3)LVDS差分对走线应尽可地短而直,避免过孔和大于90°的转向; 4)LVDS信号要远离其它信号。其他信号最好分层布线,若必须使用同一层走线,距离应大于3~5倍差分线间距; 5)不同差分线对间的间距至少应大于3~5倍差分线间距。 2.2传输线缆的设计 从计算机背板到显示屏之间,需要设计有传输线缆。在设计传输线缆的时候,为确保信号质量,应该注意以下几点: 1)信号传输线缆应双绞、等长; 2)要做好线缆的屏蔽,屏蔽层要接地; 3)信号线缆要注意避开其他信号线,尤其是电源线缆,防止造成干扰; 4)选用的连接器务必要压接可靠,采用的接触件一般为铜材质以保证信号质量。 3调试及故障分析 一体化计算机按照上述设计方案进行了生产,在首次测试时,发现显示屏上没有显示,经检查,LVDS信号线路连接正确,在调试板上测试COMExpress模块,显示正常,但在查看BIOS设置时,发现可以设置主模块的输出为单路6位LVDS输出,或是单路8位LVDS输出,默认的是单路8位输出,与液晶屏的输入接口不符,导致没有显示。调整为单路6位输出后,显示正常。在后续一体化计算机的调试、试验中,发生过一些显示故障,总结起来,主要有黑屏、抖屏、缺色现象。通过更换模块的方式进行排查,排除了线缆、液晶显示器的问题,定位是LVDS显示输出异常。然后在发生故障时,测量了故障模块的LVDS信号输出波形,通过对比工作正常时的波形,发现主要是时钟信号波形异常。工作正常时的LVDS时钟信号(TXCLK±).根据LVDS信号的通信原理,在LVDS显示工作正常时,时钟信号的摆幅应满足的要求,即LVDS时钟信号的TXCLK+与TXCLK-差分信号对的差值在250mV~450mV时,判断为逻辑“1”,差值大于-250mV时~-450mV,判断为逻辑“0”,而且同时必须满足峰峰值的要求,在差值最小的250mV时,峰峰值最小应满足500mV,在差值最大的450mV时,最大峰峰值为900mV。根据故障时的时钟信号波形与要求对比,可以清晰地判断出故障的波形不满足中的LVDS时钟信号的要求,从而造成LVDS显示无法正常工作,解释了故障机理,下一步则需要对输出LVDS显示的模块进行进一步的故障分析。 4结论 本文在工程应用中,依据LVDS显示的基本原理,结合了LVDS在应用中的一些经验,成功实现了应用LVDS显示的某一体化计算机,并对调试过程中发生的问题进行了分析,供其他需要LVDS显示工程应用的设计者作为参考。 作者:孙懿 单位:江苏自动化研究所 计算机工程论文:计算机工程绘图土木工程论文 一、从教师的角度寻找提高专业绘图能力的途径 教师的教学要结合职业技术学院学生的特点,应采用适合的教学方法,教学内容与本科学生要有一定的区别。应结合职业技术学院学生实际进行教学改革,以工作任务为中心组织教学内容;以典型的建筑施工图为载体,设计教学活动。突出实践性,强调学生的自主学习。教师的实践总结,融合进教学之中,从而达到让学生自主提高专业绘图能力的效果。 (一)改革教学方法和教学手段 过去教师系统讲解理论知识、满堂灌、学生被动听课的传统的教学方法,学生缺乏积极性、主动性和创造性,现在职业技术学院的教学应重视激发学生的积极性、主动性和创造性。对于计算机工程绘图这一门课程来讲,主要应采用项目引领、任务导向等教学方法;并采用多媒体教学及人机互动等教学手段。提高学生听课的专注程度,提高学生的学习热情。 1.项目引领项目引领的教学方法,改变了传统的教学过程,以实际的工程项目为依托,并根据学生能够接受的程度,展开针对性的教学。通过计算机工程绘图这门课程,提高学生的绘图能力,在进行教学时,以项目引领的方式,使用具体的工程项目教学;在绘制具体的工程图的各个环节,在学生急需知道下一步做法时,传授必要的理论及实践知识。学生在这种情况下,是最想学习的时候,学习效率也是最高的,学习兴趣也是最浓的。 2.任务导向任务导向的教学方法,强调把一个工程项目,分解成若干个任务,以实际的工作过程(建筑工程施工图)为载体,提炼出典型的工作任务,使学生在完成工作任务的过程中,学会绘图命令、修改命令以及与之相关的各种高级操作命令。打破原有的章节顺序,以任务为引领,逐级深入。以能让学生在自主学习中真正、切实地掌握绘图技巧,精确熟练地利用课内知识,以及内容的精准应用为主。让学生自主实践,自主结合课内知识,自己动手并总结经验。这样做的目的,避免学生在绘制工程项目时,由于工作量大,而感到枯燥,并产生厌烦情绪。在绘图的过程中,教师在给学生渗透理论知识的同时,融入企业岗位资格标准。学生在完成一个个的小任务时,绘图能力自然就得到了提升。并且体验到了其中的乐趣,从而愿意去主动学习。 3.教学做一体化将课堂教学和实训室整合在一起,采用一体化教室上课,理论教师与实践教师由同一名(批)教师担任。通过项目引领、任务导向“边做边学、边学边教”,促使学生学习相关理论知识和实践技能,打破了原来的理论课和实训课的界限,是一种非常适合职业技术学院学生的学习方法,这种教学方法的教学过程实际上就是教学做一体化。“教学做一体化”的教学模式是我国职业教育界普遍认可的一种教学模式。在这种教学模式中,学生是主体,教师起到的是主导的作用,教师多半时间都是在辅导学生,而不是讲理论课。 4.应用广播教学软件教学广播教学软件可以完成:一机(教师机)对多机(学生机)的广播(授课或播放各种软件、课件等)、一机(教师机)对一机(学生机)的辅导、控制和查看学生机的屏幕。应用这种教学软件,代替了传统的教学手段,也代替了投影仪加大屏幕的多媒体的教学,并且不会受到投影仪投影效果的影响,是一次教学方式的改革和飞跃。采用这种教学方式,学生乐于接受,效果显著。 (二)整合教学内容 职业技术学院工程绘图的教学内容,不能是本科这门课教学内容压缩或简单地删减,学生不愿意接受或很难接受的理论知识,尽量地少讲甚至不讲,尽量多地带领学生进行实际操作,在操作的过程中,渗透给学生能够理解并且容易接受的理论知识。为了让学生在将来的工作岗位上得心应手,学校的教学内容应以将来的实际工程应用为主。要打破原来的章节顺序,按照工程图的绘制顺序,整合教学内容。使学生更加易于接受。 (三)模拟真实的工程实例,进行课程设计,增强实践力度 为了使学生的绘图能力得到巩固和提高,必须增强实践力度。可以适当地增加课程设计,在课程设计中,要模拟真实的工程实例,绘一小型工程的施工图,根据课时量,模拟的施工图内容可以进行适当的删减,绘制典型的施工图纸,比如建筑的平、立、剖、节点都只画一张等,学生在绘图时,要严格执行各种建筑绘图规范。能力是练出来的,只有通过典型工作任务的参与、独立完成,才能形成相应的技能,掌握实用的理论知识。 (四)提高教师的专业技能 教师的专业技能,对土木工程类学生绘图能力的提高,起到了很大的影响,教计算机工程绘图的教师,最好能具有双师素质,也就是要具有一定的实践经验,教师的双师素质,在整合教学内容,以及按照绘制施工图的顺序,重新排列教学内容的先后顺序、贯穿整个教学内容的主线上等方面,均起到一定的作用。由于教师具有相关的工作经验,可以很随意地找到一些极容易画、学生又感兴趣的建筑施工图或结构施工图的相关内容,能够对各种相关规定,把握得相当到位,并能根据新规范、新图集及时修订所教的内容,使学生所学与将来的工作完全接轨。同时做到教学相长,有时学生的思路,也会给我们带来启发,并且对以后的教学产生一定的影响,使更多的学生因此而受益。 二、结束语 综上所述,对于动手能力很强的职业技术学院的土木工程专业学生来说,要想提高其计算机工程绘图能力,并不是件多么困难的事情,这需要任课教师和学生的共同努力,教师要根据学生特点,按照实际施工图的要求,进行教学方法和教学手段的改革,同时对教学内容进行整合,其中所有的案例都围绕真实的施工图进行,并且重视对学生好奇心和求知欲的培养,激发学生的学习热情,变被动为主动。要培养学生的专业热情,学生有了对专业的热爱,了解具有绘图能力的必要性,从而愿意去画图,这样在老师的指导下,才能去主动练习。按照这样的途径去执行,学生应用计算机绘制工程图能力一定会提高的。 作者:谢桂英 张威琪 杨化奎 霍堂霞 王滨生 单位:哈尔滨职业技术学院 黑龙江省质量监督检测研究院 计算机工程论文:计算机工程专业方向系统设计论文 1研究思路与目标 集成电路技术的发展,使集成电路和处理器的关系密不可分。随着多核技术的出现,处理器已经变成构成系统级芯片(SoC)的基本单元,因此,从集成电路的功能级设计层面讲,计算机系统设计实现采用的方法就是大规模集成电路(VLSI)系统的设计方法。从卓越人才培养的角度,VLSI系统设计是微处理器的逻辑实现手段,而数字逻辑是计算机组成的物理实现基础。学生的数字逻辑系统设计能力和VLSI系统设计能力直接决定了其计算机系统设计能力。因此提升学生计算机系统设计能力的关键是提升学生的数字逻辑系统设计能力和VLSI系统设计能力。为了切实提高计算机工程专业方向本科学生的计算机系统设计能力,教学改革研究工作的目标确定为:以数字逻辑设计方法为设计基础、以硬件描述语言为设计工具、以硬件仿真系统为设计环境、以FPGA为系统实现手段、以计算机系统设计实现为目标和主线,将计算机系统设计实践完整地贯穿于专业核心课程之中;教学改革研究思路确定为:系统视角、整体优先、设计牵引、讲做结合、注重能力。该研究思路不同于一般的课程群,不是简单的知识点的审视,是“自顶向下”的观点和“自底向上”的实现的一种结合方法,最终目标是提升计算机工程专业方向本科学生的计算机系统设计能力。 2研究内容 计算机工程专业方向的主干课程包括数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、计算机系统结构、嵌入式系统、计算机设计与调试、计算机系统设计、VLSI系统设计等。课程各有目标,课程之间有宏观上的先后顺序,有微观上的相互穿插,有内容上的重叠。经过近几年的教学研究和改革,各门课程都发生了非常大的变化[1]:VLSI课程中会涉及算术逻辑单元的设计甚至处理器设计方面的内容;汇编语言的作用已经从编程工具转变为描述和理解计算机系统工作原理的有效工具;HDL语言和仿真工具不再专属于数字逻辑电路设计领域,已经成为计算机系统设计的通用语言和工具。但是,由于总目标不明确,导致课程分头讲,实验分头做,总体学时不少,最终效果欠佳。笔者的主要研究内容以计算机系统设计为目标,从能力培养的视角看待和理解数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言、计算机系统结构、嵌入式系统、计算机设计与调试、VLSI、计算机系统设计等课程,借鉴CDIO的思想,将系统设计思想和设计实践贯穿整个计算机工程专业方向人才培养过程。 2.1重新审视和修订教学计划 在研究过程中,我们首先整理涉及的各门课程的全部知识点,对相互影响的重要知识点整体排序,整合相近和相似的知识点,归并出一些重要的专题,提出有利于培养计算机系统设计能力的完整实践教学体系,全线引入HDL语言,全线引入基于FPGA开发板的设计实验,紧密配合理论课、设计方法课、实践课,形成“学习—构思—设计—实现”的完整过程。 2.2数字逻辑电路设计课程内容的改革 数字逻辑电路设计课程改革的研究重点是设法强化和提升学生使用硬件描述语言说明硬件系统的能力,将硬件设计语言的介绍提前到课程的开始部分,使学生在学习数字逻辑电路设计过程中就开始使用硬件设计语言,相当于使学生掌握了一个设计工具,为计算机组成原理课程和计算机系统结构课程提供支持,另外,从教学上形成学习数字逻辑电路设计就是学习集成电路设计的理念。数字逻辑电路设计课程的实验既有使用逻辑电路器件搭建实验电路的传统型实验,又有使用FPGA开发板的设计实验。 2.3计算机组成原理课程的教学改革 计算机组成原理课程借鉴“深入理解计算机系统”教材中的思想,调整了部分课程内容和授课重点,比如,在数据表示部分增加了C语言的整数表示以及比较运算的示例,在存储器部分增加了程序访问局部性原理的C语言示例,在指令系统部分增加了寻址方式的C语言示例等。增加C语言的示例是进行教学视角调整的一种尝试,由于学生已经学习过C语言,已经初步掌握了编程方法,但是并不清楚程序在计算机内部,特别是在计算机系统底层硬件中是如何表示、如何执行的。通过在计算机组成原理课程中增加一些C语言的示例,让学生真正理解程序的执行过程。 2.4计算机系统结构课程内容的调整 计算机系统结构课程在课程内容方面进行了一些调整,主要为了更好地与计算机组成原理和计算机设计与调试等课程衔接。增加多核处理器和多线程调度等方面的内容;对教材中给出的一些具体处理器实例给予更多关注,比如Pentium、PowerPC和MIPS处理器实例等;重视向量运算和向量处理器部分的内容。 2.5计算机设计与调试课程实践教学改革 计算机设计与调试课程把以往让学生设计实现一个有十几条基本指令的微程序控制器改变为设计实现向量协处理器;以PowerPCRISC处理器的指令系统为参考,把设计PowerPC扩展指令协处理器AltiVec模块中的VSFX指令部分作为教学内容。整个设计任务分为8个相互联系、难度逐步增加的子任务,通过教师引导、分组讨论、学生实践、实现设计、完成测试等一系列教学环节,让学生完成协处理器中的部分设计工作并熟悉完整的协处理器的设计与调试方法。 2.6嵌入式系统设计课程实践教学改革 嵌入式系统设计课程开发出嵌入式系统计算机结构及相关软件的综合实验,使硬件与软件相结合,强化对学生计算机综合开发应用能力的培养,提高学生的实践能力。综合实验要求学生完成一个嵌入式系统开发实现的全过程,包括完成硬件、软件的功能分配,进行主控数字系统硬件的设计和制作,设计驱动和功能软件,硬件、软件的分别测试与综合测试等。 2.7VSLI系统设计课程实践教学改革 VSLI系统设计课程的实践教学改革,把实践分为3种类型:课程实验、自主实验和课程设计,3种类型的实验全部基于Nexys3FPGA开发板进行设计。课程实验包括XilinxFPGA设计流程、Nexys3FPGA开发板主要模块接口设计和基于IP的数字电路设计等。自主实验部分的题目类型包括:串—并转换电路、FIFO存储器设计、大数加法器设计和FIR数字滤波器设计等。课程设计部分的题目类型包括密码协处理器设计、数字信号协处理器设计和图像处理协处理器设计等。 3实验室建设 天津大学计算机科学与技术学院2006年建立了数字逻辑电路设计实验室、计算机组成实验室、计算机系统结构实验室、嵌入式系统实验室,建立了超大规模集成电路设计与应用研究所。实验室配备了数字逻辑实验台、计算机组成原理实验台、计算机系统结构实验台(带有FPGA模块)、嵌入式系统设计实验台等教学实验设备。这些实验室和实验设备能够满足常规的计算机系统实验,但对计算机系统设计能力培养的支持还不够。为此,学院2013年与美国Xilinx公司合作,建立了天津大学—美国Xilinx公司计算机系统设计联合实验室,实验室配备了50多块Nexys3FPGA开发板,实验时可以满足每人一块开发板的要求。超大规模集成电路设计与应用研究所于2012年引进BEECube公司先进的BEE3系统,该系统基于计算机系统的第三代商用FPGA系统,包括4个Virtex5FXTFPGA芯片,以及高达64GB的DDR2ECCDRAM和8个用于模块间通信的10GigE接口。有了Nexys3FPGA开发板和BEE3系统,我们具备了实现学生设计的各种计算机系统的设备平台,为培养学生计算机系统设计能力提供了强有力的支撑。 4结语 经过两年多的教学改革与实践,在新的教学改革思路指引下,学院调整了教学计划和课程内容,建设了新的实验室,引入了新的实践手段和方法,教学研究和改革实践工作取得了初步成效。“计算机学院教学管理过程化规范化改革”和“嵌入式系统设计课程实践教学改革”两项教学研究成果获得2013年天津大学教学成果二等奖。 作者:张钢 郭炜 车明 魏继增 李雪威 单位:天津大学计算机科学与技术学院 计算机工程论文:计算机工程实践能力培养 一、渐进式的工程化实践教学 数据库技术及应用是与各专业应用结合比较紧密的应用技术基础课程,是一门工程性和实践性都非常强的课程,因此我们主要以工程化实践教学模式进行数据库技术与应用课程的教学,根据“初步体验、独立项目实践、从业实践与实训”3个层次实行渐进式实践教学训练。在教学过程中,我们注重培养学生的工程能力,强化学生的工程实践意识,从教学内容的组织和实验环节的设计到课堂教学案例和实验教学的开展,都围绕工程素养的培养进行遴选。 1.1采用工程案例驱动的理论教学模式 在理论课讲授方面,我们以工程案例驱动模式进行教学,以网上书店的开发案例贯穿教学全过程,将数据库基本原理和设计技术融于案例教学过程。同时,根据浙江传媒学院电子信息工程专业的传媒行业特色,对教材的内容进行优化整合,增加与新媒体应用相关的多媒体数据库等新技术内容,加强数据库工程应用设计及网络数据库应用技术能力的培养。在各章的教学中,我们用案例进行分析,逐层引导,全过程地阐述数据库系统原理及应用中的各类概念和技术问题。 1.2实行渐进式的工程化实践教学过程 1)初步工程训练体验。课程的教学除了理论教学外,还有相应的课内实验教学。实验内容分成两部分,一部分是数据库技术的基本实践,主要包括特定DBMS的使用、SQL语言的编程练习以及数据库的连接技术;另一部分是小型数据库应用系统的开发,采用工程化的基本思想,组织学生分组设计实现一个初步的工程项目,培养学生的自学能力、主动学习能力、团队协作能力以及初步的工程实践能力。在初步工程训练体验阶段,教师提出工程设计的基本功能和性能要求,包括系统界面设计、基本的数据操作和查询统计功能设计、性能指标设计等基本要求。学生可自由组成小组,根据教师要求自主选题并自主选择开发工具和数据库环境,在完成基本功能要求的前提下,可以结合自己的工程项目设计实现一些特色功能模块,然后完成项目设计的总结报告。最后,教师对每个小组的作品进行项目验收,要求每个小组制作PPT进行项目工作汇报并演示所设计的作品,由学生推选出的若干学生评委负责项目评分。工程项目设计成绩作为该小组成员平时成绩的主要评分依据。 2)独立工程训练实践。独立工程训练实践要求学生在课程设计阶段完成。该阶段要求每个学生自主完成一个真实的或模拟的项目开发实践,以着重培养学生的自学能力、独立从事工程实践的能力、基本的分析问题和解决问题能力。课程设计阶段要求学生自学数据库开发工具和环境,强调独立设计,强化学生查阅资料能力、自学能力、创新设计和实践能力的培养。在此课程设计阶段,教师除了提出项目设计的基本能力训练要求和设计作品的基本功能和性能要求外,还给出一系列参考选题让学生选择。学生也可以自主选题,但需征得教师同意,以保证选题的质量。为避免抄袭等行为的发生,每个学生的题目和内容必须不同。同时,课程设计阶段会要求学生采用与上一次设计不同的工作模式(C/S或B/S),采用工程化的手段和方法完成基本的设计实现工作。课程设计完成后,指导教师组织学生评委(7人)对学生作品和设计方案进行检查,最后通过汇报答辩的形式评定作品设计成绩。作品设计和汇报答辩成绩由学生评委给定,教师在设计过程中负责答疑,在答辩过程中负责点评,但教师有权对成绩进行微调。另外,在课程设计结束后,学生要完成课程设计报告,教师对课程设计报告批注评语并给出成绩,课程设计的最终成绩由作品设计成绩和设计报告成绩组成。经若干次实践证明,上述实践教学方法既减轻了教师的工作任务,同时又促使学生相互学习并取长补短,在促进学生自主学习、主动学习和实践的同时,也提高了学生的表达能力;通过课程设计报告,学生提高了撰写规范的项目设计方案的能力和设计总结报告的水平。 3)从业工程训练实践。从业工程训练实践主要指学生在企业实习期间,以行业一线的真实工程项目为背景,参与并完成相应的工程项目设计实现工作(或作为其毕业设计),培养数据库工程应用实践开发和运用数据库技术从事服务外包等实际应用开发能力。第3阶段主要是结合实际数据库工程项目,尤其是与传媒应用密切相关的数据库工程项目的设计与实现工作,如电视节目查询点播系统、媒体资产管理系统、影视资料编目系统等。这一阶段的实践主要培养学生的实际应用能力,帮助其尽快适应社会需求,在离校前具备应对复杂工程实践的基本能力。通过3个阶段的实践教学,学生能够初步具备到一线从事数据库工程及服务外包等项目开发的基本能力。 二、以能力培养为目标的考核评价机制 教学方法和手段中的一些不足之处,不可避免地会导致考核评价机制不科学和不公平现象的发生。多数课程的考试都采用期末笔试形式,课程考试无法真正做到考核学生的实际工程能力,为此改革评价方式宜与教学模式改革相配套。为使实践训练能落到实处并能给出客观公正的实践评价,我们对于C语言、Java课程以机考为主,采用具有自动评价学生程序功能的程序设计上机练习及考试系统,改变期末笔试的考试形式,在开学半学期后每两周组织一次机考,采用多次开卷机考的方式进行课程考核。通过考试的学生如果不满意成绩,还可以在学期结束前的任何一次考试中重考。数据结构与算法课程考核分为笔试和机考两部分,期末总评成绩建议按照平时成绩占20%、笔试成绩占40%、机考成绩占40%的比例计算。数据库技术与应用课程的成绩由理论考试成绩和工程项目设计成绩两部分组成,理论考试和工程项目设计各占总成绩的50%,其中设计作品占40%,设计报告占10%,不再单独设置平时成绩,而以初步的工程项目实践成绩作为平时成绩。课程成绩的评价采用理论学习与能力培养并重的方式。 三、结语 通过组建由C程序设计、Java程序设计、数据结构与算法分析、数据库技术与应用4门课构成的计算机类课程,我们从以下几个方面对教学模式尤其是实践教学模式进行改革和探索。 (1)以案例驱动方式深化C语言课程的教学改革,完全由学生自学C语言语法,突出专业层面的基本程序设计能力训练。 (2)以案例驱动和项目驱动并重的方式深化Java语言课程的教学改革,前半学期主要采用案例教学法,让学生学会Java语言的语法规则和调试方法,熟悉Java特性和程序架构,特别是熟悉面向对象程序设计的理念;后半学期主要通过项目驱动教学方法,强化学生工程实践能力的培养,突出项目设计实现能力训练。 (3)以理论与实践并重的模式开展数据结构与算法课程教学,以学习传统的、经典的数据处理方法为核心,以掌握算法设计基本功能为目标,通过课堂教学与OJ系统中相应的配套练习,基本达到工程设计必需的基本技能要求。 (4)以工程案例驱动和分组数据库应用工程训练方式改革数据库技术与应用课程教学。我们通过工程教育相关课程的理论和实践教学模式改革,激发学生学习积极性,提高学生自主学习能力;始终坚持以培养学生的工程实践能力为目标,使学生能将工程设计理论和技术应用于实际系统中,更好更快地适应社会对工程人才的需求。 作者:殷伟凤 瞿有甜 郑珺 徐强 单位:浙江传媒学院电子信息学院 计算机工程论文:计算机工程应用问题与优势 一、计算机工程应用相关问题 计算机工程应用阶段中,由于较易受到病毒干扰与黑客入侵影响,因此安全问题成为我们应首要关注的内容。计算机安全保护主体应针对其物理构成、数据信息以及应用功能进行安全保护管理。一般来讲,计算机工程应用阶段中应体现良好的实体安全性。其主机同外设形成的电磁辐射较为显著,为此应控制计算机实体符合安全规范标准。对于系统软件则应体现良好的存储管控功能,应能够预防用户非法存取各类数据。同时,计算机实体还应具备优质存储保护能力,进而有效预防用户作业超越制定范畴实施读写操作。再者,还应具备良好的管控功能,进而有效的记录并反映体系运行状况,并做好数据文件存储读取的有效监测。同时,处理数据机构进行的输出管控应设置专人全面负责。传输数据文件至用户前期,应通过数据处理机构的全面审核,同时输出信息发放应具备完善审批手续。计算机对用户身份识别的常用方式为口令,因此应对口令生成、信息登记以及期限的更换实施严格管控。系统应实现对各类非法请求的全面跟踪,并登记该类文件应用状况,对非法终端进行全面识别。另外,计算机系统应具备全面详实日志记录,在每次成功应用后,应登记节点名称、用户名称、具体口令、终端名称,登陆时间,应用数据信息内容以及程序名、实施操作的类别,还有修改之前以及之后各类数据值等。计算机网络系统安全应用目标为,在安全以及通信便利性之中寻求一种平衡。计算机总体安全水平应体现出由低级到中级再到高级的丰富多层安全体系,并可对各类重要信息、数据制定相应等级的安全保护策略。其安全特性则表现为保密性、整体性与可用性。保密性为网络资源仅能通过授权实体进行存取调用。而信息储存以及传输阶段中应保持良好的整体性、全面性,不应在没有授权的状况下,由其他方进行修改。可用性则为对各类静态信息应体现可操作性,同时对丰富动态数据信息内容应体现可见性。计算机网络系统中还包含一定的漏洞,由于其属于复杂庞大的软件包,因而最大漏洞为I/O处理。基于TCP/IP应用明文进行传输,因而攻击者可通过电子邮件截获实现攻击。还可通过网页口令录入以及个人资料写入进行攻击。Web服务器同网络浏览器则无法确保全面安全。较多人在进行CGI程序编写时,并非做新程序的编辑,而是实施一定修改。进而令其呈现出相似的安全漏洞。安全管理阶段中,则由于欠缺网络管理人员,操作不规范,没能定期做好安全测试、全面监察,欠缺对网络系统安全的有效监控,进而形成了网络系统安全的一定威胁影响。 二、计算机工程应用显著优势 计算机工程应用常常存在安全问题,同时为有效应对漏洞的影响,则进一步促进了计算机工程应用向前的发展与推进,并令其呈现出一定优势。例如,为应对网络攻击、黑客入侵,可通过应用加密技术,防火墙系统凸显其安全优势,有效的弥补漏洞,提升计算机网络与应用工程系统综合安全水平。还可应用数据加密技术,做好网络安全的有效防御。计算机网络系统中,优化端口保护为网络安全防控的首要环节。基于远程终端以及通信线路均为计算机信息安全之中的薄弱问题,因此可应用端口保护凸显优势效能,做好单端以及双端的安全防护,提升计算机工程技术安全应用水平。同时,计算机工程应用安全问题进一步会为网络犯罪创造一定空间,并带动相关产业发展,在一定层面也对经济发展形成了刺激作用,并扩充了就业机遇。当然,该类影响作用我们应有效把握,将负面影响降到最低,积极探寻有效的安全防护策略,激发计算机工程应用的正面优势。例如,应全面推进电子商务的发展,发挥计算机工程应用优势,创建健康、优质、良好的信息环境,令客户不会受到空间、地域范畴的限制。可加快不同地区的经济交流,应用计算机技术,实现信息共享、数据传输,价值化资料综合应用,并推进个性化、高效性、优质化的电子商务服务,满足用户个性化应用需求。同时,可利用计算机系统、网络平台推进开展丰富商务活动,促进科技创新,令较多企业可实现快速、自动化的商务处理,而无需像往常一样关注内部的具体分工。基于计算机工程技术,较多企业可提供给客户更为全面统一的集成服务,网络则在该类服务之中发挥了催化剂作用。企业则可令客户具体服务过程转移到网络系统中,令客户通过更为快速、简单、清晰的方式应对各类复杂工作,提升实践效率。例如,将资金由存款户头实现向支票户头转移,还可清晰的明确信用卡的具体收支事项,进行发货请求的详细记录,或是搜集查阅并采购各类稀有材料与产品。该类操作均可在足不出户的情况下快速的完成。由此可见,应用计算机工程技术开创电子商务系统,可为客户提供更为便利、高效、快速、一体化的优质服务,对于客户自身以及企业发展,均发挥了显著的优势作用。 三、结束语 总之,计算机工程应用实践中,存在一定的安全问题,同时显现出在现代化社会发展建设进程中的优势及应用价值。我们只有针对安全问题特征,变不利为有利,制定科学有效的防控、管理策略,提升计算机工程技术安全应用效能,激发现代化技术综合应用优势,方能凸显计算机工程技术应用价值,有效弥补安全隐患,促进计算机工程领域的快速、科学与全面发展。 作者:王峰 单位:江海证券有限公司 计算机工程论文:巨型计算机工程的创新 1983年12月,由国防科学技术大学计算机研究所研制成功的中国第一台亿次巨型计算机通过国家技术鉴定,国防科委主任张爱萍将其命名为“银河”。这是中国改革开放、独立自主与引进吸收相结合方针以及全国大力协作的产物,也是中国工程创新的成功案例。本文以银河亿次巨型计算机为例,着重探讨该工程的决策、组织管理中的成功经验,为后人提供有益借鉴。 1工程的背景与决策 国际巨型计算机的研制始于20世纪60年代中期。1976年美国CRAY公司研制成功的Cray-1流水线向量巨型计算机,标志巨型计算机技术的成熟,并开始进入商品化阶段。苏联、法国、英国、西德以及日本奋起直追[1][2],相继研制出各自的巨型计算机。技术先进、功能最强的计算机,历来被首先满足于军事领域的迫切需求。美国国防部以及和军事密切相关的航天局、能源部、国家安全局,一直是巨型机的最大用户,也是巨额研制费用的提供者。1976年,美国著名核武器设计发展中心洛斯•阿拉莫斯实验室以880万美元的价格购买了第一台Cray-1机[3],美国三军及战略武器部队的C3I系统也使用了Cray-1机[4]。因此,美国将巨型计算机看作“军备竞赛的基本要素”,决定“不应让这种计算机输出到任何国家”,尤其对社会主义阵营国家,实行技术封锁和禁运。第三台Cray-1机原本是苏联定购的,但被美国国防部一票否决[5]。 中国考虑研制巨型计算机始于20世纪70年代初。1956年中国的计算技术开始兴起[6],经过仿制苏联到自行研究、设计、制造等不同发展阶段,先后研制出电子管、晶体管、集成电路和超大规模集成电路计算机,为国家经济、科学研究尤其是国防科技做出重要贡献[7][8]。正是由于计算机技术与国家安全、国防科技以及武器装备发展密切相关,1967年9月聂荣臻就提议研制更高水平的计算机。据此,国防科委四局组织调查组到中国科学院计算技术研究所调研,准备百万次计算机的研制方案。1968年4月,在北京召开总体方案论证会,9月国家计委、国防科委、国防工办向中科院计算所下达百万次计算机研制任务书,代号1025。1970年11月,十院向国防科委报告,提议中科院计算所研制亿次巨型计算机,代号723[9]。1972年10月,国防科委根据国家尖端武器、增强国防实力的迫切需要,召开常委扩大会议,专门研究我国巨型计算机研制问题,并向中共中央专门委员会建议,将巨型计算机的研制列入国家重点工程项目。1974年初,中科院、四机部和国防科委联合向国务院、中央军委、中央专委提出组织全国力量,开展巨型计算机研制。1975年10月,国防科委主任张爱萍指示科委机关,组织国内计算机知名单位,进行全国性调研,了解国内对巨型机的需求、国产元器件质量状况、外部设备的生产能力与水平,以及性能价格比等情况。但是,由于“”的干扰,巨型计算机工程几经筹划,均未能正式实施。 “”结束后,巨型计算机工程问题被再次提出。1977年国防科委经过一段紧张的酝酿、准备,于11月14日向中央呈报了《关于研制巨型电子计算机事》的请示报告,四机部、中科院等部门亦积极争取。此时,中国巨型计算机的研制力量主要有两支:一支是专门从事计算技术研究的研究所,如中科院计算技术研究所、四机部第十五研究所(即华北计算技术研究所)和华东计算技术研究所;另一支是分散在地方和军队高校中从事计算技术教学、科研单位。1978年3月4日,在中央部署巨型计算机研制的汇报会议上,邓小平决定将研制任务交给国防科委,责成长沙工学院完成[10],规定用六年左右时间(到1983年底左右)、2亿元左右经费,研制出每秒运算1亿次的巨型计算机。 长沙工学院的前身是成立于1953年的哈尔滨军事工程学院,是新中国第一所直属中央军委领导的高等军事工程技术学院。1966年退出军队序列,改名哈尔滨工程学院;1970年南迁长沙,改名长沙工学院;1978年10月组建国防科学技术大学,重新回到军队序列。长沙工学院计算机研究所能够争取到巨型机工程项目,主要原因有三:一是由于研制武器装备的迫切需求,国防科委在国家财政困难的情况下,积极承担该项工程的经费。二是敢于拼搏、勇于创新的团队精神。长沙工学院计算机研究所是由哈尔滨军事工程学院海军工程系一个9人计算机小组发展而来,尔后逐渐发展成为军用计算机室、计算机专业、计算机系。自1958年以来,先后研制出一系列军用、通用计算机。1965年,在慈云桂的主持下,率先用国产元器件生产出稳定可靠的441B晶体管通用计算机,打破“国产元器件做不出稳定可靠计算机”的说法,先后生产30余台,用于国防科委各基地、国防科研院所、高等院校及国民经济各部门。1970年代研制的151-3/4型百万次计算机,在1979年、1980年洲际运载火箭发射、潜艇水下发射、同步卫星发射等一系列科学试验中应用。三是与慈云桂的运筹帷幄和不遗余力分不开。在中央决策到底由谁承担巨型机研制任务时,中科院计算所正在研制757工程千万次计算机(该工程直到1983年11月完成)[11];四机部十五所承担的718工程任务,“进展十分缓慢”[12]。此时,慈云桂正在主持国防科委巨型机国内需求及生产的调研工作,虽然也承担着718工程任务,但因前期工作进展较快,1977年下半年就把主要骨干力量抽出,提前进入巨型机的预研和方案论证,从而把握时机,抓住机遇。1978年5月,巨型计算机工程正式立项,代号785工程。 2工程的组织与管理 785工程的组织管理创新,主要体现在指导思想、工程指挥、组织队伍、建立制度以及政治工作等方面。 2•1制定正确的指导思想 工程创新首先是观念创新。在特定的历史条件下,制定一个正确的指导方针是保证工程得以顺利完成的重要前提。785工程是在改革开放之初上马的,当时中国的工业基础、技术水平远远落后于发达国家,不少人认为五年根本研制不出亿次机,即使勉强研制出来也不能工作。有人甚至上书中央、国务院、军委领导,希望制止这种“毫无成功希望”的工程[13]。慈云桂和同事们顶着压力,提出“豁出命也要把亿次机研制出来”[10]。慈云桂参加过1975年、1977年两次全国性调研,了解国内当时无法提供巨型机所需的大规模、高速集成电路和其他相关元器件。如果完全立足国内,从元器件攻关开始,十年也没有希望研制出巨型机。因此,他们大胆提出,785工程不能走闭关自守的老路,必须闯出内外结合的新路,进而制定出既符合中国实际又反映时代特征的工程指导思想:“学习国内、外先进经验,尽量以当前国际先进水平为起点,积极采用先进技术,引进必要的技术、设备,洋为中用。从我国实际出发,尽量采用行之有效的、先进成熟的工艺、技术和元件,把先进性和现实性有机地结合起来,加速完成研制任务”。785工程总体方案设计,集中体现了这一指导思想。1977年,亿次巨型机的总体方案设计是瞄准美国1972-1973年研制成的两台著名巨型机Star100和ASC,此方案1978年5月通过。几乎同时,设计人员偶然了解到美国新近推出的Cray-1产品简介。对新技术极其敏感的慈云桂,立即组织力量进行研究,认为Cray-1的设计思想和实现手段是先进的,是新一代巨型机的杰作,当即决定把瞄准目标转向Cray-1,重新设计既符合中国国情又与国际主流机兼容的总体方案[14]。1978年12月,建立在一个较高起点上的785工程总体方案获得批准。 2•2建立垂直的工程指挥系统 785工程立项后,即建立了由国防科委、国防科技大学、计算机系(所)、研究室和专业组构成的组织系统。国防科委组成785工程工作组,张震寰[15]副主任担任领导、组织协调。张震寰自20世纪50年代中期起,便协助聂荣臻、张爱萍组织“两弹”的研制,主抓试验工作。国防科技大学成立785工程领导小组,张文峰副校长担任组长,下设785工程办公室。计算机研究所分为教学、科研两大块,其中,科研人员按亿次巨型机的构成,分成若干研究室,室下设专业组,形成所、室、组三个层次。张震寰采取“一竿子插到底”的垂直指挥方式,亲自带领工作组定期到工程一线,调查研究,解决问题。他经常把电话直接打到计算机研究所下辖的室、专业组和车间,做到处理事情不过夜。工程涉及的境外订货,凭电话“热线”办理,按正常程序需几个月才能办成的事,缩短在几天完成。学校785工程领导小组、办公室主任也经常深入工程第一线。为保证及时通报工程进展情况,国防科技大学组办了“785工程简报”,将工程进展情况及时上报有关领导部门和单位。在这个工程指挥系统中,慈云桂担任了多重角色:作为副校长兼计算机系(所)主任、学校785工程领导小组成员,具有行政指挥权力;同时,作为785工程总设计师,直接负责技术工作;此外,上至直接接受钱学森、张震寰等领导的指示,下至深入到研究所各研究室、专业组以及工厂、车间,在整个工程中发挥了不可替代的作用。 2•3组织各种相关力量,联合攻关、协同作战 785工程上马之时,正值“”后第一批大学生入学,教学和科研工作全面展开,研制、设计、生产人员十分缺乏。在各级领导的大力支持下,陆续从校内、外调入近百名技术干部。国防科委司令部从各基地抽调50名战士集中培训,从事785工程试制、调试的辅助工作;招收100名知青经过政治和业务集训后,参加785工程的生产。“大力协同”是对研制原子弹工程的重要批示[15],也是中国成功发展尖端武器的重要经验。鉴于785工程研制力量的短缺,“必须发扬社会主义大协作精神,组织各种相关力量联合攻关”。一方面在校内与各系及相关部门协作,另一方面与校外相关单位协作。这些协作,按其内容、方式及深入程度的不同,分为五大类,即直接参研、提供设备器材、人力支援、给予技术支持和参加试算,共计48个单位。为使研制出来的巨型机能够及时、有效地发挥作用,785工程开始不久,用户便派技术人员到计算机研究所参与工程,同步学习、掌握巨型机的使用、操作及维护。为解决这批协作人员的住宿问题,专门建了招待所,称其为“协作楼”。在785工程的推动下,计算机研究所(系)坚持教学与科研结合,狠抓师资队伍建设、教材建设、实验室建设,逐步形成学科专业门类齐全,包含本科、硕士、博士完整的教学体系。77级、78级和79级本科生的毕业设计,在研究室研制人员和教员的指导下,大多数是围绕785工程任务展开,既提高教学质量,又培养了技术人员,推动学科建设的发展。为保证785工程的生产,计算机研究所不仅为计算机工厂[10],抽调培养上百名技术工人,而且从国内、外购入相关设备,大大提高印制板生产、绘图与制板、打孔、层压、金属化孔、蚀刻、抗蚀镀金、外形加工、装联工艺等工艺水平[10],攻克许多技术和工艺难关。 2•4建立严格的工程管理制度 质量是工程的生命线,国防、军事工程尤为如此。为保证785工程按时按质完成,计算机研究所制定了一系列严格的设计、生产、保障等管理的规章制度。首先,制定了从设计研制人员到生产、加工、组织管理等一系列岗位责任制。整个工程期间,要求“严格岗位责任制,认真贯彻执行规章制度,提高产品质量,杜绝各种事故。……决不能迁就敷衍”。在研制设计层面上,所领导定期召开各室领导、各部分技术负责人的联席会议,讨论、解决工程研制中出现的问题。后逐渐形成每周一次的协调会制度。计算机工厂也建立相应的生产协调会制度。其次,成立器材设备科,负责785工程器材设备的采购、验收及经费管理。为保证工程顺利进行,实行“用采合作”方式:由科研人员提出所需器材清单及要求,器材设备科统一采购。涉及国外采购任务时,实行“技贸合作”方式:技术上由计算机所把关,贸易由相关部门专人进行商务谈判。为确保进口元器件设备及时而准确到位,有关部门简化审批手续[10]。此外,还建立器材进出库制度、请领申报制度、元器件老化筛选制度、工具申请登记制度等一整套严格的管理制度,各研究室也有专人负责器材的清理与保管。正是由于这些合理的器材管理制度,不仅保障了785工程的质量和工期,而且节省了大量资金,全部工程支出只为下拨经费的五分之一[10]。再次,坚持质量第一、可靠性第一,把“三严”作风贯彻到整个工程的始终。为保证生产质量,计算机工厂成立了质量管理领导小组,制定各类人员质量管理职责,对厂长、总工程师、科室、车间、工程技术人员直至生产班长、检验员、工人的质量管理职责,都做出明确规定,并建立严格的生产工艺规程,创下100多万个焊点无一虚焊等多个工程上的纪录,保证了工程的顺利完成。 2•5开展“以人为本”的政治思想工作 政治工作历来是中国大工程成功的保证。要想把有专家学者、工程技术人员、战士、工人、知青和政工干部组成的团队,长期集合在一个专业领域中,以创造精神和高超技术团结协作,不断做出贡献,没有共同的理想信念、思想基础、传统作风,是不可能达成的。政治工作在工程创新尤其是国防科技工程创新中发挥着重要作用,是中国大工程最重要的特征之一。计算机研究所注重理想信念教育,要求全体研制人员具有坚定正确的政治方向,竖立国家利益至上的观念,把个人的价值实现同国家计算机事业、国防科技事业联系起来。在工程实施的各个关键时刻,通过思想教育、动员会、总结表彰等各种方式,强调“任务光荣、责任重大”,“是立了军令状的,是极其严肃的问题”,大大提升研制人员为国增光、为军服务的政治热情和集体荣誉感。同时,785工程各基层党组织,始终注重将政治工作与科研、技术与生产工作相结合,紧紧围绕“弘扬献身国防、无私奉献和我军优良传统,倡导开拓创新、集智攻关和团结协作精神,坚持科学求实、质量第一和三严作风”这一主题展开。政治工作者深刻认识到,巨型计算机的研制是一项长期、艰巨的事业,需要付出极大的创造性劳动。政治工作的目的,在于激发全体研制人员的工作热情。因此,政治工作不能仅仅停留在讲大道理的层面,更要注重人文关怀,积极解决涉及研制人员切身利益的晋职晋级、学习进修、出国考察、夫妻分居、住房改善、子女教育、日常生活等一系列实际问题,解除大家的后顾之优。政治工作者的这些努力是卓有成效的。正是通过亿次巨型机的研制,逐步形成大家一致认同的“银河精神”:胸怀祖国、团结协作,志在高峰,奋勇拼搏。 3相关启示 通过以上分析,我们可以得出这样一个认识:银河亿次巨型机工程的顺利完成,与其正确的指导思想和合理有效的组织管理是密不可分的。其中的一些思想观念和组织管理措施,对于当今的工程创新尤其是国防工程创新,具有一定借鉴意义。概括起来主要有以下几点: 3•1国家支持与国家意志的集中体现 重大工程项目往往与国家利益、国家安全密切相关,它不仅包含着工程技术的综合集成,而且受国内外政治、经济、军事和文化等诸多因素的影响与制约。巨型计算机对当今人类社会的影响是不言而喻的。然而,现实中“用精度高、速度快的巨型机来解决的问题并不太多”,加之技术风险大、研制费用巨,不是某一个部门、单位能够独立承担并完成的。因此,必须在国家层面上,进行规划、决策、组织、协调与管理,并提供足够的人力、物力、财力的保障。银河亿次巨型机正是在国家鼎力支持和组织保障下完成的。它不仅填补了中国巨型机技术的空白,而且在国防尖端技术和石油地震勘探领域得到实际应用,促进了中国计算机技术的发展。然而,亿次巨型机工程完成之时,就已落后世界先进水平[13],其应用也非常有限。从这个意义上说,它本身的政治意义大于技术意义。它不仅充分表明中国改革开放的必要性和“独立自主与引进吸收相结合方针”的正确性,而且在一定程度上打破西方对中国的技术封锁,帮助中国人建立自信,向世人昭示中国人在高技术领域中是能够有所作为的。因此,亿次巨型机是大工程更是大政治,是国家意志的集中体现。 3•2两弹一星工程组织管理模式的示范作用 统一领导、行政和技术两线式指挥、总设计师制、“集中力量、大力协同”以及预先研究、计划评审技术(programevaluationandreviewtechnique,即PERT)等,是两弹一星工程总结出来的宝贵经验。银河亿次巨型机工程的决策与组织管理,以两弹一星工程为示范,并加以发展。如“一竿子插到底”的垂直指挥方式,“预先研究+模型机研制”(通过对模型机的生产、组装、调试、试算,及时发现和解决问题,积累经验,避免浪费)等。但有些方面还做得很不够,1979年钱学森视察785工程时就曾指出:亿次巨型机工程,从制定计划到组织管理,要使用先进的管理经验,如PERT,要提高效率,要进行质量控制。 3•3工程质量与规章制度的可靠保证 质量是工程的生命线,也是巨型机运行稳定可靠的重要保证。在工程的研制、生产、测试、质检等各个环节中,通过制定一系列的规章制度和岗位责任制,坚持“三严作风”(严肃、严密、严格)、“十六字方针”(严肃认真,周到细致,稳妥可靠,万无一失),从而有效地控制了工程质量和进度,按时保质达成设计目标。 3•4领军帅才与优良传统的有机结合 慈云桂院士作为国防科技大学副校长兼计算机研究所所长,是亿次巨型机工程的总设计师。他具有战略眼光,对新技术敏感,开拓进取,勇于创新,在总体方案、关键技术以及整个工程的组织协调方面,发挥了重要作用。在他的领导下,这支团队相继产生一名科学院院士、两名工程院院士,并为国防科技领域培养出一大批优秀技术人才。发扬我军艰苦奋斗优良传统、团结协作、无私奉献和勇攀科技高峰的银河精神,始终是支撑这支队伍从事巨型机工程创新的理想信念与内在动力。 计算机工程论文:国外高校计算机工程特点研究 14所大学计算机工程课程设置 计算机工程是涉及现代计算系统、计算机控制设备的软硬件设计、制造、操作的科学与技术,建立在计算、数学、科学和工程学的基础上,主要研究计算机处理器、多处理器通讯设计、网络设计和存储器体系,着重研究硬件设计以及与软件和操作系统的交互性能,如嵌入式系统、分布式数据与大规模存储系统。绝大多数美国学校的电气工程和计算机工程是在一个系,除数学、物理等基础科学知识外,课程体系主要包括计算机科学和电气工程等学科的相关课程、设计和构建计算机系统及基于计算机系统的相关软硬件课程。培养的学生应具备从事计算机系统工作的能力,或具备基于计算机相关系统进行分析、设计、应用和集成工作的能力,具有扎实的计算机基础理论、良好的科学素质和工程实践能力,包括良好的团队合作和人际交流沟通能力[5]。下面主要介绍美国这4所大学的计算机工程课程设置情况。 1.1UIUC计算机工程专业本科课程设置 UIUC计算机工程专业学生需要修满128个学分,这些课程分为如下7大类:1)科学基础与数学课程(31学分),包括数学、物理、化学在内的10门课程。2)计算机工程核心课程(34学分),这些课程重点介绍计算机工程领域的基本概念、基本原理、基本实验方法和技术,共有10门课程。3)专业基础数学课程(6学分),包括离散数学和概率、工程应用两门数学课程。4)写作课程(4学分),1门写作原理课程,主要讲授研究报告的写作方法。5)专业技术选修课(23学分),其中1门必须选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程之外的课程,其他必须均选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程。这些课程强调计算机工程实践中用到的主要分析方法和设计原则。6)社会科学与人文科学课程(18学分),这些课程被工学院认可并满足学校对学生社会科学与人文科学课程通识教育的要求。7)自由选修课程(12学分),这些几乎没有限制的选修课可以让学生学习任何领域的知识。学生可以在计算机工程专业深入学习课程,也可以学习生物工程、技术管理或语言等课程。 1.2普度大学计算机工程专业本科课程设置 普度大学计算机工程专业学生需要修满125个学分,这些课程分为如下6大类:1)通识教育课程(24~25学分),包括6~7学分的两门交流技巧课程和18个学分的社会与人文学科选修课程。2)数学课程(21~22学分),数学课程有两种套餐,各6门课,学生可以根据自己的情况任选一种。3)科学基础课程(18~19学分),包括物理、化学、生物及面向对象编程等5门课程。4)工程基础课程(7学分),包括工程导论两门课程及计算机工程和计算机科学以外学科的工程学科选修课1门。5)计算机工程专业课程(49学分),包括32~33学分的13门计算机工程专业核心课程;两门共计1学分的研讨课程;2门3~4学分的高级设计课程;2门8学分的研究生课程;1~2门计算机专业选修课程,使计算机工程专业课程总学分达到49学分。6)任选课程(4~6学分),根据辅修要求或个人兴趣,任选课程可以从理学院或文理学院中适合工科学生的数学、科学课程中选择,目的是使总学分达到125学分。 1.3伊利诺伊理工学院计算机工程专业本科课程设置 IIT计算机工程专业学生需要修满130~134个学分,这些课程分为如下3大类:1)限选课程(109学分),学分分配如下:计算机工程专业限选课程47学分,包括计算机工程和计算机科学两类课程;数学限选课程24学分;物理限选课程11学分;化学限选课程3学分;工程科学限选课程3学分;社会科学与人文学科限选课程21学分。2)选修课程(15~19学分),包括专业选修课程9~12学分,其中含1门硬件设计选修课;科学选修课程3学分。3)跨专业实践项目课程(6学分),包括IPROI跨专业实践项目I和IPROII跨专业实践项目II两门课程。 1.4西北大学计算机工程专业本科课程设置 西北大学计算机工程专业学生需要修48门课程,这些课程分为如下7类:1)通用工程方法、数学、科学基础课程(15门),必修计算方法与线性代数GenEng205-1、线性代数与力学GenEng205-2、动态系统建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4门通用工程方法课程;必修微积分(I)MATH220,微积分(II)MATH224,微积分(III)MATH230及多元积分与矢量微积分MATH234四门数学课程;必修普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3两门科学基础课程;从McCormick工学院科学基础课程中任选其他2门课程;另外必修IDEA106-1工程设计与交流(I)、IIDEA106-2工程设计与交流(II)两门工程设计和交流课程。2)工程基础课程(5门),必修4门,包括EECS202电气工程导论、EECS203计算机工程导论、EECS211编程基础(C++)、EECS302概率系统与随机信号,并从McCormick工学院工程基础课程热电力学、系统工程与分析、材料科学和流体与固体中任选1门。3)交流与社科人文学科课程(8门),选修GenCmn102演讲或GenCmn103课程的其中1门,另外选修7门满足McCormick工学院要求的社科人文学科课程。4)专业核心课程(5门),必修EECS205计算机系统软件基础、EECS303高级数字逻辑设计、EECS361计算机体系结构、EECS311数据结构与数据管理和EECS343电路基础这5门课程。5)技术选修课程(10门),西北大学计算机工程专业分高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计与软件系统4个方向,每个方向开设若干门技术课程,每个学生必须在这4个方向中选修5门课;从专业基础课程EECS213计算机系统导论、EECS222信号与系统基础、EECS223固态工程基础、EECS224电磁场与光学基础、EECS225电子学基础5门课中根据学习方向选修2门;剩下3门从计算机科学、计算机工程、数学、科学基础等课程中选修,如可以是生物学BIOL210-1,2,3和化学原理CHEM210-1,2,3课程,也可以经申请同意选修相关计算机工程研究生课程。6)自由选修课程(5门),共修5门,学生可以根据自身情况和兴趣爱好自由选修。若从未学习过任何计算机编程语言,建议其中1门选修编程入门(Python)EECS110课程。7)高级项目课程(1门),至少在微处理器系统项目EECS347-1、计算机体系结构项目EECS362和VLSI设计项目EECS3923门课中选修1门。 24所大学计算机工程课程设置特色 4所大学计算机工程本科专业的课程设置都通过美国工程教育认证机构ABET的EC2000指标体系认证,有如下特点: 1)注重基础知识的学习,在贯彻通识教育中培养学生的各种能力。基础知识直接决定学生未来的发展潜力[7-8],而基础知识的掌握通常是通过通识教育实现的。与我国高校通识教育不同的是,这4所美国大学按照各种完整的项目组织基础知识,让学生在基于项目的学习中形成各种能力。他们还特别重视人际沟通能力的培养和学生对广泛深入的人文社科知识的理解,使所有工科学生在数学、物理、信息、物质、生命、技术和能源科学方面及人文社科方面打下广泛的基础。这种比知识更重要的能力是学生取之不尽、用之不竭的资源。普度大学第一年的工程基础培养及UIUC第一年的计算机工程训练从一开始就围绕能力培养,使学生能更好地理解和应用所学的基础科学和数学知识。 2)注重相关学科的交叉和融合,培养学生跨学科处理问题的本领。现代工程是一个复杂系统,不是狭隘的技术知识背景所能胜任的。解决现代工程问题要求工程师能够打破学科壁垒,把被学科割裂开来的工程再还原为一个整体。这要求学校在课程设置上必须充分考虑学科的交叉和融合,为学生提供综合的知识背景,以利于复杂工程问题的解决[6,8]。UIUC、普度大学、西北大学和IIT在课程设上均体现了学科交叉、学科融合的思想。UIUC规定学生在技术选修课中必须选1门计算机工程和计算机科学系以外的课程,例如宇航工程、农业与生物工程、土木工程、化学工程、生理学、生物工程、生物物理学、生物化学、大气科学、天文学、材料科学与工程、机械工程等。普度大学的计算机工程专业学生也必须选修1门电气工程和计算机工程领域以外的课程,以满足工程拓宽要求,可以是航空力学、化学工程计算、噪音控制、核工程导论、材料结构与特性、环境工程中的物理化学原理、环境可持续工程以及运筹学-优化、运筹学-随机模型中的任何1门。西北大学的计算机工程本身就是该校电气工程和计算机科学交叉和融合的结果,学生除必须选修科学基础选修课中的普通物理-电磁学、普通物理-波现象和现代物理外,还必须在遗传和进化生物学、工程分子和细胞生物学中任选1门。IIT规定科学选修课必须选1门生物学、材料科学、化学原理,工程选修课必须选1门机械学导论或热动力学。 3)强调工程实践能力培养,培养学生“以解决问题为中心”的工程设计能力。工程本身就意味着实践,意味着更加重视工程实际和工程的系统性和完整性。这4所大学都十分强调学生工程实践能力的培养,在课程设置上不仅有丰富的实验课程,而且通过更为灵活多样的基于项目学习(Project-basedLearning)课程培养学生的实践能力。如IIT有IPRO跨专业实践项目,西北大学要求学生在微处理器系统项目(EECS347)、计算机体系结构项目(EECS362)、VLSI设计项目(EECS392)等项目课程中必须至少选修1门。普度大学要求学生选修电气工程设计导论(ECE402)、计算机设计与样机(ECE437)、操作系统工程(ECE469)、编译器与翻译器工程(ECE495S)和数字系统高级项目(ECE495C)等项目课程。UIUC则有计算机组成与设计(ECE411)、高级数字系统项目(ECE395)、微处理器项目(ECE412)、数字信号处理项目(ECE410)等项目课程供学生选择。 4)发挥和保护学生的个性及兴趣,激发学生的自主性和创造性。工程教育应该在最大程度上发挥学生的个性并促进其创新能力的发展。在专业学习中,学生可以根据自己的水平、学习兴趣、个性特长选择不同的课程,从而促进个性和创造性的发展。为学生提供不同的培养计划是这4所大学的共同特点。西北大学为计算机工程学生提供了高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计及软件系统4个不同的学习路径。UIUC、IIT及普度大学则采用庞大的选修课程及明确的课程分类,使学生可以依据兴趣爱好自行组织课程和学习内容,以发展个性,提高创新能力。 5)坚持课程设置机构的开放性,改变只按学科知识、由教师单方面设置的做法。在课程设置机构方面,这4所大学均根据产业界对计算机工程师的能力、素质、技能和知识等要求,学生求职的需求,毕业校友学习和工作的经验反馈及ABET2000指标体系,成立由有工程背景的教师、产业界、教育认证机构、学生及毕业生等利益相关者组成的专门委员会,讨论、确认、不断改进计算机工程专业的课程体系及教学大纲。这与我国由高等院校计算机科学与技术专业教学指导委员会主导、以学科为导向,追求知识完备性为基础,由缺乏产业经验和工程背景的教师确定的课程设置和教学计划相比,在满足学生求职和产业界需要等方面有明显优势[8]。 3改进我国计算机科学与技术本科专业实践教学的思考 截至2006年,我国高校工科专业在校生为600万人,其中计算机相关专业在校生近45万人,在规模上基本适应我国经济社会发展的需求。问题是我国计算机工程教育与计算机工业界脱节较严重,不同类型、层次学校的培养目标趋同[8]。通过深入研究、分析和比较美国高等学校计算机工程专业的培养目标及课程设置特色,我们深刻认识到我国工科院校计算机专业本科教育存在的诸多弊端。比如工程实践环节薄弱;工科教师队伍的非工化趋向严重;评价体系错位;课程体系落后,学科交叉欠缺,导致创新与实践双向不足,计算机毕业生得不到产业界的认同,普通工科院校计算机专业毕业生就业率低下。以下是我们对工科院校计算机科学与技术本科专业实践教学改革的一些思考: 1)计算机科学与技术本科专业实践教学的改革应从培养目标、课程体系、师资建设和评价体系、产学合作等方面综合考虑。 2)从培养目标上,工科计算机人才培养应从学科导向转为求职导向,也就是以产业需求为导向。这使学生能形成胜任今后工作的能力,成为合格的公民和称职的产业人员,而不仅仅是只掌握系统、完备的学科知识。 3)课程体系要符合大工程观的要求,注重学科的交叉和融合,强调基础知识的同时强化对学生实践能力的培养。实践教学应加强实验课程、项目课程和企业实习项目的建设,强调做中学、用中学,提倡学生的主动学习和实践是实践教学改革的重点内容。 4)评价体系涉及如何评价学生的学习效果,是关系到教学是否能达到培养目标的重要因素。如果要培养符合计算机产业界需要的具有各种能力和素质的工程师,以理论考试为主评价学生能力的评价体系就尤显片面。如何制定科学有效的评价指标,对学生的各种能力进行综合评价,特别是在基于项目的实践学习中对学生的团队合作能力、交流沟通能力、解决工程实际问题的能力进行科学评价,是一个有待探索的问题。 5)工科院校的师资队伍建设不应片面追求高学位和高学历。一方面应加强对现有教师实践环节的训练,鼓励大学教师到产业界兼职、进修和实习,通过必要的产业实践提高他们理论联系实际的能力,加强他们对产业发展需求的了解和认识;另一方面应聘请产业界具有丰富理论及实际经验的工程师到工科院校兼课,帮助学生了解工程实际,指导他们应用理论解决实际问题。 6)目前,产学合作主要体现在校企科研项目联合攻关、科研成果转化等方面。今后,我们应将产学合作有计划、有步骤地深入到工科高等院校计算机专业的课程设置、教学内容制定、实践项目课程教学、教学评价、师资培训等方面中去。 计算机工程论文:计算机工程能力教学思索 1现状分析 培养高质量的软件开发人才一直是社会和行业关注的焦点。早在11年前,对于工程教育的迫切性就被人提出来[1]。工程教育本身也作为一个系统问题被讨论[2]。现在从国家层面在战略上建立了软件学院进行专门培养,各个高校也不断推出新的课程、新的措施方案。在这一领域虽然比过去似乎已经有了翻天覆地的变化,但来自企业的呼吁似乎一直反映出诸多不尽如人意。更多的思路希望将企业的力量直接引入到教学,比如实训基地等[3];而国家层面也非常关注实训[4]。但实际效果可能变得流于表面,因为企业往往难以将核心的工作拿给学生做,而其训练的项目也并未从更全面系统的角度去设计,其锻炼效果就有限了。在软件开发这一领域,由于其具有变化迅速,新技术不断涌现的特点,导致不少在教育内容上选择了追逐新技术、新语言、新平台,以能用会用这些流行主流技术为目标。典型的代表就是北大青鸟,有些二本的学生在毕业前专门花钱去青鸟学习,似乎可以看到这种教育的优势。但另一个矛盾的情况是,往往那些关注员工后劲的公司却不愿意招聘青鸟的学生。如果将目光投向国外的顶级大学,例如斯坦福,其教学上并没有去“依赖”校企合作,以及很热门的“实训”。其核心课程依然是过去的传统经典课程。以一个研究生为例,一学期能修2门课是正常,3门就很优秀。它并没有追逐所谓的新技术。但无人质疑其学生的工程能力、科研能力和创造能力。 2什么是计算机工程能力的核心 什么才是我们软件开发教育的核心知识架构,怎样才能培养学生可持续发展的核心竞争力?我们调查过一些非常高水准的软件开发者,发现他们往往在底层软件上持之以恒地进行长时间深刻的锻炼,然后在未接触的新领域才能非常迅速地掌握核心。例如,一个非计算机专业的系统分析员曾经“只”在DOS这种原始的操作系统下玩了10年,甚至自己写过一个汉化的DOS。他只有书本上的一点点网络知识时,就用一两天时间解决了一个学通信的研究生1个月都不能解决的网络故障。这是一个典型的例子,他并没有“实际的”网络经验,什么使得他如此轻松地进入了新的领域呢?而另一个曾就职于vmware、google等顶级公司的程序员,在Unix下只用C语言做了10年系统级编程。当用Java,C++甚至是javascript时,其学习时间只是1天,很快就比做了几年专门java编程的程序员还精通。如何才是软件开发人员的本质力量?什么才能让他们在变化万千的新技术面前屹立不倒,乘风破浪? 2.1计算机工程能力 我们认为计算机工程能力包含两方面的内容:(1)核心知识架构;(2)计算机的思维方式。什么是核心知识架构呢?是反应该领域最基本规律和支撑技术的知识。简单地说就是传统的操作系统、编译、数据库。操作系统将硬件、软件、高级语言和汇编融汇在一起,它几乎包括了软件工程中所有重要的因素。举一个简单的例子,似乎只有面向对象这种“高级东西”才有的虚函数运用,其实在Linux中就有相应的虚文件系统。操作系统是最为复杂的计算机工程之一。编译融汇了大量的算法,而且能让大家真正看“穿”语言的外表,深入到其内里,体现了最根本的计算机技术。其优化技术,也深刻地和硬件交融在一起,很好体现了底层风范。数据库,不仅是运用算法最多的地方,甚至是超越操作系统的一个复杂的系统,从缓存技术到i/o优化,到索引,再到事务处理,无一不是反映计算机最深刻规律。大家可以发现,所谓核心知识架构,都具有两个特点,反映本质规律,体现软硬融汇交织。也只有这样,才能建立下面谈到的“计算机思维方式”。 2.2核心知识架构 为什么我们没包括一些新兴的语言和技术呢?似乎它们很“实用”。而且已经出现的问题是,按照传统科目和方式学习后,学生在企业什么都不会。这也正是大家关注工程教育的初衷。为什么不强调这些新兴实用技术的教育还在强调“古老”的“基础”。计算机领域一个显著的特点是,表面上知识更新非常快,新技术、语言层出不穷。这很容易导致当我们发现学生能力欠缺时,将问题归罪于新技术的学习不得力,知识结构老化。但其实目前的问题可以从另外一个角度考虑,是否是基础教育不得力?分析国外著名大学,如斯坦福、伯克利的课程,我们发现两个特点:(1)关键的基础课程,如操作系统、编译原理、数据库,始终是其最重要的课程,并没有过分追逐各种“新潮”技术。(2)学生一学期能修的课程非常有限,一般为3门课。而国内却呈现相反的状况,比如编译原理被降到了选修课的角色,新潮课程层出不穷,一个学生二年级一学期要修13门课。在这种走马观花的状况下,计算机这种具有强烈“手艺”色彩和工程实践的学科,被完全纸上谈兵化。而一些可怜的实验内容,还被学生的复制拷贝所湮没。我们认为,恰恰是这种情况,使得基础核心知识教育没有工程化,没有充分动手,导致了基础知识教育某种程度上的巨大失败。从以下鲜明的对比可以窥见问题的端倪:国内学生反映操作系统课程是文科课程(只需要背条款考试即可);而相对地,国外著名高校操作系统课程要求学生实现“小”操作系统。国内数据库只讲其应用(如大量讲解sql等运用,sql即使非计算机专业人士也很容易学习,这也是它被发明的初衷)。斯坦福的数据库课程中有一门需要实现一个数据库系统。在笔者走访的计算机工程上优秀的人才,发现其共同的特点就是在诸如操作系统或数据库上都有很深入的学习经历,比如前面提及的自己构建过汉化DOS系统,或者在Unix下,做内核以及驱动很多年等。而当他们接触新技术时,之前深刻的经验和淬炼的思维就让他们如虎添翼,快人一等。更有甚者,国外真正的最顶级专家,都是在这些领域有无与伦比水平的专家,从delphi的缔造者,转战到微软并入主.net平台的开发,也可看到雄厚的底层知识和能力的巨大作用。所以“老”知识并不是障碍,而是通向天堂的阶梯。究其原因,就涉及到工程能力的第2个方面,计算机思维方式。 2.3计算机思维方式 对非专业人士它是很抽象的概念,而对真正专业人士,这又是一个非常鲜活的概念。这里限于篇幅,我们只举一个简单的例子。面对在C++中外部代码如何直接修改私有变量的问题,计算机的思维方式就是:对象也是放在内存中,只要能拿到对象的地址,并知道对象的布局,那么就可修改。而没有建立这种思维的人,就完全被高级语言的语法所左右,无从下手。一句话,无法看到本质,没有从下而上的底层思维。核心知识课程的有效深入教学和计算机思维方式建立有何直接关系呢?我们认为核心知识因为其反应了计算机本质规律,而且从底层建立起来,所以对其深入掌握运用后,它从开始的逼迫到最后的陶冶,最终潜移默化地让受众建立起“计算机思维方式”。而这正是计算机工程师安身立命之本,就如同音乐家有其独特的音乐思维方式一样。为什么诸如java之类的课程于建立计算机基本思维不太合适呢?因为它更高层,无法让学生看到最下面。而唯有彻底、深刻和系统的底层淬炼,才能真正建立起“计算机思维方式”。 3如何打造强大的计算机工程能力 大家一方面指责基础课程的“空洞”、“无用”、“陈旧”;另一方面在不断开设的海量新课和技术中压得学生更加远离编程,远离实践。即使能培养出熟悉某种语言的学生,也无法看到他们和培训学校有何不同。实训也似乎没有根本解决问题,我们在实践中发现,往往是那些自己醉心于编程的学生最后有着卓越的表现。让基础知识能支撑和指导实践,而非仅仅“符号”,并引导学生进行高效的实践。 3.1“3块连一线”,4门基础课程整合打造核心知识架构 我们将4门基本课程进行贯通式整合,着力塑造学生的“计算机思维”。下层的是3门基础课(在上一小节探讨了其在工程能力训练上不可替代的重要地位),对软件开发环境产生支撑。而软件开发环境又通过精心的设计和工程实践,从应用角度将3门课程所学的知识串联起来。从而将基础知识和工程开发更有机整合在一起。首先,阐述为什么将以上课程整合在一起的理由。要回答这个问题,必须先回答什么东西支撑了优秀程序员。在我们的调查人员中,无一例外地都具有很深厚的底层软件开发背景。有长期从DOS的Hack入手的;有长期从事Unix内核编程的;有从Windows的driver起步的;有以反汇编逆向为根基的。长期在最底层的经历,使他们建立了最真实和能触摸的系统观,能以计算机的方式思考。所以面临新技术时,他们能透过新形式很快把握其精髓,深刻地把握其实质。“太阳下面没有真正的新事物”,例如号称21世纪最新的重要的软件技术AOP(AspectOrientedProgramming,AOP),其实在20世纪60年代就出现在了汇编一级的软件技术中,它本质就是钩子技术的系统化。在底层的软件世界,我们不仅能够用到那些所谓的最新的技术,而且能看到其本质(我们可能就是用机器码自己构建出来的,而不被新技术的华丽外衣障目)。这些使得具有底层经验的开发者,更有创造力,更能创造,也更能洞察迷乱后的本质,庖丁解牛,解决那些异常复杂的工程问题。举一个笔者遇到的真实例子,一个具有深刻底层经验的程序员(一直只有C语言和操作系统编程经验)和一个只有深刻Java经验的程序员,在同时学习Javascript的闭包概念时,后者一个礼拜都还有些似是而非。前者很快就能自如运用,且最后指点了后者1个小时,后者顿时豁然开朗。这是典型的“新”与“老”,上层和底层经验在面对新事物时的对比。既然底层软件赋予我们如此强大的能力,那么哪些是底层软件呢?大家公认,操作系统、编译和数据库由来就是计算机工程自身的根基。所以,我们必须将这3门课涉及的知识好好淬炼。而如何将3门课的知识和我们日常的软件开发联系起来呢?如何用它们指导平时程序的开发呢(我们大多数是开发用户级软件,不会开发内核软件,因此许多人认为几乎整个在内核中的操作系统对用户级软件开发无从指导)?另一门课,《软件开发环境》解决了这一问题。它有一条主线,通过反汇编将C语言和汇编串联起来,让系统级的知识从高级语言的面纱下展现出来。同时用逆向工程这把庖丁之刃,将编译、链接、面向对象等软件开发中的重要知识块剖剔,让底层与上层贯通一气。而逆向的技术技巧,本身也是非常高级的软件开发技术。因此,我们用“3块连一线”来总结4门课的关系是最好不过了。为什么不纳入语言课程,比如C/C++语言?从我们的工程经验来看,语言只是计算机原理和思想的载体,是表述方式而已。为了表述形式而专门花大力气是不值得的。比如,国外的著名大学很多都不开设语言课,在其他课程作业中必须用C语言编程,学生们就在那里锻炼了。真正的语言的力量并非来自语言本身,而是底层知识为支撑的项目锻炼。我们的思路是以构建式完成大量的完整系统的编写,这样就很好锻炼了软件开发和工程能力。同时,“软件开发环境”本身从逆向层面也对语言有了深刻的剖析,这是纯粹的语言课难以完成的。另外,从大纲安排上,我们在大一就会让学生用C语言来初步接触程序编写,这时并不适合放入太高级主题。而在教学中,语言的力量已经渗透到一个个工程构建中,随风潜入夜了。为什么不纳入算法课程?从某种程度上,“程序就是算法与数据结构吗”?我们认为在系统中运用算法,算法才具有生命力。而编译、操作系统、数据库以及我们专门设立的一些课程设计将全面运用各种算法和数据结构。在实战中运用并学习提升才是王道。这也正是构建式学习的精髓所在,这也正是探索式学习培养学生的创造能力的精髓所在。算法课已经为我们准备了元件,就看你怎么去组装甚至改造。 3.2以构建主义的思路,深度实践的风格改革课程 前面我们论述了底层知识架构的重要性,那么怎么来将它们实际地建立在学生的工程实践中呢?简单地说就是“构建一个具体而微的系统”。讲操作系统就构建一个小操作系统,讲编译原理就构建一个小编译器。同时,设计一些跨度较大的课程设计覆盖这些课程的一些重点内容。构建完整系统本身就可真实淬炼工程能力,而这些内容的复杂性、难度以及运用知识点的广度,本身就超越了简单的企业实训项目,在培养人才方面具有系统性、完整性、挑战性独特优点。我们需要的是运用团队的思路和现代软件工程的手段,将其开发过程管理发起来,从而熟悉企业级开发的工具链,将软件工程学到的知识贯通到实作中。这也回答了“和以前相似的强调基础课程教育,什么特点使得我们的做法能获得强大的工程能力?”这一问题。以前更多注重理论知识的学习,而现在的做法是回归计算机工程的自身科学规律———实践为王。 3.3改革考核评价标准,充分强调动手实践 以前我们一直是卷面考试,实验分数只是象征性的点缀。这本身违反了计算机工程的特点。只有改变评价考核标准,才能真正驱动学生充分锻炼工程。在课程软件开发环境中,我们采取了平时的考试结合期末考试的方式,而两者均为软件编写。期末考试在实验室上机编撰指定题目。不强调对一些函数名等死知识点的记忆,可以用在线帮助。这本身也符合软件开发的规律。 4结束语 我们在计算机工程教育上试图做一些回归本质的工作,也取得了一些效果。比如在软件开发环境中,学生普遍认为:“似乎将3年学的程序课全学习了,收获很大”。更有同学,在外企公司的面试中,直接运用了课堂上的知识,这在传统的教学环节中是难以获取的。但整个工作尚在起步阶段,所以仍有很多工作需要做,许多环节需要优化。我们希望在以后的工作中更深入探索工程教育的规律和本质。 计算机工程论文:计算机工程型人才实践教学 一、引言 近年来,我国高等教育规模迅速扩大,高等教育已从精英教育步入大众化教育阶段。在大众化教育阶段,社会对人才的需求呈多样化,尤其对既有扎实理论基础又有较强实践能力的工程型人才的需求更为迫切[1-2]。一般工科院校在全国高校中占绝大多数,他们是国家培养工程技术人才的主要基地,是我国实现走新型工业化道路目标的主力军。虽然许多高等院校一直认为自己培养的是工程型高级人才,但在培养方案的制定与实施过程中重知识传授、轻能力培养,重课堂教学、轻实践教学,重学科的系统性、完整性,轻人才培养模式的复合性和综合性[3]。人才培养与社会需求严重脱节,一方面,越来越多的应届本科毕业生面临着找工作难的问题,而另一方面,用人单位却感叹找不到他们急需的工程技术人才。本文在对德国、英国、加拿大等国家工程型人才培养模式进行深入研究的基础上,介绍了近年来我们借鉴国外工程型人才培养方面的成功经验,在以满足企业用人需求为目标的高素质计算机工程型人才培养方面所开展的一些探索性工作。 二、国外工程型人才培养模式分析研究与启示 (一)德国FH“企业主导型”工程型人才培养模式 FH是德国的一类以培养工程型高级人才为目标的高等学府,施行的是4年制8个学期的本科教育。FH是德语单词Fachhochschule的缩写,由Fach(专业)和Hochschule(高等学校)两部分组成。FH起源于20世纪60年代末,由于德国经济与科技的发展,社会不仅需要传统大学培养的研究型人才和各级职业教育培养的中、初级技术人员,同时更需要介于两者之间的高级工程型技术人才。1968年,联邦德国政府通过了一项协定来组建FH[4]。为了更好地开展高等教育国际合作,1998年由德国大学校长联席会(HRK)提议,德国各州文化部长联席会议(KMK)审议,FH的英文译名被正式确认为UniversityofAppliedSciences,即应用科技大学。德国的FH非常注重实践教学,企业的主导地位是其实践教学模式的显著特点。学生进入FH后,有2个完整的学期被安排在与今后职业紧密相关的企业进行实习。第一个实习学期安排在第3学期,目的是使学生在理论学习的基础上,拓宽视野、提高技能,对未来职业获得一定了解。第二个实习学期通常安排在第7或第8学期,学生在此时要承担接近工程师要求的任务,由企业中有经验的专业人员指导。FH的教授与企业里的指导人员之间保持密切的联系,共同协调,指导和帮助学生完成实习任务[5]。德国FH实践教学模式的成功得益于:学校能够高度重视学生实际动手能力和解决问题能力,并以培养学生的这种能力为目标;企业能够将给FH学生无偿提供一些实习和实训支援作为“企业行为”来看待;政府积极地给予立法上的支持[6]。我国高校近年来在校企合作工程型人才培养方面进行了大量的研究与探索,取得了一定的成绩,但由于企业在理念上对校企合作教育的认识严重不足,因而缺乏参与合作培养的热情与责任感,加之政府缺乏必要的立法支持及相关的优惠与鼓励政策,全面有效深层次的校企合作教育很难开展。 (二)英国“职业资格证书体系推动型”工程型人才培养模式 目前,英国已经建立了包括国家职业资格证书、国家通用职业资格证书以及普通教育证书在内的非常完整的在国际教育中独一无二的证书体系。完整的证书体系以及相应严格、标准的资格认证制度,促使以培养工程型人才为主的高等院校改革实践教学内容和方法,将实践教学与经济发展和生产实际紧密结合,以适应科技发展及市场需要,确保了实践教学质量和工程型人才的培养质量[6]。英国的以资格证书为中心的实践教学模式以能力培养为目标,因此,本科教育实践教学的开展必然以能力培养为目标,并建立以实际工作效果评定学习成效的考核制度,教学效果按“国家职业资格”规定进行评定。科学实用的职业资格证书体系、完善的资格认证考试体系是在高等院校中推行“资格证书体系推动型”实践教学模式的基础。近年来,我国有关部门也在积极创建各种职业资格认证考试,以计算机相关专业为例,目前已经开展的有软件程序员、网络管理员等资格认证考试,很多在校大学生都积极参加此类认证考试,但该认证考试还没有得到用人单位的广泛认可。另外我国目前的职业资格认证考试体系还很不完善,覆盖面有限,加之一直以来,普通高等教育与职业资格证书体系的关注点不同,要真正在本科教育阶段实现二者的并重还有一定困难。 (三)加拿大“以能力为基础”的工程型人才培养模式[6] 加拿大的CBE(以能力为基础的教育Compe-tencybasededucation)是目前国际上比较流行的一种教学模式,它以能力培养为中心,以胜任岗位要求为基础,其最大特点就是不从传统的“学科本位”模式出发,而是从围绕着从事职业工作所需要的知识、技能来制定培养方案,决定教学方法、步骤、内容及考核方式,从而保证学生具备从事某种职业的较高实践能力,使理论与实践紧密的融合在一起。我国高校,尤其是以培养工程工程型人才为主的一般工科院校,可以借鉴CBE的指导思想,根据自身的实际条件,通过充分的社会需求调研,确立反映社会需求的专业人才培养目标体系;并根据人才培养目标,分析胜任岗位所应具备的能力体系;并以此开发专业课程,制定科学合理、具有内在逻辑联系的专业教学计划;在专业教学计划的指导下,科学设计课程教学目标、教学环节、教学方式、方法、评价体系和质量标准等。由此,形成以社会需求为导向的,高度重视学生实践能力的工程型本科人才培养的实践教学模式。 三、我国计算机工程型人才培养模式探索 从以上对有关国家工程型人才培养模式的分析可以看出,不论采用何种模式,都是以培养学生应用能力为最终目标,使培养出来的学生成为可满足企业需求、具有一定职业能力和职业素质、能为企业创造价值的合格的工程技术人才。近年来,我们在借鉴国外成功的实践教学模式、充分调研企业需求的基础上,在计算机工程型人才培养方面开展了大量的探索性工作,初步形成了图1所示的高素质计算机工程型人才培养体系以及图2所示的计算机工程型人才培养的组织实施框架。 (一)培养方案 符合工程型人才培养的教育理念和教学指导思想是:传授知识、培养能力和提高素质协调发展,注重对学生探索精神、科学思维、实践能力和创新能力的培养。工程型本科人才的培养目标应该是培养具有扎实的基础理论知识和较高的综合素质、具有较强的实践能力和适应性,具备解决工程实际问题能力的现场工程师。我们在加拿大“以能力为基础—CBE(Com-petencybasededucation)”的工程型人才培养模式的启发下,对社会需求进行深入调研,广泛听取来自产业界具有丰富理论和实践经验的专家意见,形成了以社会需求为导向,高度重视学生实践能力培养的工程型人才培养方案。目前计算机各专业培养方案中集中实践环节的总学时数均超过35周(四年累计);课内实验、课程设计、认识实习、生产实习以及毕业设计等实践环节都制定了严格规范的指导书或实施细则等;根据企业需求,采取了灵活弹性的专业选修课设置、考核与管理模式。为了加强与企业的联系与沟通,我们成立了西安邮电学院IT应用人才实训中心。实训中心与企业之间进行广泛深入的交流,与西安软件园、北京中关村软件园以及大连软件园建立了长期稳定的合作关系,成为中关村软件园软件人才培养基地。实训中心成为我们与企业之间沟通的桥梁,成为我们了解企业对人才需求的一个重要窗口。根据来自企业的信息及时对培养方案进行充实调整,如针对社会对对日软件外包人才需求量大,且要求人才具有一定的日语水平这一现实,我们及时在“软件工程”等相关专业培养方案中增加了日语课程;企业对学生的语言交流能力、团队合作能力等有一定要求,我们以选修课的形式开出“IT企业员工职业素质”课程,聘请企业人事部门经理、项目经理等到学校为学生授课。这些调整和合作得到了企业的认可与支持,取得了很好的效果。 (二)理论教学 1•改变传统的灌输式教学模式,探索有利于提高学生兴趣和培养学生应用能力的启发式教学模式。在知识传授过程中要坚持以人为本,遵循认识规律,发挥学生的主动性,增加实验和实习,通过认识、实践再到认识的循环使他们真正理解书本上的知识,产生兴趣。我们的中学教育基本上还是应试教育,很多学生已经厌倦了听课、考试。到了大学,如果还是延续这样的教育模式,我们的工程型人才培养将完全失败。因此要改变传统的以知识传授为主的教育教学模式,首先需要改变知识传授的方式,加强互动式教学、讨论式教学,把知识传授和实习实验紧密结合起来,同时培养学生的兴趣,发挥他们的主观能动性,开展科技活动让他们在各类活动中发现自我,增强综合素质。例如,近年来我们在C语言程序设计、微机原理与汇编语言等课程的教学过程中,在同年级学生中开展相关课程的程序设计大赛,提高了学生的兴趣,活跃学习气氛,培养了团队精神,达到了单纯知识传授教学模式不可能达到的效果。 2•建立适应工程型人才培养需要的双师型教师队伍。高校扩招后一方面越来越多的毕业生找不到工作,而另一方面经济的快速发展对高素质工程型人才的需求越来越多,很多企业都在感叹找不到合适的员工。解决目前高等教育与产业需求脱节,培养可满足企业需求的高素质工程型人才的关键就是要拥有一批既具有较高的理论水平,又具有一定的实际工作经验的“双师”型教师。目前,大多数青年教师的成长经历都是从学校到学校,没有企业工作经历,他们都具备有坚实的本学科的基础理论,但缺乏实际工作经验。近年来,我们成立了IT工程型人才实训中心,通过中心的窗口作用,与很多企业进行了广泛的交流:2006年暑假,我们派出四位教师到北京中关村软件园参加欧美软件外包的相关培训;2007年暑假有三位老师到广州周立功嵌入式系统公司进行为期六周的访问学习,直接参与到企业嵌入式系统项目组的研发工作中去;我们还先后派老师到用友软件公司、西安康奈克软件公司、微软公司、联想集团神州数码融信软件公司等进行短期的交流学习。我们要求每一位刚来的青年教师,要么参加到校内的某一个科研项目中去,要么去对口的公司进行至少三个月的交流学习。 (三)实践教学 知识、能力和素质是工程型人才必须具备的三大要素,而能力和素质的培养只有通过大量的实践活动来实现。除了加强传统的实践教学环节(课内实验、课程设计、认识实习、生产实习和毕业设计等)的组织管理和质量保证外,近年来,在学校的大力支持下,各实验室积极配合,我们积极开展了实验室开放工作。各个实验室在完成正常课内实验、课程设计以及毕业设计等任务的同时,全天为学生开放。每门课程都开发了供学生在开放实验中选做的综合性设计实验项目。这一举措既解决了正常课内实验学时不足的问题,又为学生综合使用所学知识创造性地开展实验研究工作提供了条件,受到了同学的广泛欢迎,取得了很好的效果。除了学生自由参加的开放实验外,还成立了十余个课外科技活动兴趣小组,目前,我们的五个实验室都承担了学生的课外科技活动的组织与管理工作,其中“嵌入式系统兴趣小组”安排在软件实验室;“FPGA兴趣小组”安排在电科实验室;“多媒体制作兴趣小组”安排在软件工程实验室;“网页制作及组网兴趣小组”安排在网络实验室;“计算机应用系统设计兴趣小组”安排在硬件实验室。一个兴趣小组常常出现数百学生报名的可喜景象,但由于资源和指导教师的精力所限不得已采取了一些分流的措施。近年来,学生课外科技活动项目在陕西省电子竞赛、全国大学生电子竞赛、挑战杯以及各类企业或行业比赛中获得了很好的成绩。多位一体的学生实践能力培养体系为提高学生的能力和素质起到了不可估量的作用。积极参加开放实验或科技活动同学的实践动手能力得到了用人单位的好评和肯定。 (四)校企合作教育与职业素质培养 高等教育与产业脱节是目前出现毕业生结构性就业困难的主要原因,加强与企业的合作,以满足企业用人需求为目标是解决目前问题的根本途径。近年来,我们在校企合作人才培养方面开展了大量的实践与探索,形成了多种形式并存的校企合作人才培养模式。具体有:与企业联合培养IT行业的紧缺人才,如针对软件外包、集成电路设计等人才的供不应求,举办校企联合培训班,经过培训的学生毕业后都被相关企业直接聘用;根据企业需要进行定向培养,先由企业在三年级学生中招聘,通过笔试和面试的学生,根据企业的要求与企业共同组织进行培养;与政府机构合作的分段接力式联合人才培养,建立“中关村软件园软件人才培养基地”,软件园提供课程或培养要求,学校按照中关村软件园的要求培养学员,软件园实践中心接收毕业生到软件园实训,并推荐学生在北京软件园区的企业工作;与企业联合建立3+1教育创新实验班,根据新技术发展和企业需要,前三年基本上执行原培养计划,第四年按照校企共同制定的培养计划培养学生在某技术领域所需要的新的专业知识和能力,使学生的知识结构和能力适应新技术的发展和企业的需要。例如,在国内著名的嵌入式系统公司广州周立功单片机发展有限公司与我们共同举办了“周立功3+1嵌入式系统创新教育实验班”,培养当前IT领域很多企业十分缺乏的嵌入式系统开发人才,受到学生普遍欢迎,报名十分踊跃。国内的应试教育模式更注重人才学历的培养,而在职业素质教育方面则寄托于自觉。职业素质是人才对社会职业了解与适应能力的一种综合体现,一般说来,人才能否顺利就业并取得成就,在很大程度上取决于本人的职业素质,职业素质越高的人,获得成功的机会就会越多一些。国内各大高校开始积极对计算机工程型人才职业素质培养模式进行研究和实践,但大多数学校现有的教育培养模式,无法向学生提供优质的职业素质培养的大环境,同时,在校教师也并不深入了解企业,无法实现相关授课环节。近年来,我们积极与企业合作,在毕业班学生中进行了IT人才职业素质培养,如东软的素质拓展训练,因地制宜,寓教于乐,使同学们从内心到身体都经历了一次难忘的洗礼,对自己的职业生涯和追求的目标更为坚定。这也让包括教师在内的校园一族,亲眼看到、也亲身体会到什么是真正的职业素质培养教育。 四、结语 近年来,在教育部、陕西省及学院教育教学改革研究项目的支持下,我们在计算机工程型人才培养模式方面开展了大量的探索性研究工作:以提高学生工程实践能力为目标,构建多位一体实践教学体系,由企业参与制定了人才培养方案,进行各种校企合作教育模式的探索等。在这些工作的基础上,初步形成了计算机工程型人才培养体系和组织实施框架,并取得了较好的实践效果。 计算机工程论文:计算机工程创新人才培养途径 1现状及发展趋势 大多数高等院校计算机本科专业涉及的硬件教学课程主要有“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,在新形势下部分课程内容设置显得不够合理,部分教学内容与实际应用脱节,影响了教学效果,无法完全满足教学大纲中要求的动手能力培养,更无法有效培养同学们的创新意识。目前,作为计算机教学重要专业基础课程的“数字逻辑”,要求学生掌握组合逻辑、时序逻辑电路的分析和设计方法,研究对象主要是分立元件、通用中小规模集成电路及基本的可编程器件等,介绍的方法也以传统方法为主,已无法适应目前应用的需要;作为专业主干课程的“计算机组成原理”、“计算机系统结构”,主要内容是讨论计算机的结构、各功能部件原理及设计方法,同时介绍当前的新技术、新方法,目的是让同学们熟悉计算机的结构,为以后应用和设计计算机系统打下基础。目前大家普遍采用的教材在部件设计中讨论的方法主要是硬布线逻辑或微程序设计方法:硬布线逻辑运行速度高,但缺乏灵活性;微程序设计方法有一定的灵活性,但资源占用多,运行速度慢。尽管这两种方法对于理解计算机组成原理不失为一种较好的选择,但由于缺乏实际应用背景,学生学习兴趣受到影响,教学效果也大打折扣,提高学生的动手能力、培养创新意识更是无从谈起。 “汇编语言程序设计”课程也存在类似尴尬,讨论以16位个人计算机为背景的汇编语言程序设计知识,适合入门和了解基本原理,但与“计算机组成原理”、“计算机系统结构”课程一样,由于缺乏实际应用背景,教学目标无法完全实现。随着电子设计自动化(EDA)、系统编程(ISP)、片上系统(SOC)等技术的发展,32位个人计算机的应用已很成熟,多核64位计算机应用也将逐步成为主流。嵌入式系统设计需要较强的软硬件知识综合应用能力,因此在计算机硬件课程的教学中应加大相关新技术的比例,并根据实际及时调整教学内容。国外许多知名高校本科专业的教学内容已经作了适时调整,如麻省理工学院非常注重学生的设计能力的培养,为此专门开设了“计算机系统设计”课程,要求学生在实践环节中自主设计ALU、单指令周期CPU、多指令周期CPU乃至流水线32位MipsCPU和Cache;斯坦福大学也有相似的课程和实验环节;加州大学伯克利分校和杨百翰大学在基于可编程逻辑的超级计算机研制方面也有大量成果。当前在国内,案例教学已被越来越多的人所接受,尤其是在一些法学、工商管理类高校已经开始广泛运用。案例教学法是一种动态的、开放的教学方法,目标是解决学生如何用更有效的方式获得知识以提高应用能力的问题。案例教学法具有综合性、交互性、启发性、针对性和可操作性等多种特征,它的使用大大缩短了教学理论与实际应用之间的差距,同时对教师的教学观念产生了重大的影响。鉴于计算机专业知识与实际应用结合紧密的特点,教学中尤其适合案例式教学。目前在国内计算机课程的教学中,案例教学还处于一个起步阶段,主要表现在:案例教学比例不够,没有形成完整的体系;案例数量不足,质量欠缺;许多高校尽管重视案例教学的应用,但是在案例的搜集、整理与分析等方面相对滞后;案例陈旧,缺乏代表性等。 2以ISP技术为主线改革计算机专业硬件课程教学体系和教学内容 计算机本科专业涉及的硬件教学课程按合理教学顺序一般为“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”、“计算机组成原理”、“计算机系统结构”、“微机原理与接口技术”、“单片机”、“嵌入式系统”等,一些课程可以在时间上重叠,如“数字逻辑”、“汇编语言程序设计”等。由于ISP、EDA技术可以灵活地开发出具有自主知识产权的硬件产品,是目前工程实践领域和芯片设计领域运用最广泛也是最有应用前景的技术,因此在计算机硬件课程的教学中应该把相关技术列为重要内容,即以ISP、SOC技术为主线,使相关课程形成一个完整的体系,达到培养创新性人才的目的。为了实现这一目标,在“数字逻辑”课程中,应大幅增加可编程逻辑技术的比重,重点讨论用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计IP核的方法,使学生对相关技术的应用及发展趋势有一个全面的理解,并具备基本的实践能力;在“计算机组成原理”课程中增加计算机设计原理和实践的内容,也可考虑再单独增加一门计算机设计课程以替代目前“计算机组成原理”课程设计,在该课程中重点讨论如何采用EDA方法,利用ISP技术、SOC技术设计计算机各部件如CPU、Cache等,通过实际应用和实践进一步加深对相关技术的理解和掌握。在“微机原理与接口技术”课程可以考虑以16位计算机应用知识入门,以讨论32位计算机的应用为重点。相应的,作为“微机原理与接口技术”课程的先行课程,“汇编语言程序设计”课程也应把相应的内容整体提升到32位,考虑到学习过程的先易后难,可以先介绍16位汇编语言程序设计知识作为入门,再对32位汇编语言程序设计相关内容展开。 单片机系统本质上也是嵌入式系统,嵌入式系统是针对应用或用户定制的完整、高效的计算机系统,嵌入式系统设计需要较强的操作系统原理、应用程序设计和硬件设计方面知识的综合应用能力,其中特别是硬件系统设计能力可以通过以上几门硬件课程的系统学习逐步培养,因此相关课程的教学内容应注意衔接,同时遵循先易后难的原则,面向实际应用,以提高动手能力、增强创新意识为目的。针对实践教学,目前相关课程的实验教学的实验项目及内容固定,大多为验证性实验,实验步骤程式化,许多同学按教学实验计划做完实验,仍然无法充分理解课程的主要内容,无法真正拥有教学大纲所要求的动手能力。更重要的是计算机技术一直处于高速发展中,高等院校的计算机教学理应不断地适应这种要求,相关的实验教学应适时地调整教学内容。解决问题的一个好思路是利用ISP、SOC技术开发出一种内容可定制的硬件课程教学实验平台,由于作为控制对象的外围电路是相同或相近的,可以设计为通用模块,而实验平台控制部分则可以利用可编程逻辑改变,以适应不同的课程。如控制部分设计为基本CPU即可做“计算机组成原理”课程的相关实验;控制部分设计为单片机即可做“单片机”课程的相关实验;甚至控制部分可以设计为个人计算机CPU,配合有关的接口电路,即可做“微机原理与接口技术”课程的相关实验等。在我院的计算机本科专业相关硬件课程教学实践中,我们已作出了一些有益的探索,如我院“数字逻辑”教学大纲已在近年作过相应调整,EDA技术、可编程技术的理论和实践教学内容的比例从原来的20%增加到60%以上,经过多年的建设,“数字逻辑”课程在今年被评定为“湖北省精品课程”;在“计算机组成原理”课程中引入利用ISP技术设计CPU软核等教学和实践内容;“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”课程中也增加了32位计算机相关内容的学习和讨论,新的实验设备可以进行32位的相关实验等,这些安排增强了学生的学习兴趣,学生学习的主动性也明显提高了。 3采用案例教学法作为计算机专业硬件课程教学的主要方法 案例教学法是一种事半功倍的教学方法,在教学过程中围绕事先精选的典型的、具有工程背景的实际案例进行讨论,可以为同学们模拟实际应用的场景,获得近似于实战的经验。为完成设计目标,同学们自然会自己主动学习,在这一过程中掌握知识,并学会应用知识,提高解决问题的能力;也能通过用不同的途径解决问题,培养创新意识。这样教师在授课中可以把精力集中于教学内容的总体把握上,而不需要过分在知识细节上消耗时间,提高了教学效率。案例教学法关键在于选择合适的案例,案例首先必须有代表性和实时性,必须是实践中的典型应用实例。在实践中应用的几率高,具有普遍意义,这样的实例在教学过程中值得花费精力讨论和设计,才是有意义的。同样重要的是案例需具有实际工程背景,学生可以面对具体的实际问题和特定的环境,有针对性地通过自主学习和思考进行设计,培养实际解决问题的能力。案例还应该形成相对固定的案例集,并具备一定的开放性,应定期对案例集进行评估,剔除一些过时的案例,增加一些新的典型应用实例。这样就保证了案例的典型性、实时性及工程背景。在教学实践中,我们把案例教学法作为主要方法,并把案例分为4类:一是问题评论型,给出问题和解决问题的方案,让学生去评价;二是分析实现型,不给出解决方案,要求学生讨论分析以提出方案;三是实际模拟型,是指在教学过程中依据教学内容,让学生分别充当不同的角色,进行模拟性的实践活动;四是发展开放型,通过案例发现新的理论生长点,讨论相关理论的发展趋势。我院在相关课堂教学中采用的部分案例如表1所示。在“数字逻辑”、“计算机组成原理”等课程的重点章节教学中,我们通过采用上述案例法,调动学生成为积极参与者,而不是消极被动的听众,在案例学习和讨论中,鼓励学生提出更多解决问题的办法,在课堂上营造出积极发表意见和争论的气氛。这样提高了学生的学习兴趣,教学效果有明显改善,学生的动手能力有了显著增强。 4总结 为实现面向实际应用提高学生动手能力、增强创新意识、培养创新型人才、确定完整合理的计算机本科专业硬件理论教学和实践教学体系的目的,我们提出了以ISP技术为主线的计算机专业硬件课程教学改革方案。它的主要内容为两方面:一是调整现有教学体系和教学内容,如在“数字逻辑”、“计算机组成原理和系统结构”、“嵌入式系统设计”等课程中以“数字逻辑”课程为先导,以ISP、SOC技术为主线贯穿于各相关课程教学过程中;在“汇编语言程序设计”、“微机原理与接口技术”等课程中把主要内容全面提升到32位等。二是在教学中运用案例法,使学生成为教学活动的主体,形成学生自主学习、合作学习、研究性学习和探索性学习的开放型学习氛围。充分发挥案例教学有利于提高学生分析问题和解决实际问题的能力、有利于促使学生学会学习、有利于促使学生学会沟通与合作的优势。实践表明以ISP技术为主线的计算机专业硬件课程教学改革,符合国家高等质量工程建设中培养创新性人才的规划,有效地增强了学生的动手能力和创新意识。我们也意识到计算机工程教学是一个复杂的过程,牵涉到许多方面,我们将在实践中探索教学规律,不断提高教学水平,进一步改善教学效果。
作为交通控制系统组成部分,城市交通信号控制系统使用分布式系统,其在时时变化的动态交通环境下,只能够根据局部路口以及关联路口信息的基础上设计信号协调机制,保证交通顺利。 1智能体技术下的交通控制系统架构 在城市交通控制中,传统的控制模型一般使用的是集中式的架构,若是路口范围扩大,这种集中式的架构就无法进行交通数据的大量传输控制优化,无法保证系统维护的安全性。随着科技水平的不断提高,计算机技术的不断进步,智能技术得到广泛发展,在智能体技术中,其将智能体分为静态智能体和动态智能体两种,其作为一种分布式的系统平台,通过建立的智能网络建立了多个模块构成的智能管理凭条,该技术在城市交通系统中的应用十分具有意义。本文在城市交通数据中应用智能体技术,为交通系统管理水平的提高作出努力,智能体系统架构主要分成了三种类型,分别为分层式、网络式、混合式。分层式的组织形式是使全部系统整体分解成多个子系统,而各个子系统之前能够实现交互工作;而网络组织形式是使系统整体分散,分散后的系统变成了不同的子系统,彼此连通,相互独立,在局部网络中使用,使用时可以对高复杂性的工作进行处理协调和高速运算。混合式的组织形式包含了前两种形式特征。本文提出的城市交通信号控制系统主要围绕的是动态智能体技术实行的,是一种城市交通控制管理技术。此外,动态智能技术更具自身对网络、异构环境等方面的特征能够保证系统可以在大规模交通实时运行中将运行信息传输到子系统,提高交管效率。 2城市交通信号控制系统中的智能体技术应用 2.1交通集成控制 城市交通信号控制系统中应用智能体技术,这对于城市交通信号网络而言是十分必要的。控制城市交通信号时,通过网络化智能技术中的集成技术对交通信号进行控制,将城市交通交叉口和相邻的信号进行统一的管理,最后再进行自行道路管理,同时提高交叉口的信号控制能力。在整个流程中,利用信号灯和通行标志对交通信号进行规范设置,环节交通压力。同时,结合交通信号控制与诱导协同,根据诱导控制理论将一体化的信号灯进行统一管理,最后利用实时情况促使交通调控。基于智能体技术的交通信号为城市交通情况制定交通引流计划,使得交通出行更加的便利、安全,完善城市交通的管控工作,为交通信号系统的进一步发展奠定基础。 2.2交叉口控制 城市交通信号控制系统中应用智能体技术,通过集成方法管控交通网络,利用系统中的单层分布式智能体管控信号灯,系统管理信号灯,实现了城市信号网络的全局控制,使得各个交叉路口的信号灯能够得到协调的控制。利用时间和空间的分离计数,对城市道路交叉路口的信号灯进行协调科学的控制,按照车辆方向、类型以及行进速度等方面的差异对具体的车道进行划分,通过分流处理城市交通道路使不同车道上的信号灯能够实现智能化的控制,改善城市道路中交叉路口的通行环境,环节道路拥堵问题,保证道路交叉口通行顺利。同时,应用智能体技术也能够使得行人及车辆的行驶路线得到优化设置,使得行人的出行安全得到提升,交通秩序更加规范,防止由于信号灯而导致的交通拥堵或是其他问题的出现。随着科学技术的发展,智能体技术在城市交通信号系统中得到广泛应用,使得交通信号控制系统之间的互用性得到提升。在计算机技术应用的基础上,将智能体技术与集成思想相结合,通过对城市交通网络系统的一体化管理,进而促使城市道路中的各个交叉口能够完成实时的信号交互工作,以促使各个路口中的交通状态能够得到良好的了解。系统性在交互的过程中,通过实时交互的交通流信息来制定相应的通信计划,使得道路拥堵情况能够得到及时的缓解、改善。此外,为了解决本系统的动态不确定性,智能体技术利用其本身的静态功能使得各子系统之间的配合更加协调,同时按照静态编码控制算法和服务使其能够在动态变化中不断适应,进而有效的控制整个交通信号系统。 3结论 综上所述,本文通过对智能体技术下的交通控制系统架构的分析,进而从交通集成控制与交叉口控制两方面研究了在城市交通信号控制系统中应用智能体技术,充分利用该系统高的不确定性、可扩展性、交互性特征,使信号灯系统能够在动态的交通变化形式中保证不同路口信号的交互协作工作,根据交通信息变化状态制定通行路径,加强信号灯系统管控城市交通的能力,改善城市交通环境,增强人们出现的便利性和安全性。 参考文献: [1]张磊.多智能体技术在交通系统中的应用研究[J].山西建筑,2016,42,07(18):256-258. [2]屈晓光.基于多智能体的城市交通控制系统研究[J].城市地理,2016,22(08). [3]杨涛.基于多智能体的区域交通信号控制系统研究[D]. 作者:孙宇帆 单位:重庆交通大学
计算机多媒体技术论文:多媒体技术计算机教学问题分析 一、多媒体技术在计算机教学中应用的问题分析 (一)教师对多媒体应用于计算机教学重视程度不够 在高职计算机教学中,有些教师习惯于用传统的方式组织教学。他们认为,传统方式可以把计算机教学中的一些问题讲清楚,讲明白,用不用多媒体都无所谓,这种对多媒体手段不重视的现象在计算机教学中较为普遍。有些教师认为多媒体手段组织计算机教学较为繁琐,需要制作课件,需要完善内容,远远没有自己传统的备课授课方式方便,拒绝使用多媒体,这些都是多媒体技术在计算机教学中应用存在的问题。很多的教师习惯于传统的教学手段,固守以往的教学方式,从心理上不愿意改变和创新;思维的惯性会延续很长的时间,尽管教学改革不断推进,改革的呼声不断增强,创新的氛围逐渐浓厚,但是,实现教学理念的转变和教学手段的变化也是一个困难的过程。很多高职院校计算机教师没有实践尝试,没有感到多媒体教学的方便快捷以及高效,就无法认识到多媒体教学的积极影响,也就不能产生心理的重视。也有不少教师感到多媒体操作起来较为麻烦,尤其是一些较少使用多媒体的教师,一开始操作较为繁琐,尤其是还要制作很多的课件,需要花费较多的时间和精力,不少教师选择了传统的教学方式。 (二)课件质量和使用问题 多媒体应用于高职计算机教学主要是通过课件形式实现的,但现在,很多教师认为制作课件很麻烦,即使应用多媒体进行计算机教学手段的创新,所使用的课件也多不是自己制作的,而是在网上下载的。这些课件存在着质量低下、抄袭严重、与教学内容不符合,不配套的现象,严重影响到计算机课件教学效果的提升。多媒体教学的关键环节就是制作课件,需要根据教学需要制作适宜的课件,把教学设计、教学目标、教学内容、教学过程有机统一起来,以多媒体更好地辅助教学,这就要求教师注重课件质量。很多教师粗制的课件或者直接下载的课件不能实现设计、过程、内容的统一,不能把课件和教师的教学设计设想统一起来,多媒体手段不能很好地辅助课堂教学。另一方面,不少教师在利用多媒体教学过程中过分依赖多媒体,把教师的教学变成了多媒体教学,完全依靠多媒体进行播放,教学变成了看教师播放课件,弱化了教师的教学和师生的互动,完成成立教师播放,学生观看,由传统的满堂灌的教学方式变成了满堂看“放”的教学模式。 (三)多媒体技术应用于计算机教学 在一定程度上制约了学生思维的发展在高职计算机教学中,应用多媒体手段开展教学,基本都是通过图文并茂的课件方式,通过展示课件实现教学的。这种课件形式教学对于有效对课本中的一些原理和知识点的解说具有非常明显的效果,但课件教学不利于师生的有效互动,通过课件,教师不能有效的引导学生的思路和思维。在传统板书式教学中,教师可以根据板书内为学生进行同步演练和说明,可以启发学生的思维,这是多媒体课件教学不能比拟的。利用多媒体教学需要更好地结合传统教学,需要留给学生一定的思考和研究的时间与空间,不少教师利用多媒体教学挤压了学生的自主学习空间,影响了学生的发展。学生没有了自主学习时间,就不能更好地对计算机有关知识进行思考和研究,不能做好先后对比,不能够找到不足。多媒体教学是非常直观,一下子给学生呈现出来,没有了中间的思考和研究过程,等于把结果直接给了学生,尽管非常生动直观,但是学生的能力需要在具体过程中慢慢培养,这就剥夺了他们的学习和实践的权利,影响学生的锻炼和提升。 二、促进多媒体在高职计算机教学中成功应用的策略 在多媒体应用于高职计算机教学中还存在一些问题,作为教师要充分认识到利用多媒体教学对于激发学生学习计算机的兴趣,实现学生对知识内容的有效理解,促进教学效率提高的现实意义,能够有效研究多媒体在计算机教学中的使用方面存在的问题积极解决问题,以实现多媒体技术在计算机教学中的成功应用。具体而言,可以从以下几方面提高的多媒体计算机教学的效果。 (一)重视多媒体在高职计算机教学中的应用 作为一名高职计算机教师,要认识到利用多媒体手段进行计算机教学创新的重要意义,认识到利用多媒体进行计算机教学对于提高学生学习兴趣,促进教学效果提升的积极意义,能够重视多媒体在计算机教学中的应用。只有重视多媒体在教学中的应用,教师才能排除一切困难,在课堂教学中积极使用多媒体手段教学,才能不断研究学生,研究教学内容,寻求成功应用多媒体的手段,促进教学的发展,只有重视多媒体在计算机教学中的应用,教师的教学理念才能发生深刻的变化,才能更加突出学生的学习主体性,实现多媒体计算机教学的有效发展。例如,学习excel的应用时,传统教学是教师先给学生进行理论讲解和操作分析,最后让学生在上机课上实践感知。这样的教学造成了理论学习和实践训练的割裂,很多学生实践起来非常困难。如果教师利用多媒体教学,学生边操作机器边观看教师的多媒体演示与讲解,每一步都能感知非常清楚,操作起来非常自然。既能在实践中根据教师的演示锻炼,不断加深对有关理论的感知感悟,又能更好地指导学生的实践,教学效率非常高,学生学习起来也非常有兴趣,有热情,增强课堂教学效果,促进学生发展。 (二)强化教师的信息化教学应用能力 高职计算机教师有着较为丰富的计算机理论知识和操作应用能力,但是,对于多媒体辅助教学还不是非常熟练,很多的高职计算机教师不愿意使用或者使用起来存在诸多问题。一个最为重要的原因就是他们的信息化教学能力不强,不能很好地利用多媒体辅助教学,不能根据教学内容制作适合自己的教学课件,需要对他们进行必要的培训,不断提高他们的多媒体应用能力。高校需要定期对教师进行培训,并为教师提供更多的学习机会,让他们充分认识多媒体教学的意义,并不断提升自己的操作技能。同时,完善计算机应用教学数据库,将适合教学的影音文件、图片资料进行归类,做好多媒体教学研究,组织全体教师根据教学内容研究多媒体课件的应用。 (三)提高课件质量作为计算机教师 在利用多媒体教学的过程中,要围绕提高课件质量做工作,才能促进教学的发展。提高课件质量,教师的需要研究计算机教学的特点的,研究知识点要点,研究学生情况,研究课堂设计,围绕这些制作出符合教学内容和学生的情况的课件,这样的课件是成功的。即使,教师通过下载手段获得了课件,教师也需要对课件所包含的信息进行重现加工和提炼、限制,对于一些不符合教学内容的课件内容大胆删去,在课件中增加一些实用性的内容,多媒体可课件的内容应该是以疑问是和启发式的内容为主,只有这样,才能有效激发学生的计算机学习兴趣,促进学生积极思考,认知探究,突出学生的学习主体性,促进教学效率的不断提升。 (四)要积极引导学生实践操作 高职计算机教学要突出实践性,只有这样,才能培养出应用型技术人才,才能有效实现人才培养的目标。因此,在应用多媒体进行计算机教学的过程中教师要积极引导学生动手实践,使学生能够在实践中发现问题,应用所学解决问题。在课堂教学中,教师要培养学生的实践习惯,即使在进行多媒体演示,在必要的时候,也要给学生以实践的机会和时间,只有这有,才能使学生在动手操作的过程中,进行独立思考,独立操作,才能促进学生思维的发展,提高学生的分析问题解决问题的实践能力。在实践的过程中,教师要加强与学生的互动,能够及时掌握学生的实践情况,对学生加以引导,促进学生实践不断深入。 三、总结 总之,在多媒体技术应用于高职计算机教学时很重要的,在多媒体计算机教学中还存在一些问题,影响到教学质量的提升,我们要积极研究问题,找到解决问题的方式,以切实实现多媒体与计算机教学的有机整合,促进高职计算机教学的不断发展。 作者:万志伟 单位:江西旅游商贸职业学院 计算机多媒体技术论文:计算机应用基础多媒体技术论文 1高职院校《将计算机应用基础》课程的特点 培养学生的计算机应用能力是我国高职《计算机应用基础》课程的主要教学目的。当今社会,随着计算机在各行业的广泛应用,每一个工作岗位与职位都对计算机应用能力有了更高的规范与要求,但是在高职院校的学生层次又高低之分的差别有很大,所以,这些都堆高职《计算机应用基础》课程的教学工作与教师的教学授课能力提出了新的难题与新的挑战。那么,针对高职计算机专业的《计算机应用基础》课程的教学特点,提出了全面培养、共同发展的教学模式,同时通过教师教学与学生学习的实践能力,区分教学模式的优点与缺点,对高职《计算机应用基础》课程教学工作具有较好的示范作用。我国高职院校之中,其计算机及计算机网络的应用已经成为学校各个学科发展的重要基础,而在我国当今社会之中,掌握计算机基础知识和操作技能不仅是学生步入社会为己谋生的一种工具,更是社会现代文明对人们必备素质的要求。由于我国地域经济发展不平衡、各地教育发展也不平衡,导致了高职院校的新生的计算机水平差别较大。在这种情况下,以专业班级为教学单位,在同一个起点之上,以同一方法为主的教学模式,已经远远不能满足高职院校计算机专业不同层次学生对于知识的需求上,所以,为了寻求学习效果与考核结果的不公平,培养学生的学习热情与教师教学的积极性,高职院校计算机专业的考核模式也不能一视同仁。而《计算机应用基础》课程,正是打造我国高职院校计算机专业人才的基础性课程,是在发展中不可或缺课程。 2多媒体教学模式 2.1多媒体的含义 在我国的教学体系当中,以传统的教学媒体为主,其中主要包括:黑板、挂图、实验、模型等为基础。而多媒体教学则是与传统教学相区别的,多种媒体有机结合的教学方法,可以说多媒体教学是一种现代的教学手段。在当代教学理念之中,多媒体教学主要是利用文字、实物、图像、声音等多种媒体向学生传递信息,而多媒体教学法所利用的手段,则是以各种电教媒体如:计算机、电视、录像、投影、幻灯等为标志。 2.2多媒体技术特点 多媒体技术是一项综合性较强的技术,具备采集、存储、加工、处理、组织各类信息,通过多媒体来辅助教学,将课堂中的各种教学资源进行整合处理,更好的展现给学生。另外,多媒体技术能够实现课堂中人与计算机之间的双向交流,教师利用多媒体来辅助教学,学生可以借助多媒体课件来进行自学。最后,通过计算机控制媒体信息,并通过多媒体表达出主题的思想特点。 2.3多媒体在教学中的应用优势 多媒体技术改变了教师传统的教学方式,能够让教师不必将时间浪费在重复性的劳动之中,把更多的精力放到创造性的教育活动之中,在当代教学之中,作为一名合格的计算机专业教师务必要熟悉现代化的教学手段和操作技能,并以此为主要根据,设计教学大纲的要求,所以教师在教学之中应该从学生的实际出发合理选择现代化教学媒体,并且使之与传统的教学媒体与教学方法进行合理的结合,就能够在此基础上极大地丰富教师的课堂教学,促进学生对知识的理解和记忆,培养学生的各种能力,提高学生的素质,促进学生积极性,激发学生的学习热情,从而大幅度提高教师的教学效果。 3多媒体技术在高职院校《计算机应用基础》课程中的应用 多媒体教学技术具有着十分优秀的教学理念,对于教学所预期得到的效果更加便利。而高职院校的学生不仅包含了能力素质,也包含了知识素质,但是重在培养学生的动手操作能力管理。所以,高职院校的课程改革的关键之处在于如何建立一种充分发挥教师主导作用,又以学生为主题的新型的教学模式。那么,单纯的以《计算机应用基础》课程为例子,对于学生在计算机的基本概念以及操作有更为全面的分析,能够熟练运用应用软件进行分析,并且进一步解决生活中的实际问题。并得到相应的计算机等级证书,作为教学合格的证明。那么,如何在这门课程之中应用多媒体,激发学生的学习热情,则是现阶段我国高职院校《计算机应用基础》课程所首要解决的问题。首先,在学生之中实行分层次教学,针对我国高职院校学生层次参差不齐的现状,教师在教学中应该利用多媒体教学,因材施教,分层次进行教学,在教学之中多设置学生感兴趣的内容,并利用动态图像进行展示,也可以通过电影播放等方式,为学生展示计算机在日常生活之中的优势。其次,转变原有的传统教学模式,针对我国高职院校《计算机应用基础》课程教学的现状,我们需要借鉴新的教学理论研究来指导教学。而多媒体教学模式就是通过探究性学习,通过图像、视频等现代手段,激发学生学习的热情,引导学生对于所学的具体计算机知识产生兴趣,自己对于将要学习的知识进行探究,进而着重培养学生的创新精神与实践能力。同时这些也要求教师在利用多媒体教学过程中以学生为中心,引导学生自我学习的能力,与相互协作的愿望,利用多媒体的现代教学理念完善学生的认知结构。再次,利用多媒体进行教学的过程中,应该在教学过程中注意以下问题。在多媒体教学中巧妙设置学生的学习任务,增添学生学习动力。同时,利用多媒体教学展现情景教学方法,进一步培养学生探究性的学习态度。同时保证多媒体技术在教学之中的应用,改变从前传统,枯燥、单一的课堂教学模式,充分调动学生的学习热情,用技术进行支持,最终实现高职院校学生进行探究性学习的目的。最后,多媒体教学当中不仅包含了课堂教学的环节,也包含了课后教学的讨论与复习。学校可以在学生的课外,为学生创造良好的学习环境,为学生提供丰富的学习信息资源,不断的为学生提供数字媒体资源,逐渐培养学生的动手能力,增强学生自己动手检索的能力,逐渐的在实践之中锻炼学生。 4结束语 综上所述,我们必须加大对高职院校计算机应用基础课程中多媒体技术应用的重视,以取得较好的教学成果。学生学习兴趣的培养以及实践能力的提高是提高学习效率的前提和基础。该文是在对高职院校《计算机应用基础》课程的特点进行了详细的了解并深入研究了多媒体技术的特点之后,对两者的结合也就是多媒体技术在高职《计算机应用基础》教学中的应用进行了总结,希望能对计算机应用基础课程教学方法的改进提供参考。 作者:刘乔佳魏宁单位:天津现代职业技术学院 计算机多媒体技术论文:多媒体技术计算机教学论文 1多媒体技术在计算机教学中应用所具备的优越性 1.1直观教学,提高教学效果在计算机的教学当中,教师可以通过多媒体技术的利用对人机互动的场景进行有效的模拟。通过图像、声音及视频等多种形式来对计算机技术进行讲述。这不但能在视觉上给学生带来强烈的冲击、在听觉上带来极大的享受,还能够让学生切身的感受到计算机技术对于现代社会的重要性,从而提高学生对于计算机课程学习的积极性,然而从根本上提高教学的效果。 1.2形象生动,提高学生的学习兴趣多媒体技术应用下的计算机教学,能够更加直观、更加生动的将枯燥的计算机技术传达给学生,这对于学生学习的兴趣以及积极性显然将带来有利的影响,并能够给学生留下十分深刻的印象,从而加快学生对于计算机知识的理解。另外,多媒体技术通过重复性的教学,能够有效的减轻学生对于计算机知识的遗忘度。同时,在教学中多媒体技术的应用能够将计算机知识全方位、多角度的呈现在每一位学生的面前,对学生的理解与记忆是有非常有利的。 2多媒体技术在计算机教学中应用中的问题 2.1多媒体教学技术的应用不利于学生主动的探究式学习首先,多媒体教学的课件一般情况下做得都是十分的全面,这对于计算机知识的问题而言,都能够进行系统的讲解。而作为学生,只需要被动的接受就能够对这些问题的解决过程进行大体的了解。其次,多媒体教学主要依靠的是网络,在获取知识的渠道上将更加的全面,这样的环境下学生能够快速便捷的找到相应的问题答案。就这两点,虽然说这大大的降低了学生在求学路上的难度,但是这样的环境将更加的家中学生在思想上的懒惰,使得学生在面临问题时,第一时间想到的就是通过网络来解决,自己根本就没有动脑思考。学生在这样放弃了独立思考过程的情况下,探究性的学习便失去了意义。在这样的教学环境下,学生的学习能力根本无法得到实质性的提高,对于问题的探究程度过浅、只停留在表面,将让学生不能进一步的了解问题的深度内容。如果这样长期的发展下去,将使得学生的知识过于的表面化。 2.2容易改变教师的主导地位,忽略师生的互动关系作为一种辅助的教学模式,多媒体课件只能够用来提高课堂效率、完善课堂教学的辅助手段。在应用多媒体技术进行计算机专业的教学时,所需的课件都是课前就制作好的,因此在播放的顺序与进度上是既定的,这就形成了教学内容的程式化、固定化。这将让教师很难有即兴发挥的空间,无法根据课堂的气氛以及学生的反应临时的对教学的内容进行有针对性的调整,授课的形式将十分的呆板,教学的灵活性严重缺乏,这将让教学的效果受到严重的影响。由于采用多媒体技术授课时,课件是事先制作好的,因而其播放顺序和进度是既定的,形成了教学内容固定化程式化,教学过程程序化的弊端,教师很难有时间即兴发挥,有时甚至无法根在这样的情况下,教师在课堂中的主导地位将一定程度上得到改变,也让学生与教师的情感交流逐渐的淡出了课堂。 2.3忽略了学生在教学活动的主体地位在计算机专业的教学当中应用多媒体技术,初衷只是为了能够有效的提高学生对于学习的主动性、积极性。但在实际的应用当中,教师只是在课堂中加用了电脑,虽然体现了教师在计算机教学当中的主动性,但这无形当中却进一步提高了学生在接收知识中的被动性。这从根本上忽略了学生在教学活动当中的主体地位。因此,在计算机教学的备课当中,作为教师必须本着“学生是计算机教学中的主体”的原则,对教学内容进行针对性的设计,将多媒体技术的优势真正的体现出来。 2.4学生过于依赖多媒体教学的课件要做好一份良好的课件,需要耗费教师极大的精力。同时,课堂上的课件演示,也会对学生造成一定的负担。当学生习惯了通过课件进行知识的学习后,对于书本的兴趣将大大的降低。由于课件通常来说只是对相应的知识点进行了大概的介绍,其中并没有非常详细的内容,更没有对知识进行进一步的探究。这将直接导致多媒体教学在知识点的传授上停留在粗浅的层面。同时,学生对于课件的依赖,让学生觉得在课堂上对于知识似乎很懂,但一旦运用到做题方面,就有一种无从下手的感觉。作为教师,在对课件的运用上仅仅的限于帮助提高方面,并没有因为多媒体技术的引入而改变自己的教学模式,仍然采取着自己的老套教授过程,这将使得教学的方法与多媒体教学的方式产生严重的脱节现象,无法有效的结合。 3多媒体技术在计算机教学中应用的对策 3.1提高对多媒体的正确认识上述说道,多媒体技术的应用只是计算机教师用来辅助教学的一种手段。通过多媒体技术的应用能够有效的将原本枯燥、抽象的理论只是转变得更加的生动、有趣、直观。通过将图像、音乐、文字的有机结合,为学生制造出极为逼真的学习过程。作为教师,在教学中对多媒体技术的应用一定要掌握好度,否则只会将计算机的教学课堂变成一种走马观花的形式。在多媒体技术的应用上,教师应当将计算机教学的内容始终放在第一位,其他内容和形式都是对它进行说明与解释的。必须将向学生传授计算机知识视为教学的目标,这样才能通过多媒体技术的应用有效的调动学生的学习积极性,对教学的环境进行改变与完善。 3.2多媒体技术与传统教学手段相结合作为一个提高教学质量的重要辅助手段,在计算机教学过程当中并不能过于的夸大多媒体技术的作用。教师在对多媒体进行应用时,应该通过与传统教学手段的结合来进行教学。在引导学生进行自主思考的同时,让学生充分的参与到教学的过程当中,让学生与教师彼此之间的交流与沟通得到有效的提高。比如,教师在讲解语言冒泡算法的时候,教师首先应当提供一组数据让学生进行排序,然后让学生给出具体的过程引出冒泡排序。最后,将这个冒泡程序的步骤通过多媒体课件来进行直观的演示。相信,在这样的过程当中,不但能够有效的提高学生的自主思考、学习的能力,更能够让多媒体技术的作用在计算机的教学当中得到充分的展示。 3.3合理的设计教学课件在计算机教学中的多媒体技术应用,教学课件的设计是其中非常重要的环节。而教学课件的设计,首先就应在适合学生整体实际的前提下将教学的目的与内容归纳成成提纲掣领的学习要点,以简单明了的提纲式文字出现在多媒体的课件当中,并且要做到突出重点、详略得当,这样才能让学生准确、快速的对课堂的中心内容进行了解与掌握。另外,课件的内容应当多为启发式或疑问式,这更能够引起学生对于学习的兴趣性,激发学生自主的思考与学习。而在多媒体课件的制作过程中,必须要充分的考虑课程的特点和学生的理解与接受的能力。 4结束语 总之,近年来多媒体技术逐渐的应用到高职校的计算机教学课堂中,这是我国科学技术发展下的必然现象。同时,这对于我国传统的教学方式,是一个极大的冲击。多媒体技术的应用,能够有效的将计算机技术中那些抽象的理论知识声情并茂的传授给学生,不但提高了学生学习的兴趣性与积极性,也能够有效的提高教学的实效性。但在应用过程中,需要处理好多媒体技术、教材、老师和学生这四者之间的关系,这样才能够让多媒体技术的作用得到最大化的发挥。 作者:范海燕单位:连云港财经高等职业技术学校 计算机多媒体技术论文:多媒体技术对计算机教学的作用 一、多媒体技术在计算机教学中的优势 1、利用多媒体教学可以化繁为简,化难为易,使教学难点在教学中能够得到有效地解决。计算机多媒体所呈现的图片、图像、声音及所营造成的课堂氛围常常使人身临其境。学生在一幅幅感观鲜明的图像的刺激下,能够集中精力,通过视、听觉等感官,从生动的直观开始自己的认识过程,清晰、细致、全面的进行观察思考,化难为易。比如,在讲解计算机的硬件组成时,传统的教学方法往往都是通过板书,用文字来表述,使学生对这种理论课的讲解感到特别乏味生硬,难以接受。教学难点难以突破。如果采用多媒体技术,将计算机硬件的基本组成以及各部件的关系通过视频表述出来,生动地展现在学生面前,就会使学生很直观地接受所学内容,增强了学生的记忆力,使教学有的放矢,收到神奇的效果。 2、利用多媒体教学可以使教学内容更加生动形象,调动学生学生的积极性,活跃课堂气氛。恰当地运用多媒体教学,可以激发学生的学习兴趣,并能够充分发挥学生的主体作用,激发学生的学习热情,增强师生之间的互动,使枯燥的学习变得轻松有趣,从而达到每节课的教学目的。此外,多媒体教学还可以使课堂教学从根本上改变传统单调的教学模式,让课堂教学变得生动有趣,更具真实性与启发性。 3、利用多媒体技术还可以促进教师教学思想的更新,提高教师的业务水平。教育现代化不仅仅是要求在设备和技术方面的更新,最重要的是要求教师在教学观念、内容和方法等方面的更新。在教学中,我们在继承和借鉴计算机传统的教学优点与经验时,还需要改革那落后的、陈旧的教学内容、教学方法和教学手段。而多媒体技术在教学中的应用,实现了教学过程的立体化设计,使教师、学生、教材、教育技术四要素之间能够恰当地定位,教改核心得以有效地体现,使计算机教学如虎添翼,这是传统教学无可比拟的。 二、多媒体技术在计算机教学中应解决的几个问题 应用多媒体技术是课堂教学改革的方向之一,但在计算机教学实践中,如果一味的过多的运用多媒体,就会使课堂教学流于形式,学生在课堂上走马观花,达不到预期的教学效果。因此,我们在教学中还不能全部依赖于计算机多媒体技术,那么在计算机教学实践中如何恰到好处地应用多媒体技术呢,我认为应该注意以下几个问题。 1、首先,应该明确多媒体技术只是辅助教学的一种手段,它的作用是“辅助”而不是“替代”。在课堂教学中,如果盲目地依赖多媒体技术而把大量的授课内容使用多媒体技术展示出来,那么教师就只起到了播音员和解说员的作用,失去了对教学应有的控制地位,起不到主导作用,另外,过多地使用计算机,还容易造成学生的视觉疲劳,影响学生注意力的集中。因此,我们要将传统教学与多媒体技术有机地结合起来,合理地安排多媒体技术在计算机专业课堂上所占用的时间。 2、其次,课件内容过于庞大,导致教学重点与难点不突出。一些教师在制作课件时经常喜欢把课程内容全部填加到课件中,造成课件的拖沓冗长。这样容易使课程的重点、难点被忽视,在课堂教学中,学生是主体,教师讲解课程内容是授课的关键。因此,教师制作的课件应做到小而精,这样在授课过程中才能充分体现教师的讲解作用,通过自己的讲解来吸引学生的注意力,引导学生去思考问题,让重点突出,难点明确。 3、理论要与实践相结合,充分发挥学生的主体作用。计算机课是培养学生实践能力和创新能力的重要课程,教师不能用多媒体演示来代替学生动手操练的机会,剥夺学生作为课堂主体的地位。教师在使用多媒体教学讲解基本理论时,还必须重视理论与实践的结合,以提高学生动手能力为着眼点,强化学生的独立思考、自我学习的能力。 4、从教学实际出发,正确处理教学内容与形式的关系,制作高质量的课件。在利用多媒体技术与计算机教学的过程,应根据教学内容的需要,恰当的选用技术手段和表现形式,不要过分地强调形式的新颖,将课件做得花里胡哨,使多媒体教学成为一种动画表演,使学生学后觉得索然无趣。综上所述,多媒体技术在计算机教学中的应用,使我们走进了一个现代化科技教学的新时代,它是一种行之有效的教学手段,它不但创造出了生动活泼的情景,还充分调动了学生学习计算机的积极性与主动性,激发学生学习计算机的兴趣,提高了学生的素质。未来,如何更好地使用多媒体技术这一现代化的教学手段,掌握多媒体教学的精髓,从而更好地为计算机教学服务,是摆在我们面前的一项重要任务。 作者:马宇英单位:四平市商业学校 计算机多媒体技术论文:计算机多媒体技术应用 [论文关键词]多媒体技术ISOITU音频视频图像 [论文摘要]多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术,是新一代电子技术发展和竞争的焦点。多媒体技术融计算机、声音、文本、图像、动画、视频和通信等多种功能于一体,借助日益普及的高速信息网,可实现计算机的全球联网和信息资源共享,因此被广泛应用在咨询服务、图书、教育、通信、军事、金融、医疗等诸多行业,并正潜移默化地改变着我们生活的面貌。 随着计算机多媒体技术的突飞猛进,多媒体凭借着自身的优势越来越被受到广泛关注和应用,已经在不知不觉中影响到了我们生活的很多方面,本文简要介绍了计算机多媒体技术及其相关概念,对计算机的主要应用做了概括性总结。 一、计算机多媒体技术的概述 所谓多媒体,就是融合了两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体,其使用的媒体包括文字(Text)、图像(Image)、图形(Graph)、动画(animation)、音频(audio)、视频(Video)。各种媒体表现形式各不同。但都为数字化形式存在,即计算机二进制数字文件。 二、多媒体包括 (1)文本:由语言文字和符号字符组成的数据文件。 (2)图像:通过描述画面中各个像素的亮度和颜色等组成的数据文件。也叫点位图或位图图像。 (3)图形:矢量图形的简称。即生成一幅图形由数学方法组成的数据文件。一般可将图形看作是图像的抽象。 (4)动画:将静态的图像、图形及连环图画等按一定时间顺序显示而形成连续的动态画面。 (5)音频:声音信号,即相应于人类听觉可感知范围内的频率。 (6)视频:可视信号,即计算机屏幕上显示出来的动态信息,如动态图形、动态图像、动画等。而多媒体技术,是指采用计算机技术,将各种媒体以数字化的方式集成在一起,从而使计算机具有了能同时获取、处理、编辑、存储和展示多体信息的能力。 计算机多媒体技术主要特性: 计算机化至少对终端用户来说媒体信息的播放是由计算机控制的。 集成化涉及的设备的类型与数量尽可能地单一。包括存储集成化、捕捉集成化、播放集成化、网络集成化(ISTN与ISPN)。 三、数字化主要是指媒体信息表示的数字化、模拟信号数字信号 采样、量化、编码、AD/DA,有利于计算机与集成化,方便存储、传输与处理、但是也存在失真等的问题,数字化的精确性(采样速率与编码位数)与(存储器与网络)宽带的权衡也是很抉择的。交互性主要体系在四种用户定制化程度上媒体播放开始时间、媒体播放次序、媒体播放速度、播放形式。 四、与多媒体有关的概念与国际标准 (一)与计算机多媒体相关的概念 1.多媒体信息处理技术。多媒体信息处理技术就是能够同时捕捉、处理、编辑、储存和播放两种以上不同类型信息媒体的技术。常见信息媒体类型包括:文本、图像、图形、动画、音频、视频等。 2.静态媒体与连续媒体。静态媒体(如文本)是没有时间维的媒体,即其播放速度不会影响所含信息的再现。 连续媒体(如音频和视频)是由媒体“量子(如音频采样和视频帧)组成的,具有隐含的时间维,播放速度影响其所含信息的再现,因此,需要在一段特定的时间里按特定的速度播放;如果播放速度得不到满足,媒体信息的完整性就会收到影响。 3.捕捉媒体与合成媒体。捕捉媒体是指从现实世界中捕捉到的真实媒体信息。合成媒体是指通过计算机合成的媒体。 五、常见国际标准 (一)ISO指定的国际标准 JPEG标准:JPEG(JointphotographicExpertCroup)小组1991年3月提出了ISOCD10918用于连续色调灰度级或彩色图像的压缩标准,采用离散余弦变换、量化、行程与哈夫曼编码等技术,支持几种操作模式,包括无损(压缩比2:1)与各种类型的有损模式(压缩比可达30:1且没有明显的品质退化)。 MPEG系列标准:ISO于1992年制定了运动图像数据压缩编码的标准ISOCD11172,简称MPEG(MotionPictureExpertGroup)标准,它是视频图像压缩的一个重要标准。MEPG编码技术的发展十分迅速,从MPEG_1、MPEG_2到MPEG_4,甚至现在流行的MPEG_7不仅图像质量得到了很大提高,而且在编码的可伸缩性方面,也有了很大的灵活性。 (二)ITU指定的国际标准 H.320:H.320(其原名为NarrowBandTSDNvisualtelephonesystemsandterminalequipment),但是H.320标准仅仅只适合在ISDN、EL、T1等高速率的数字网上运行,而不适合在电话线这种窄宽带网上使用。 H.324:H.324是通过一般电话线传送音频和视频信息,并对音频及视频信息进行编码及解码的国际标准。一般电话系统获得广泛采用的原因是使用方便,而且有数量庞大的用户。H.324标准可以将电视会议带给数以百万计的,没有加入ISDN的用户。 六、计算机多媒体技术的应用 计算机多媒体技术应用在我们生活中的很多地方,例如:数字化图书馆融入了多媒体技术后,使得数字化图书馆更加生动真实。远程教育等领域也是应用了计算机多媒体技术,东北大学就在我国开始建设远程教育网是投了巨资,从沈阳一直铺光缆到秦皇岛,成为了在中国规模最大的网络教育网络之一,他们就用了多媒体技术和网络技术的结合进行教学,使更多的学生受到了名师学校的教育。由此可见多媒体技术方便了我们生活的很多方面。由于计算机相关技术的飞速发展,多媒体技术无论是在硬件上还是在软件上都应经是很成熟的技术了,但是对于图像和音频的压缩编码规范还很混乱有些压缩编码规范已经公开,有些对外界还是秘密,这对整合音视频压缩编码很不利。在资源共享,开源的思想占主流的当今的技术界,多媒体技术这部分也需要把各种音视频的压缩技术整合起来,是对多媒体技术更加规范和成熟,这样计算机多媒体技术才能够发展的更好。 计算机多媒体技术论文:计算机毕业多媒体技术地理信息系统 摘要将多媒体技术应用于地理信息系统中的关键问题是:如何有效地管理多媒体数据和空间数据;其次,在区域分析过程中,怎样实现多媒体播放功能.指出用扩充的关系数据模型作为多媒体数据模型较适宜;多媒体功能的实现则取决于多媒体数据的格式是否为RIFF格式以及对多媒体数据的应用要求.最后展示了多媒体技术在地理信息系统中的应用前景. 关键词多媒体技术,地理信息系统,空间数据,属性数据,区域分析,数据模型. 现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展,越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem,简称GIS)软件中,势必大大增强GIS信息的表现能力,扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计:其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中,并保证提供GIS软件的双向检索及各种分析功能;其二是在应用过程中,怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法. 1多媒体数据的有效管理 通常,应用软件中的多媒体数据有两种生成方式:一种是媒体播放之前,将其数字化到数据库当中,播放时从数据库中取数据;另一种是播放时,边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库,即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中. 1.1GIS数据库中多媒体数据的管理 1.1.1GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前,多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的,实际上,很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的,因此,GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS的组织核心是时空数据库,即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型,一但时空数据模型的研究有所突破,不仅能解决时态GIS的应用问题,还将解决空间数据库中动画数据的管理问题,即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等. 有关时空数据模型,张祖勋[1]提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息,而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上,建立分级索引,以便能快速找到所需的时空过程的数据. 要使用这种建索引的基本修正法,需要考虑两个问题,一个是如何建立索引;另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件. 关于建索引的问题,笔者认为:基态,亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期;T.时间轴;t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态,其中tn为基态,即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的,每产生一个新的现在时态,就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件,同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例,如图1所示,当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时,就需产生tn-2i~tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间,而又不影响对任一时态的检索速度,可将tn-2i+1~tn-2i的索引差文件删掉,所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个. 关于差文件,笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的,这意味着差文件包含有两类目标信息:一类是前一时态有而后一时态无的目标信息;另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索,应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的,即01(目标从无到有);10(目标从有到无);1N(目标从一个变成多个);N1(目标从多个变成一个),以及目标空间信息无变化,属性信息有变化;目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索,在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明,当然,这会增加差文件生成过程的复杂性.(3)和所有地图数据库模型类似,差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成,差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明. 1.1.2GIS属性数据库中多媒体数据的管理有些G IS的应用中,认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型,使得既能遵循其自身特点,又能有效地建立起它与空间数据的联系,是多媒体技术在GIS应用中的关键所在. 目前,多数GIS属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中,就必须对现有的关系模型进行扩充,使它不但能处理格式化数据,也能处理非格式化数据.杨学良[2]就这个问题提出了3种技术策略:将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性);将每个元组作为一个完整文件保存;元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项,而非格式化数据单独存贮. 对比这3种技术策略,第一种技术策略方法简单、容易实现,适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复,以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用,但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起,这既增大了应用程序设计的复杂性,又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此,我们认为,在第一种技术策略的基础上,增加一个或多个属性项,用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息,当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时,可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作. 1.2GIS区域分析中多媒体数据的生成 多媒体数据生成的另一种方式是在GIS应用中,边统计、分析运算,边生成结果数据——多媒体数据. 1.2.1空间分析中多媒体数据的生成空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术[3],因此,空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有:地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等. 为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果,我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实[4]是一种由计算机生成的高级人机交互系统,即构成一个以视觉感受为主,也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境,使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验,有身临其境之感.比如,可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果,使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等,使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示. 1.2.2统计分析中多媒体数据的生成统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有:统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析,通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析,以及主成分分析等. 为了更加形象化,我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示,甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者,还可以配上解说词,以增加系统的感染力,而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的. 2GIS应用系统中多媒体功能的实现 在GIS应用软件中进行多媒体功能实现,首先是受GIS应用软件自身开发平台的限制.多数情况下,GIS应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言,如VC++,VB或BC++等,以利于和GIS应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来,那么怎样实现区域分析中多媒体功能 2.1空间数据库中多媒体数据的播放 由前所述,空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据,这些数据的结构与MCI所能接受的多媒体文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同,所以应用程序不能直接调用MCI函数和API函数,必须根据时态GIS的空间数据库结构,设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能. 下面简述动态显示时态GIS中ti~tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n,其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.(2)显示ti状态信息.(3)根据ti差文件,擦除ti状态有而ti+1状态无的信息,显示ti状态无而ti+1状态有的信息.(4)i+1i.(5)当i<j时,转(3);否则结束. 字4 如果用上述算法来实现动态显示时空过程,还有很多细节需要设计.首先,在(1)步骤,从基态开始,逐级逐步检索,每检索到一个状态差文件,就需根据差文件来生成该状态信息,直到ti状态处;其次,在(3)中,需要用到动画技术,擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容,而显示后一状态信息之前,需保存后一处信息内容,再予以显示新状态信息. 性数据库中多媒体数据的应用 一般来说,多媒体数据主要应用于两个方面:一个是简单播放;另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者,只要使用MCI函数或API函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放;对于后者,这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式RIFF,根据多媒体数据的文件信息和数据流信息,通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作. 3多媒体技术在GIS中的应用前景 (1)实现资源信息的科学管理,提供信息服务.GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式,而在管理空间信息的同时,对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放,大大增加了信息的表现能力.(2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和GIS溶于一身,会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计.(3)销售和演示信息系统.GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统,既能表明所售住房的空间位置,又能从中检索其住房环境及内部结构,而且可以动态地删去当天已售出的房子,给出不同价格等;旅游导游系统,可以在为观光游客制定导游路线时,就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉.总之,将多媒体技术和GIS技术相结合,是计算机应用领域的一个发展方向,它会改变人们的工作、生活、思维方式,推动信息社会的前进. 计算机多媒体技术论文:高职计算机多媒体技术实践课程分析 摘要:教育是国家发展和建设的基础,随着人们生活水平的逐渐提升,对于教育发展的要求也就越来越高。高职教育主要的目的是为向社会输入高素质、多技能的人才,因此在教育的过程中,需要逐渐重视学生的主体地位。尤其是计算机课程的教学,教师需要积极引导学生树立正确的学习观念,积极采用多媒体的互动技术,尤其是创新教育的背景下,教师可以引导学生积极创业,发展创新,从而成为对社会有用的人才。该文主要研究创新创业教育的基本内涵,分析高职计算机多媒体技术专业实践课程中存在的问题,并提出具体的解决策略。 关键词:创新创业教育;高职计算机;多媒体技术;专业实践课程 社会在发展,时代在进步,创新创业教育已经成为社会发展的主流。相较于其他的发达国家,我国高职院校的创新创业教育发展较晚,课程教学中又缺乏必要的实践环节,创新创业的教育理念也没有得到相应的重视,实践课程逐渐边缘化,长此以往,不仅不利于学生的长足发展,同时也不能使创新创业教育得到有效的发挥,因此需要教育部门加大重视力度,为整个高职教育发展奠定坚实的基础。 1创新创意教育的基本内涵 创新创意教育具有一定的交叉性和模糊性,是知识经济时代的一个教育形式和基本的教育观念,因此作为一种创新型的教育模式,其最终的教学目标是为了能够培养具备创新创业意识、具有创新能力的高素质人才。其中创新创业教育的基本内涵主要包括3个部分,首先是将创新创业教育发展成为创新型教育;其次是将创新创业教育发展成为创业教育;最后是将创新教育与创业教育结合在一起。由此可以发现,创新创业教育以创业教育作为发展的重点,集中培养学生的创业能力、创新思维以及创造意识,从而促进其成为全面发展的复合型人才。 2高职计算机多媒体技术专业实践课程中存在的问题 2.1多媒体技术专业实践教学的意识不足 大多数高职院校对于多媒体技术专业的理解过于片面,具体的教学环节依然停留在实习、实验、实训等基础流程之上,对于实践能力的培养过于缺乏,学生难以掌握除了基础知识以外的其他实践技能,过于被动地接受教师传授的知识,缺乏必要的职业技能,在激烈的社会竞争中难以站稳脚跟。同时,教师进行授课的时候,也没有充分树立实践教学的理念,学生的主体地位也没有被充分发挥出来,大多数学生只会进行理论的讲述,实战经验少之又少,一旦步入社会,需要从新开始。 2.2课程的设置不够合理 高职计算机多媒体技术专业实践课程,是实践类的课程,因此需要教师以实践授课为主,理论教课为辅,只有这样才能从根本上提升学生的社会技能,使其能够成为标准化的创新型人才。但是我国大多数高职院校在开展计算机技术实践课程中,理论课程与实践课程较差安排。课程的内容以及授课的时间安排得不够合理,许多院校甚至由于场地和技术的原因,刻意减少实践课程的编排,这样一来,原来的实践课程内容被缩减,实践教程的模块过于零碎和松散,也没有形成一个科学的整体,因此学生在接受教育的过程中,思维模式没有得到最大程度的开发,实际的应用能力也得不到锻炼,对于日后的学习以及工作具有不利的影响。 2.3教师团队素质水平参差不齐 首先,大多数高职院校由于自身资质水平的限制,难以吸引高学历、高素质的教师任职,因此实践教学队伍中的教师水平整体较低,文化水平程度也参差不齐,双师型的教师数量不足,主要的授课团队由兼职教师组成,其作用和实力也难以得到充分发挥;其次,由于一些高职院校本身具有一定的特殊性,很难邀请到专家进行指导和规范,教师的专业技能迟迟得不到更新和发展,因此也就不利于培养学生的综合素质;最后,教师的培训制度不够健全,缺乏对外交流的机会,因此对于学生来说难以达到优质的锻炼和实践,从而也就不利于学生的就业发展。 2.4实践的基础设施相对落后 由于经济的发展不够平衡,因此各个地区的高职院校的基础设施建设也参差不齐,一些院校不具备完善的基础设施,政府的投入力度不足,院校资金难以购进实践课程所需要的设备和器材,因此大多数院校内部的基础设施不能为学生提供基本的实践基地,内部的构建不够完善,器材长时间得不到更新,一些设备甚至存在安全隐患,学生和教师在进行实践的过程中,难以保障自身的人参安全,容易发生事故等。同时,社会上的技术逐渐发展,院校内部的课程得不到更新,学生的素质和能力与社会脱节,不利于学生的成长和就业。 3以创新创业教育引领高职教师多媒体技术专业实践课程的措施 3.1优化教师团队的建设 教师是教育课程的主要事实者,尤其是在高职院校中,需要教师培训学生实践的能力,从而为未来的就业打好基础。因此在实际的教学中,各大高职院校需要重视教师的重要地位,逐渐优化教师团队,提升教师就职的门槛,聘用高学历、高素质的人才出任实践课程的教师,在具备基础知识的同时,也应该拥有过硬的技术水准;同时,院校需要安排聘请专家对任职的教师进行技术指导,以指导其技术规格符合行业发展的标准。定期开展学术和技术的研讨会,使各个院校的教师能够相互交流、相互促进,从而实现共同的发展,为学生的综合发展提供技术上的保障。 3.2完善技术上的课程类型 首先,奠定美学类课程的基础,培养学生完成素描和速写的能力,使其具备一定的美学技术,并赋予其欣赏美的能力,并培养其动画基础、摄影技术以及多媒体技术,最重要的是在这一过程中,逐渐使学生具备科学的学习方法;其次,完善计算机类的课程,增加其实用性,其中主要包括软件的学习、网页的设计、三维动画的设计、视频的编辑技术以及影视后期合成等,在这一类的课程教学中,学生逐渐提升对于软件的操作和应用能力,从而在实际的过程中,得心应手;最后,完善创意类的实践课程,强化学生的实践动手能力,在实际的教学活动中,培养学生的创新性思维能力和创新意识,其中主要的课程类型包括平广告设计、多媒体设备的使用等。由于该类型的课程中主要包含媒体应用的技术,因此教师需要更加主要运用美学教学以及色彩搭配,认真准备课件文件,将社会企业的项目实例作为主要的讲授重点,开阔学生的思维和视野,使其能够实时更新实际的基础和能力,使其能够在日后激烈的竞争中站稳脚跟。 3.3完善院校基础设施的建设 首先政府需要增加对于高职院校的资金投入,参考社会上的技术标准,帮助院校建立实践基地,为学生和教师创设良好的学习环境,在硬件上给予一定的补助;其次,高职院校也需要对内部的基础设施进行完善,及时更新教学设备和器材,保障实践中教师和学生的人身安全;最后,需要管理人员实时关注社会上的计算机多媒体技术类型对于人才招聘的需要,及时更新社会上的招聘信息和课程的资源,使教师和学生能够在第一时间看到社会上对于技术类型的需求,不断提升教学手段和学习方法,从而将学生培养成为社会需要的人才。 4结语 综上所述可知,经济在发展,时代在进步,随着科学技术的改革发展,社会对于计算机人才的需求越来越高,也越来越严格,因此面对当前创新创业教育的背景之下,需要高职院校逐渐提升内部的基础设施建设,完善教师团队的建设,优化计算机实践课程的设置,培养学生的实践创新能力,使其能够在激烈的社会竞争中找到一席之地,促进教育改革的同时,为社会的发展奠定基础。 作者:邓节军 单位:云南工程职业学院 计算机多媒体技术论文:多媒体技术在高职计算机教学中的问题 摘要:伴随时代的不断发展,科学技术水平也在不断提高,多媒体技术所显示出来的优势已经被人们充分挖掘出来,并且将其应用到教育教学事业中,从而成为培养学生的重要方式。然而因为教育水平比较低以及硬件配置等方面存在一些问题,直接制约多媒体技术的正常运行。本文主要分析多媒体技术在高职计算机教学过程中的存在的问题,针对问题探究有效的解决策略,进而提出以下内容,希望能够为同行业相关工作人员提供相应的参考价值。 关键词:多媒体技术;高职计算机教学;问题;对策;分析 由于我国科学技术的高速发展,网络信息技术已经覆盖人们日常生活中,并且计算机和人们的生活存在密切联系,然而对于多媒体技术来说,其操作较为简单,并且也十分形象,不仅能够更好的培养课堂教学气氛,除此以外也对学生学习兴趣进行不断激发,在一定程度上保证教学的目标顺利实施,因此现如今已经被广泛的应用到高职计算机教学中,所取得的效果也十分理想。但是因为各种各样的因素,多媒体在高职计算机教学过程中依然是存在一些问题,并且已经对教学效果的提高带来直接影响。 1多媒体技术在高职计算机教学过程中存在的问题分析 1.1多媒体的教学质量分析 对于计算机教师来说,通过采取多媒体技术进行教学,能对教学的实际情况进行相互结合,通过结合的基础上从而编制出有效的教学计划,对多媒体技术进行利用,对教学计划进行编制所需时间相对来说比较多,因此教师在进行教学计划编制的过程中容易存在一些中断情况,此外也有部分教师在教学过程中没有充分的对多媒体技术进行利用,例如不能采取动画以及音乐等方式进行教学,在课堂教学中没有对课堂教学氛围进行活跃,进而在一定程度上导致不能全面提高学生学习积极性,最终导致教学过程中的质量不能得到明显提高。 1.2软件水平分析 现阶段由于我国的经济的快速发展,对于各行各业也起到促进作用,因此针对于技术方面需求也在不断提高,为了能够更好的满足市场对技术人才的需求,高职院校也在不断的进行招生,并且比较多的高职院校间也出现相互竞争的趋势,为了能够更好的对高职院校教学水平进行不断提升,提高自身竞争能力,多媒体技术已经被广泛的应用到课堂教学中,同时利用计算机进行教学能够更好的为高职院校教学效果进行加强,在学习的过程中,学生不仅会学习到一些基本的计算机方面知识,与此同时也能对计算机操作能力进行提高。目前在进行计算教学中,对于硬件设备的引入情况不足,并且也没有专业的教育人员,因此计算机教学中没有相对来说比较完整的多媒体教学素材库。 1.3由于忽视教师和学生之间的互动 所谓多媒体技术,在教学的过程中作为教学的辅助工具,通过对其采用,为教师提前做好相应课件,也就是说播放顺序已经设定好,这样容易形成一个既定的教学程序,教师在教学过程中也难以进行即兴发挥,不能对课堂教学进行有效的调整,进而导致教师和学生之间的互动也逐渐减少。 2多媒体技术在高职计算机教学过程中的应用对策分析 2.1需要改变教学观念,并且对教学内容进行完善 现如今在我国新课程改革不断的深入同时,其素质教育已经得到全面实施,同时对学生自身的综合素质能力培养已经越来越为重视。所以为了能够满足时展的实际需要,要对教学观念进行转变,在计算教学过程中要大运用多媒体技术,改变学校以及教师和学生等对于多媒体的看法,不断提高多媒体技术的利用价值,给予高度重视。与此同时需要对教学内容进行不断完善,将教学内容进行不断调整,使其能够和多媒体技术进行有效的结合。此外教师也要对多媒体技术进行充分利用,提高和学生之间互动机会,对学生学习质量进行提高,促进科教学效果的提升。 2.2需要对计算机教学做出相应改革 在进行计算机教学的过程中,要做到具体情况做到具体对待,具体课程要做到具体分析,不可以对所有的问题都一概而论,每个学校的每个班级的具体情况也存在不同,因此要将相似的多媒体课件做出适当的修改以及变动,只有这样才能在一定程度上保证多媒体技术更好的应用到不同环境中,保证学生易于消化所学知识,对教学质量进行提升。 2.3提高交流以及沟通 大家都知道,高职院校的学生通常情况下都缺少一定的自制力以及主动学习能力,所以教师要对主观能动性进行发挥,通过在课堂上运用多媒体技术,可以将一些生动以及枯燥的知识变得更加生动,利于学生接受和理解,并且让学生思维跟随课堂的深入从而不断前进,对课堂教学效果进行有效的提高,此外教师要根据学生素质以及能力等做好授课工作。 2.4在教学中合理运用多媒体技术 教师应该把计算机以及多媒体技术进行有效融合。计算机课程上,计算机知识应该和多媒体技术中的相关信息展示方式进行结合,保证知识能呈现出多样化,对学生感官进行刺激,提高学生对计算机知识的兴趣,对学生学习主观能动性进行激发,提供学生在课堂上的氛围。与此同时,通过合理运用多媒体技术能把计算机原本抽象的知识变得更加生动,提高学生对计算机的学习能力和理解能力。 3总结 通过对上述的内容进行分析研究后可以得出,人类已经计入到全面信息化时代,并且新的时代也出现新的技术以及思想,新技术也在一定程度上导致教学手段出现较大变化,比如通过对多媒体技术的应用,可以全面对教学效率进行提高,并且在高职计算机教学中,通过对多媒体技术的使用可以更好的提高教学质量,对教师自身压力进行有效释放,让学生掌握一些计算机方面知识。因此多媒体技术在社会发展中已经具有重要作用,通过对技术进行准确以及合理应用已经是成为现阶段高职院校的重要研究课题。 作者:隋军 单位:天津青年职业学院 计算机多媒体技术论文:多媒体技术在计算机教学中的问题探析 摘要:信息时代背景下,计算机教学备受关注,其也一度成为各大中职院校的热门专业。我国中职院校也配备专业的师资,加大经费与科技投入,凸显其学科的重要性。对于中职院校的学生来说,计算机教学的目标是在学生基础理论知识的基础上实际操作能力的提升,而侧重点则是后者。在中职计算机教学中引入多媒体技术,实现抽象理论知识向具象图文资料的转化,也在计算机课堂教学中引入音视频资料,调动学生计算机学习的积极性。多媒体技术在中职计算机教学中存在一定优势,但在当前应用中也存在一些不足,需要采取相应的解决思路,以期实现中职计算机教学时效性的提升。 关键词:多媒体;中职院校;计算机教学;问题分析;对策研究 素质教育改革的不断深入,多媒体教学优势在与教学活动的结合中优势凸显,课堂教学内容更加丰富多彩,教学情境创设水到渠成,实现了课堂教学设计的优化与学生课堂学习主动性的提升。中职院校的计算机教学更关注理论知识向实践操作的转化,而中职院校学生的群体特征又使得计算机教学实施障碍重重,正是多媒体技术在中职计算机课程教学中的应用,为课程实施与优化提供了思路,让中职学生计算机学习主体性得以凸显,也实现中职院校计算机教学质量的提升及优秀计算机人才的输出。 一、多媒体在中职计算机教学中的应用价值 随着近几年市场对技能型人才的迫切需求,中职教育备受关注。而计算机专业教学作为信息背景下的衍生专业,具有广阔的就业空间,在中职院校教学中备受推崇,一度成为热门专业,也吸引了无数的中职学生报考。但是我们也应看到,中职教学中的一些既定问题,中职院校学生普遍学习基础较差,计算机专业教学又偏于抽象,传统教学模式的弊端逐渐凸显,中职院校学生计算机学习积极性不高,计算机专业整体教学质量不高。而多媒体作为新兴的教学辅助,其在计算机教学中的应用改变了传统的授课模式,教学更为灵活,学生学习积极性被真正调动起来,在专业教学中优势逐渐凸显。具体来说,多媒体在中职计算机教学中的应用价值就是多媒体技术使知识阐述更为形象具体。计算机专业课程偏理论,而多媒体技术将抽象的理论知识转化为生动的图像,图文并茂地展示给学生,让学生获得对抽象理论知识的直观认识,计算机教学也更加立体与直观。教学实践证明,具象的知识呈现有助于学生记忆力的加强,对比传统的教学呈现,其更能调动中职学生的学习兴趣与积极性。教师借助多媒体以微课或者视频的形式对教学内容进行整合,教学内容高度浓缩,重难点一目了然,学生树立计算机专业学习的整体框架,为师生课堂互动交流提供可能。 二、多媒体技术在中职计算机教学应用中的既存问题 多媒体技术的成熟发展使其在中职计算机专业教学中应用日趋广泛,但是基于对多媒体技术认识的不足,及部分教师对多媒体技术掌握不到位等实际情况,多媒体技术在中职计算机教学中也不可避免地存在部分问题。其主要表现在以下三个方面。 (一)存在认识误区,对多媒体技术过于依赖 信息时代的迅速发展,多媒体技术与计算机专业教学结合日益紧密,更多的中职院校加大多媒体技术投入,以期实现多媒体技术在计算机教学中优势的最大限度地发挥。但部分中职院校在多媒体教学辅助上也存在认识误区。多媒体技术在计算机专业教学融入的初衷是学生兴趣的调动,是对传统教学方式缺陷的一定弥补,多媒体技术不应该作为计算机教学的唯一途径,其更多的是辅助教学。但是部分中职院校计算机教师对多媒体技术过分依赖,多媒体教学也成为衡量学校信息化建设的唯一标尺。中职院校学生在多媒体过多的课堂呈现中降低了对多媒体的新鲜感,降低了多媒体对计算机教学的促进作用发挥。 (二)忽视群体特征,学生主导地位难以凸显 中职院校的学生学习基础差,底子薄,对计算机专业理论学习兴趣不高,继而影响到其课堂互动性与活动参与度。虽然在计算机教学中引入了多媒体技术,但学生也缺乏多媒体操作基础,一定程度上加大了学生计算机学习的负担与压力。而虽然在中职计算机教学中引入了多媒体技术,但教师依然占据课堂主导,多媒体带来的只是课件的被动展示,学生学习依然处于被动地位,也不利于计算机专业教学的开展。 (三)教师经验不足,课件制作质量普遍不高 受传统教学模式的影响,多数计算机教师对多媒体技术存在抵触心理,没有经过专门的技术培训,也无法获得有效的技术指导,其利用多媒体开展计算机教学始终处于摸索阶段,这使得多媒体应用效果无法保证。例如,借助多媒体开展教学课件的制作,多数教师对课件制作技术掌握不到位,课件制作不到位,有时画面呈现不符合学生的认知,问题创设也与计算机教学初衷相背离,大大地影响了计算机专业教学质量。 三、多媒体技术在中职计算机教学中的正确运用 (一)树立对多媒体计算机教学的正确认识 多媒体技术作为信息时代教学变革的产物,其更应该是中职计算机教师辅助教学的手段,借助多媒体技术实现传统计算机授课模式的转变,将抽象、枯燥的理论知识转变为生动、活泼的直观画面,图文并茂,音视频有机结合,实现逼真趣味教学情境的打造,提升中职学生对计算机课程的关注意识。中职教师利用多媒体技术开展计算机教学时,必须掌握好多媒体利用的度,不过分依赖又适当发挥其教学优势。走出多媒体技术在计算机教学应用中走马观花的误区,紧抓多媒体教学实效,计算机基础教学内容依然是课程展示的核心,多媒体技术更多的是形式上的补充。只有正确认识多媒体技术,才能让多媒体技术教学优势在中职计算机教学中得到最大限度的发挥。 (二)凸显多媒体计算机教学中学生的主体性 传统的计算机课堂教学,教师占据课堂主导,左右教学内容,控制教学进度,学生计算机学习被动性强,更缺乏计算机学习与活动参与的自主性。长此以往降低了中职学生计算机学习的兴趣。因此,在利用多媒体技术开展中职计算机教学时,必须关注学生主体地位的凸显,将课堂主动权放给学生,学生自主学习,自主探究,及时发现问题并总结问题,让中职计算机教学在学生的主动参与下提升教学时效。教师在利用多媒体技术进行课堂呈现时可以从宏观入手,设置探究式问题,让学生通过分组协作,在思想的碰撞中明确问题解决思路,掌握计算机技术知识。学生课堂主导地位的回归有助于其计算机实践参与度的提升,学生主动参与实践,将理论所学应用于实践,实现课堂知识的记忆深化,实现知识的迁移内化,完成计算机教学既定任务。中职院校的学生具有极强的动手能力,以多媒体技术为导向,让其在动手实践中获得计算机学习应用的直观体验,推动计算机教学。 (三)做好多媒体计算机教学主体关系梳理 多媒体技术在中职计算机教学中的广泛应用也引发了人们对课程主体的关系探讨。要想实现多媒体技术教学优势在计算机教学中的彰显,必须做到对计算机教材、多媒体技术、计算机教师及中职学生四大课程主体关系的正确梳理。计算机教师在教学活动中处于特殊地位,传统的计算机教师主宰课堂,但新形势下,教师在教学活动中更应该承担组织者与引导者的责任,积极主动地向学生传递计算机知识,引导学生借助多媒体技术深化对计算机知识的认识。教师应充分认识多媒体技术的教学应用价值,认识到其对计算机课程的辅助推动作用,为学生创设生动形象的教学情境。学生应该是多媒体课程应用的主体,一切为了学生,一切为了教学。计算机教材是教学实施的主要载体,而多媒体技术是辅助载体,两者相得益彰。只有正确梳理四者的关系才能让多媒体教学优势在中职计算机教学中落到实处。 四、结语 在中职计算机教学中引入多媒体技术,一方面通过形象生动的展示激发学生课程学习的兴趣,凸显学生的课堂主导地位。另一方面督促教师学习多媒体技术,实现优秀教学资源的整合,节省教学时间,提升教学实效。正是基于多媒体教学的既定优势,必须在中职院校计算机教学中大力倡导,走出应用误区,助力课程实施。 作者:彭意连 单位:广东省罗定市中等职业技术学校 计算机多媒体技术论文:计算机多媒体技术的关键性技术探讨 摘要:随着时代的发展,科技的进步。计算机越来越贴近人们的生活,影响并改变着人们的生活。多媒体技术作为计算机领域衍生出来的一支有其自身独特的地方,在信息时代里也有着重要的角色任务,为实际的生产生活或者理论的研究都起到了非常积极的作用。越来越受到人们的重视,目前此项技术已经被广泛运用到社会的各个领域。如教育、通讯、金融、医疗、军事等行业中。本文通过对多媒体技术的剖析,认真研究,总结出一些经验,希望可以给大家起到一点启发的作用,以供参考借鉴。 关键词:计算机;多媒体技术;关键性技术分析 1多媒体技术的概念分析 所谓多媒体技术通常指的是使用计算机操作软件技术来完成的信息处理工作,这种技术是集文字处理、图像处理以及视频编辑为一体的综合性操作技术,而且经过互联网络技术的支持,可以实现数据信息的实时传递。多媒体技术在应用过程中,不仅要联合计算机系统操作来进行,同时还需要结合现代化的通讯技术以及各种影音操作技术来配合,使人们可以在多媒体技术的共享环境下,进行实时性的沟通和信息传递,因而新时代的多媒体技术的应用范围非常广泛,像是现在的高校日常教学,就已经离不开多媒体技术的支持,大大改进了传统的教学手段,使教学内容变得更加的丰富,信息化的多媒体技术正在不断地改变着我们的生活,因而人们对于多媒体技术的发展追求也变得越来愈发精致。 2新时代多媒体技术发展的关键技术要素 2.1视频压缩 说到新时代的计算机多媒体技术的发展,那么我们就先来谈谈视频的压缩技术,作为多媒体技术发展中的一项关键技术,对于视频压缩技术的要求会很高,简单来讲,在视频压缩过程中,主要是画面精细程度的压缩,在压缩的过程中,会对视频中的画面图像进行技术编码,在当前技术下的压缩编码程序主要指的是在原有视频内容的基础上将画面中的主要部分,将其他次要的部分图像进行虚拟,也就是要根据视频压缩的对象来进行压缩,不同的对象会有不同的压缩编码方式,这种压缩技术是一种比较先进的计算机操作手段,也是视频压缩中的关键技术。 2.2视频点播 而视频点播技术,也是新时代计算机技术发展的新产物,并且受到着广大人民群众的喜爱,点播技术又被称之为VOD技术,简单来说就是可以按照人们的需求来进行播放的一种技术,使人们可以同互联网络进行信息的沟通与交互,彻底改变了现代市民的生活状态,通过点播技术,人们想什么时候观看视频节目,就什么时候观看,不再受到过去广播电视台的播放限制。人们除了可以观看电视节目以外,还可以通过视频点播的技术进行学习,将点播室变成了课堂活动室,人们可以通过视频点播的操作来进行实时教学,不再受到教学时间和教学空间的限制,而且还可以把教学视频上传到网络服务器,让学生可以随时下载到个人计算机中进行观看,同时在点播的过程中,还能够很好地保留原视频的画面质量。 2.3数据库应用技术 由于计算机多媒体所研究的对象都是比较复杂的,各种信息数据也比较繁杂,因而关于信息数据库技术的应用研究也是关键性技术当中的一种,必须要加以重视起来,这种面向多样化的数据格式储存及时,可以很好地对数据对象进行整合,将数据和计算机操作系统联系起来,使得计算机的操作程序可以对数据库中的数据进行整理和加工分析,完成多媒体数据信息的储存和统计。 2.4虚拟现实技术 作为新时代多媒体发展技术当中的一项关键性技术,虚拟现实可谓是这一科学领域研究发展的前言技术,所谓虚拟技术在宏观上是一个内容非常庞大的概念,它融合了多方面学科领域的技术内容,比如说计算机技术当中的图形学技术,人体与计算机的人机实时操控模拟技术,计算机智能化的传感技术以及真人CG三维立体的动态捕捉技术,可以通过多媒体计算机软件的操作技术来模拟设计真实的场景,这在国际上都属于先进性的研究领域,采用了真实场景模拟技术以后,人们可以看到非常真实的画面,画面上的一草一木,水流的变化,场景的动态变换,都是通过计算机多媒体虚拟操作技术来完成的,假如此时还有其他的设备给予配合,还能够进一步模拟出更加真实的场景画面,让人们从视觉、听觉、感觉上享受一场全新性的感官盛宴。 3计算机多媒体技术的应用 3.1信息咨询领域 目前多媒体技术在各行各业当中的应用非常广泛,像是比较常见的在医院的大堂中都可以看到电子大屏幕上的流动信息,大大方便了人们的就医咨询,除了医院以外,我们的许多学校也都进一步开设了新的信息宣传模式,让全体学生和教师都能够更加了解到学校下一步的教学安排,提高了学校信息的传递速度,也就是说,通过这种多媒体形式的信息模式,人们能够快速地了解到自己想要的信息,因而该项技术在信息咨询领域中起着非常重要的作用。 3.2电视机领域 而且随着计算机信息化技术的发展,传统的电视信号模式根本满足不了现代年轻人的需求,举个最近的例子,在现在生活中,依旧使用电视广播数字信息的人家已经很少了,大部分的年轻人都选择了多媒体技术下的“网络机顶盒”,运用互联网状态下的多媒体技术,人们可以随时随地观看电视剧节目,还可以在电视机上观看一些自己喜欢的视频,改变了传统电视机领域的发展模式,这种多样化的新媒体技术手段,使人们的生活变得更加地丰富多彩。 3.3工业领域 科学技术的突飞猛进也加快了工业技术前进的步伐,计算机多媒体技术已经和工业技术实现了很好的结合,从工厂的加工车间,到整个生产流水线都离不开计算机多媒体技术。此项技术能够从采集,运输,存储等多个环节实现智能化管理。综合的处理各项任务,特别是现场设备出现故障后,能够通过精准的分析及时解决问题,优化整个过程,加大了工作效率,具有很好的价值。 3.4图书馆领域 度过大学的人们都知道,在学校图书馆想要借阅一些书籍的时候,再也不用麻烦的一行行一排排的找过去了,只需要在在线系统输出关键字,关于书籍的一切尽收眼底地,大大节约了时间,同时也方便了图书馆的管理。还有可以进行在线阅读,或者下载电子版本,实现了数字化阅读,让读书更加生动真实。 3.5教育领域 可以说教育领域是计算机多媒体技术应用最为广泛的领域,我们称之为多媒体教学。课堂上老师功过展示自己制作的课件来提高同学的兴趣和积极性,让课堂效果更真实。这项技术还可以进行远程教学,一个小小的窗口,跨越了万水千山,把知识带到了偏远山区,带到了异国他乡,增进合作,增进友谊,为教育起到了很好的促进作用。 3.6娱乐领域 可以说计算机多媒体技术在影视文化方面起到了催化剂的作用,特别是动画片的制作,传统的动画制作主要是以手工绘图为主,一笔笔一页页,在把这些画通过繁琐的技术手段连接起来,耗时耗力。应用计算机多媒体技术以后可以采用电脑绘图的方式,大大节约了工作时间提高了工作效率,而平面滚动技术有让整个画面显得生动逼真,有很强的艺术感染力。也提高了观众的关注度,提高了动画片自身的商业价值。 4结语 随着互联网技术在实践中的发展和运用,相关的技术也一定会不断提高。多媒体技术的完善也会日渐成熟。本文通过对计算机多媒体技术的概括和对其在诸多领域发挥的作用加以分析,不难看出多媒体技术的强大优势,未来发展前景非常广阔。但同时我们也必须清醒的认识到,我们的技术水平与一些发达国家相比还有一定的距离,丝毫不可懈怠。要勇于开拓,努力进取,积极的将其与计算机技术、通信技术等联系在一起。只有这样才能适应信息全球化的发展,最终更好的服务于人类。 作者:吴丽娜 单位:宿迁学院信息工程学院 计算机多媒体技术论文:网页设计对计算机多媒体技术的应用 摘要:随着现代社会的发展,计算机网页设计已经更多的依靠于多媒体技术的运用,这是因为在很大程度上多媒体技术可以提高网页自身的内容质量和含量。同时节省大量的工作时间,令相关的网页设计人员有更多时间处理其他的技术难题。本文就是通过如何运用多媒体技术和网页自身的设计特点这两个方面的难题解决,进行了比较详细的论述。 关键词:网页设计;计算机;多媒体技术 1网页设计和多媒体技术 从概念角度进行分析,网页设计就是设计美学和网络信息技术这两种理念的有效结合。这是因为网友在进行网页浏览时不仅仅只是为了去寻找他们所需要的信息,更多时候也是网页设计本身的美观和色彩、图形吸引了他们。要想达到这一点,不仅仅要掌握熟练的网页设计的理论,还要在这一基础上处理其他数据并且利用计算机多媒体技术,对数据进行不断的压缩和处理。目前的网页设计中,多媒体技术几乎能处理的所有类型的信息和能用到的媒体。比如,在信息的处理过程中可能会要把图形的文件格式进行改变,按照项目的要求进行图形存储、压缩。这就要求工作人员必须在较短时间内从冗长的视频文件中选取一段可以使用的视频或者文件进行合成和利用。以此帮助设计人员对于不同频率的声音或影像进行变频、合成和特效的加入。 2多媒体技术在网页设计之中的具体应用 2.1运用在即时通信之中 网页在设计时,要特别注意保证一定的通信质量和传输速度。这是因为网页是借助互联网实现信息传播的功能的。所以,随着网页的内容不断丰富,传输时就会出现网页无法浏览或者打开缓慢的问题。如果要从根本上去解决这类问题,就要通过多媒体技术进行。多媒体技术的使用可以使文件进行压缩、开启或者限制多数据流通道。通过这一过程,使得网页打开不仅变成了连续性的操作,也变成了一个集播放和存储于一体的过程。多媒体处理技术的运用,可以帮助设计人员在进行网页设计时实现不同用户在同一时间对相同的数据进行要求,这种功能可以影片检索或者交互性比较强的视频网站中,实现不同媒体间的同步。 2.2促进网页的网络连接 当网页正式工作之后,在实现保证数据的传输和使用之后,因为访问量不断的增大使得承载媒体的数量也不断的扩张。当使用者网络连接时,很容易出现信息通信中断或者网页打开缓慢的问题。这就说明了多媒体技术在网页媒体数据传输时,压缩和解压相关的文件就变得很重要了。大量的实时数据在用户传输之前,一定会造成网络宽带压力增大的问题,甚至高峰时期还会出现堵塞的现象。所以先压缩、后传输的方式有效避免了同一用户对网络长时间占有的现象。 2.3帮助设计者设计网页形象 计算机多媒体技术在网页形象化的设计中,也具有很大的应用价值。多媒体技术可以为网页设计者提供多种素材,图像和视频的加入使网页设计的内容和形式能变得更加生动和形象。网民在进行网页浏览时,更倾向于网页中丰富多彩的多媒体应用技术。通过使用多媒体技术和手段,可以在进行网页的设计时增加网民对网页产生出的形象和生动的感觉。同时,也能给我们的视觉上造成强烈的冲击。网页设计时,也可以利用多媒体技术进行设计网页加载程序。这样,就能够实现对网页的快速浏览,也可以实现网页设计上的绚丽夺目。 3多媒体应用技术应当注意到的问题 在进行网页设计使用多媒体技术的过程中,要对多媒体元素的格式进行合理、合适的选择。避免在载入文件时发生网页打不开或者文件不能载入的情况。要对多媒体技术的应用进行选择,注重网页设计的质量与效果进行完善的网页设计。以下是在网页设计时要注意的多媒体技术运用问题。 3.1重视多媒体技术与自身设计艺术的结合 在把多媒体技术的元素应用在有效的网页设计之前,要考虑到这种结合是否合适、是否具有艺术性。这就要求在进行网页设计时,要保证多媒体技术的应用与网页内容和形式的和谐统一。在网页设计时,既要考虑页面的整体感,也要注重在画面的细节和微小编排设计上的设计。要保证各种信息和元素能够和谐相处,并且有效的突出主题。 3.2在网页设计中注意相互信息之间的平衡 设计者要突出一个网页的主题,不仅要求设计者本身具有很深的设计功底也要使设计的主题同他的风格相一致。所以,这就要求工作人员利用多媒体技术设计网页时要添加保障图片、文字、动画于一体的网页主体。要时刻照顾到网页页面的和谐和搭配。无论如何,再进行具体的设计时网页的设计人员都要注意是否突出了主体,也要在设计时充分考虑到多媒体手段可以对网页设计形成哪些优势。这样,通过多媒体技术的应用,使设计者的设计思想和能力在网页设计中能得到一个完美的展现。同时抓住网民的眼球,提升自身网站的吸引力。 3.3注重整体上的色彩平衡 在具体的网页设计过程中,设计者要十分注重网页在形式、色彩搭配、色彩比例上和自身的内容的表现。尤其在色彩平衡上要注意运用多媒体技术在设计之前就遵循原则,做出一定的企划。具体来说,这种原则要求网页页面的设计者要让页面设计看起来“总体协调,局面对比”。这也就是说在网页的设计时,要选择不同主题同时选择不同的色彩,以此表现和突出每一个主题。用文字颜色和背景颜色的区别,有效地把图片和文字进行对比是网页设计中体现出一种经典模式。在这一过程中,整体画面的和谐和局部场景对比的美,显示了网页设计师根据具体的信息对网页上进行有效设计的能力。也可以在网页打开时,设计者能把想要展示的内容都集中在一个页面上,使保障信息一目了然。 4结语 多媒体技术,在网页的设计过程中具有非常重要的作用。它不仅能为网页的设计提供丰富的素材,还能通过载入丰富的图像和视频等方式使网页的设计和感官变得更加丰富多彩。在网页浏览过程中,网友更喜欢给人视觉冲击力的网页,但是也要注意由于多媒体是一种加载程序,对网页而言可能会有一定的负担,设计人员要根据具体实际的要求对多媒体技术有效应用,实现快捷和绚丽的网页的制作。 作者:刘田珦 单位:平顶山工业职业技术学院 计算机多媒体技术论文:计算机教学多媒体技术应用策略 摘要:随着科学技术的不断发展与进步,现代教学技术也在随之优化,多媒体在现代教学中也被广泛应用开来,而且它在现代教学中也扮演着越来越重要的角色。本文主要探讨多媒体技术在计算机教学中的应用。 关键词:多媒体技术;计算机教学;应用策略 一、职业院校计算机教学中应用多媒体技术的优势 教学改革的进程在不断加快,素质教育的呼声也在越来越高,职业院校的教师越来越意识到提高教学质量的重要性。基于多媒体技术容量大、速度快的特征,将多媒体技术应用于职业院校的计算机教学之中,对于提高职业院校计算机教学的质量有着很大的促进作用,同时也大大迎合了时展的需求和教育的需求,并且能够在很大程度上提高学生的实践技能。首先,多媒体技术有利于提高职业院校计算机教学质量,职业院校的人才培养目标是培养应用型人才,计算机又是一门操作性较强的学科,需要学生大量进行动手实践,这是多媒体技术在计算机教学中的应用和普及就显得十分重要了。传统的计算机教学大多采用的是教师板书,学生记忆专业术语和操作步骤,一旦上机操作,问题就会毫无保留的暴露出来。多媒体技术的应用,使得教师可以将教学内容生动形象地展示给学生,有助于学生的理解和记忆,比如,教师可以通过课件将不同的字体、版式及其效果直观地展示给学生,同时也加深学生的记忆。其次,多媒体技术的应用有利于激发学生的学习兴趣。多媒体技术的直观、形象、图文并茂等独特优势能够很好地吸引学生的注意力和兴趣,进而调动学生的思维来解决问题。此外,教师可以利用多媒体技术给学生创设直观的教学环境,通过学生的自我学习,加深理论知识和实际问题之间的联系,为提高学生的实践操作技能做好铺垫。 二、职业院校计算机教学中应用多媒体技术的注意事项 虽说多媒体技术在职业院校计算机教学中发挥着很大的作用,但是如果在计算机教学中过分依赖多媒体技术,必然会招致反作用,所以,多媒体技术必须要以科学合理的方法加以应用,真正实现提高教学质量,实现素质教育的目标。因此,在职业院校计算机教学中应用多媒体技术必须要注意以下几点: (一)处理好传统教学法和多媒体技术之间的关系多媒体技术实际上是一种现代化的教学辅助手段,在计算机教学中应用多媒体技术不能全盘否定传统的教学方法,更不可偏废任何一方,而是要将传统教学法和多媒体技术协调好,再设计多媒体教学课程时,一定要明确多媒体的使用时机和使用时间,正确处理好其与语言、传统教学工具之间的关系。比如,教师在讲解重难点时,除了要用多媒体技术演示之外,还要适当地进行板书,并且给学生留有整理笔记的时间,以帮助学生更好地消化知识。 (二)处理好教师、学生以及多媒体三者之间的关系将多媒体技术应用于职业院校的计算机教学之中,不仅仅是把教学内容制作成课件,再给学生展示出来,而是要让它引导学生的思维定向,但是不能忽视学生的主体地位和教师的主导地位。在多媒体教学中,教师依然处于课堂的主导地位,学生依然是课堂的主体,教师要意识到多媒体技术只是教师教学的一个辅助工具。所以,教师在制作多媒体课件的时候切勿过于花哨,以免让课件本身的形式干扰了学生的学习兴趣,一定要保证课件能够被大多数学生多认可。相似多媒体教学课堂之上,教师也要加强师生之间的互动,在利用多媒体技术进行教学的时候,不仅要给学生传授理论知识,还要为学生提供进行计算机操作的机会,以此调动学生和教师的积极主动性。 三、多媒体技术在职业院校计算机教学中的应用策略 (一)摆正多媒体在教学中的地位。多媒体技术只是教学辅助手段,它与传统教学方法是相辅相成的,各有优势,优劣互补,不可偏废其中任意一项。因此,职业院校计算机教师在利用多媒体技术进行计算机教学的时候,一定要摆正多媒体技术在课堂上的地位,不能让多媒体技术凌驾于或者取代传统教材学方法。职业院校计算机教师要知道,多媒体技术只是辅助手段,虽说它的直观、形象、图文并茂等特点深受广大师生的欢迎,并且对于提高计算机教学质量也有很大的促进作用,但是不可夸大其教学功能,必要时还要辅助教师的板书、语言和肢体动作。此外,教师在摆正多媒体技术在教学中的地位的同时,还要明确教师的主导地位和学生的主体地位。 (二)正确制作多媒体课件。目前,由于多媒体技术的直观形象性,很多教师都喜欢利用多媒体技术制作多媒体课件,学生对多媒体课件也是喜闻乐见的。因此,教师在制作多媒体课件的时候,切记花哨和不实用,比如,多媒体课件的颜色、字体、切换形式等等。 (三)处理好多媒体教学形式。什么样的教学内容就会决定什么样的教学形式,任何一种教学形式都是基于教学教学内容提出来的,所以,在职业院校的计算机教学中融入多媒体技术的时候,教师一定要结合实际的教学内容,根据教学内容选择恰当的多媒体技术及展示方法,化静为动、化抽象为具体。比如,在学习字体、段落格式、超链接等比较简单的内容时,教师可以再用联机教学,教师可以采用一边讲授内容,一边让学生动手操作练习的教学形式;在学习制作一些相对比较复杂的课件,如动态图形的时候,教师就可以先利用多媒体技术给学生分步骤地细致讲解,讲解完成再让学生根据自己的记忆、理解和笔记自己动手操作,以此巩固、加深知识。 四、结束语 培养实际应用型人才是职业院校的培养目标,对于职业院校的学生来说,学好计算机知识是十分重要的,这对他们以后的工作都是大有裨益的。随着社会的不断进步和发展,社会对人才规格的要求也是不断随之提高的,因此,做好职业院校的计算机教学工作、提高计算机教学质量、提升职业院校学生的专业素养都是十分重要的。在新的时代背景下,将多媒体技术应用于职业院校的计算机教学之中是势在必行的。做好多媒体技术的应用工作不仅需要教师摆正多媒体、教师、学生在课堂上的地位,还要正确处理好传统教学和多媒体技术之间的关系。 作者:张明克 单位:青岛广播电视大学莱西分校 计算机多媒体技术论文:计算机网络广播电视多媒体技术 摘要:近年来,计算机网络飞速发展,人们的生活已经离不开计算机网络了,人们获取信息的方式更多的是从广播电视,导致了基于计算机网络技术的广播电视多媒体技术的快速发展,网络技术的便捷性也促使更多的人喜欢网络广播以及网络电视,在本文中,就计算机网络在广播电视多媒体中的应用进行一定的研究。 关键词:计算机网络;广播电视发展;多媒体技术 伴随我国计算机技术的发展,互联网已经成为人们生活中必不可少的信息来源途径,各行各业都习惯了运用网络技术进行工作,随着网络拥有的人数的增加,人们对网络技术有了更多的需求,在这样的前提下,网络技术向着社会各方面发展,计算机网络技术因此对广播电视行业的发展起到了很大的作用,与广播电视的融合使得广播电视有了一个很大的创新,解决了广播电视工程中的诸多问题,使广播电视更好的满足用户的需求。 1基于计算机网络的广播电视多媒体技术及发展状况 1.1基于计算机网络的广播电视多媒体技术的概念 基于计算机网络的广播电视多媒体技术又可以称为网络互动电视,是一种利用互联网网络技术、电视媒体传播技术和通讯等多种技术相结合的科技产物,能够实现和广大电视前观众互动的功能,进一步优化操作及播放技术,使得更加方便,目前,在我们国家有很多网站运用了网络电视的技术,收看网络电视的平台有很多,比如手机、电视机网络机顶盒等,我国现在网络电视最大的终端就是数字电视机顶盒,现在这个平台已经拥有了很大的市场。网络电视是未来视频传播发展的必经之路,是由很多技术不断相互融合的结果,可以为广大用户根据自身需求的不同提供个性化的服务,个性化的服务是指多样化、全方位的定制服务。网络广播电视是一个目前还没有彻底达到的一个技术,目前所说的网络电视只是一个不完全的网络电视,可以称为网络广播电视的“婴儿状态”,但正是这种状态却是网络电视发展到成熟阶段的必经之路。笔者认为,网络电视不仅仅是一种广播电视发展的形态,更是一种新的革命的成果,是一种创新,多种现代科技相互结合的产品,打破了传统单向传播技术的枷锁,使广大群众有了发言权,更好的促进电视节目的发展,符合更多大众的口味,实现了互动双向传播模式,可以说双向传播模式是网络电视的根本核心,利用网络和广播电视技术相结合是一个具有挑战性的科技创新。 1.2基于计算机网络的广播电视的发展状况 随着计算机技术的发展,计算机技术对广播电视行业起到了积极的促进发展的作用,我国在基于计算机网络广播电视技术的发展取得了较好的成果,使网络和电视广播的结合能更大程度的达到多元化、简单操作化以及信息的丰富性,能够更大程度满足普通大众的需要。现在我国已经有很多的研究学者展开了研究,对计算机网络技术在广播电视中的应用进行系统的测试,希望推动该领域的发展,现在随着生活节奏的不断加快,娱乐时间减少,使得人们在生活中容易错过很多自己喜欢的电视节目,这样有可能导致流失很多电视节目的观众,通过网络技术的研究,可以更好的解决这个事情,能够打破因为错过播放时间的电视节目,使人们得到更好的放松,能够吸引更多的观众,至今,我国正在加大力度进行相关方面的研究,争取早日取得成果。 2基于计算机网络的广播电视多媒体技术及应用 2.1计算机技术和计算机网络工程在电视媒体工程中的应用 在以前的广播电视媒体技术的使用过程中,音频和视频信号在传输中是将所有媒体内容转换为数字信号,这个数字信号称为模拟信号,这样的模拟信号很容易收到外界的各种因素的影响,比如说电磁等,因此,传统的广播电视在内容的传输过程中通常会有一个瓶颈来制约它的发展,由于这个因素的制约,所有的广播和电视的发展将会不能及时的更新,这样就不能使大众得到好看的节目,随着现代科学技术的发展,以前的信号转化为数字信号不仅能够保证传输的安全,又能够保证传输的质量,因此计算机技术对人类在广播电视发展上面起到了很大的作用。运用现代科学的手段,传统的电路通信网络和广播网络以及分配方式都将得到一个新的提升,广播电视将和网络技术进一步发展,这个对人类的生产生活具有重要的意义,是一次相对于广播电视的伟大创新,为网络用户提供了一个新的平台,运用简单的网络数据就可以完成广播电视等大数据的交换,进而使得网络相关用户大量的增加,现在广播电视的传统方式已经发生了改变,正在向着创新进一步的发展,现在不仅提高了质量,而且提高了传输的范围,使得广播电视更适合现代化的发展。 2.2计算机网络技术收集电视节目素材以及控制节目播出时间和顺序 运用计算机网络技术能够使电视台的网络和互联网相互连接,使电视节目能够在一定范围内共享,电视台的电脑之间进行随意的传输,这样能够简化电视台的节目播放顺序,节约录制时间,提升广播电视节目的运行和播放质量。另外,在电视台以及广播电台的工作中,能够运用计算机网络技术节省人力资源,通过计算机的应用控制,能够对后台的人员进行精简,效果将会达到和工作人员在岗一样的程度,还能提高节目播放顺序、编排的科学性,在编排结束能够按照设置进行预期的播放。同时不仅能对播放顺序进行调整,还能够对时事节目进行增加,替换其他节目,并且能够保证以上操作下其他节目的正常播放,可以对有相关问题的节目进行调整。 2.3计算机网络技术对电台节目文件的编辑 通过计算机网络技术工作人员可以将需要的文件下载到电脑,运用相关的技术进行智能整理和分析,达到预期需要的效果,再上传到电视台或者电台的网络数据库中,进行后台自动整理,电视节目的合成,大大的提高了流程的工作效率。同时,运用计算机网络技术可以编辑节目文件,现如今特别多的电视节目具有时效性,尤其是新闻类节目和体育竞赛类节目,在这样的前提下,现场记者进行采访,并且对采访资料进行简单的整理上传到电视台的网路数据库中,工作人员进行剪辑,之后以第一时间插播到电视节目之中。 2.4计算机网络技术能够拉近与广大群众之间的关系 在广播或者电视节目进行之中广大观众可以通过网络来获得自己想要的信息,打破了原来收看电视节目的各种限制,可以通过网络选择自己喜欢的各种节目,可以通过网络进行互动,进行评论相互沟通,能够是电视节目制作人得到很好的反馈,进行更好的制作。 3结论 综上所述,基于计算机网络的广播电视多媒体技术已经得到的很好的发展实现了高速高质量的电视节目传输,利用网络信息节省的更多的人力资源,使效率更大化,丰富了电视节目的形式,使观众更好的和制作人进行沟通,然而计算机网络在广播电视上的发展不仅仅有这些,相信未来的计算机网络发展在广播电视多媒体技术还会有更好的发展。 作者:徐业海 单位:五大连池市文化广播电视体育局 计算机多媒体技术论文:计算机多媒体技术的关键性技术探究 【摘要】在当今的信息时代,计算机多媒体技术扮演着非常重要的角色,在理论研究和生产实际中都具有非常重要的意义。目前,随着网络技术和信息技术等高新技术的不断发展,多媒体技术已经被越来越广泛的应用到人们的生活、工作和学习中,对生活和生产都产生了非常重要的影响。在这种时代背景下,本文围绕多媒体的关键技术进行了具体论述,以供大家借鉴。 【关键词】计算机 多媒体技术 关键性技术 目前,随着多元化科学技术的发展,多媒体技术的广泛应用已经引起了社会的广泛关注,对人们的生活和社会生产产生了非常重要的影响,是促进社会经济发展的重要力量之一。为此,本文围绕计算机技术,对多媒体的内涵和相关的关键技术进行了下列阐述。 1计算机多媒体技术概述 1.1对媒体技术的含义 多媒体技术发展离不开数字化技术的发展,打个简单的比方,对文本文件或者动画文件中的相关元素进行综合处理,对其中的信息进行总结,然后采集并处理这些内容,充分运用多种硬件设施和软件设备建立多种媒体之间的相关联系,然后在此基础上形成人机相互交流系统的一种技术[1]。这种技术就是多媒体技术。在多媒体的辅助下,信息可以在传播的过程中不断得到完善,实现和计算机交互功能的相互连接,促进其作用的充分发挥,使文字、图像在被看见的同时还能后满足听觉的信息需求,对这种新型材料进行制作,这个过程就是多媒体技术[2]。 1.2多媒体技术的特点 专业化是多媒体技术的最大特点。所谓专业化就是多种媒体集中在一起的综合形态,能够同时对两种或者两种以上的媒体信息进行交互的有效载体。数字信号是多媒体技术最基础的运行单位。在这一平台上,可以将文字、声音和图像等信息结合在一起。这也说明,多媒体技术还具有多样性的特点,也正是这种多样性,相互关联的信息才能进行有效的传递,然后利用数字化信息来有效解决数据在传递过程中的失真问题。 2计算机多媒体的关键技术 2.1视频压缩技术 Shannon信息理论是传统压缩编码技术的基础。这一信息理论则是建立在集合论基础之上,然后利用统计概率的相关模型来对信息的来源进行描述。这种压缩编码技术存在一定的局限性,未能对信息接受对象的主观能动性以及事件本身包含的具体内容、重要性、产生的后果等主要因素进行充分考虑。因此,在Shannon信息理论的基础上,压缩编码技术也在不断的发展和完善。数据压缩编码技术按照不同的分类标准,可以被分成很多不同的类型。 (1)以照信息来源的统计特点为划分依据,该技术可以分为转换编码、预测编码、小波编码、矢量量化编码和神经网络编码等5种; (2)将数据的视觉性特征作为划分依据,那么该技术可以被分为图像编码和以图像纹理和轮廓为基础的编码等两种; (3)从图像所表达的景物特点来划分,图形编码和以内容为基础的编码是两种最主要的编码方法。其中图像编码的发展经历了两个阶段。第一阶段是以数据统计为基础的,将数据的冗余去除,是一种层次比较低的压缩编码方法。第二阶段则是以内容为基础,然后将其中的冗余去除,鉴别其中的对象和方法,就是我们这里所讨论的压缩编码技术。这是一种高层次的压缩编码方法,既是一种新型的压缩编码方法,也是目前使用最广泛的压缩编码方法。 2.2视频点播技术 采用用户信息交流的方式进行自然进化的过程就是多媒体的交互。多媒体服务涉及的范围非常广泛,其中应用最广泛的就是视频点播技术。网络技术和计算机技术的发展和相互融合是视频点播技术发展的技术。视频点播的主要内容包括计算机技术、通信技术、电视技术等,是一种将上述技术整合为一体的新型技术,充分发挥了视频技术和网络技术的优势,彻底改变了被动收看电视节目的方式,可以根据用户的实际需求收看电视节目,还能够随意播放,人们可以根据自己的意愿来点播自己喜爱的电视节目。同时,视频点播技术中传递方法的运用彻底改变了传统的课堂教学模式,拓宽了教学的模式,影音、广播、语音、发送消息、网络影院、远程教育和点播教学等都可以借助互联网进行传播。视频服务器是该技术必不可少的重要组成部分,是视频系统完成功能和提高性能和质量的关键部分,所以在视频服务系统中是被重点研究的对象。视频服务除了要求保证端到端的播放质量之外,还需要观察系统各方面的性能。在大多数情况下,视频流编码压缩和传递技术、视频流调度技术、IP网与Cable网实现、存储和I/O调度策略、接入控制、流量控制与差错控制、视频服务器体系结构等是视频服务系统中需要重点解决的问题。 2.3多媒体数据库技术 多媒体信息中的非格式化数据所占的比例较大,基于此,我们可以将多媒体数据的特点归纳为三点,即对象的复杂性、数据存储的分散性和时空的同步性。其中关系数据库相对比较简单,但是在多媒体资料的管理的质量依然不高。从目前的实际情况来看,基于对象数据库来管理多媒体资料并不能满足使用的需求,因为基于对象是一个新一代数据库应用,它所需要的是强有力的数据模型的基础良好。这种基于对象的方法适合用来描述非常复杂的对象,结合了封装、继承、对象、多态、类等概念,所以能够对多样对象和它们之间的内部结构之间的相互关联进行清晰地描述。目前,多媒体系统进行研究和开发的主要方向就是要将面向对象程序设计语言和数据库技术的相互结合,但是首先需要解决的问题就是要制定对象的统一标准。 2.4现实虚拟技术 虚拟技术是信息技术行业少有的高新技术之一。该技术是一种集成化的技术,具体内容涉及到人工智能、人机交互技术、计算机图形学、传感技术、网络设计等非常广泛的领域。同时,虚拟技术还可以利用计算机来进行三维画面的合成,让用户获得逼真的听觉、视觉、嗅觉等感官的体验。在虚拟技术的基础上,人们可以借助固定的设备,自然的参与到虚拟世界的体验中。现实虚拟必须通过计算机生茶,其基础必须是视觉、听觉、嗅觉和触觉等具体的感官。在这种情况下,用户需要通过身体四肢的正常活动和虚拟环境交互。除了上述四种技术之外,计算机多媒体的技术还包括流媒体技术和音频技术等,而且随着网络技术和计算机的发展,这些技术也必将在多媒体技术中发挥更重要的作用。 3结语 综上所述,随着计算机技术的不断进步和发展,多媒体技术的发展也不断成熟和完善。为了切实满足人们对现实生活多样化的需求,多媒体技术已经在教学、视频、视频会议、娱乐节目点播、军事等很多行业得到了广泛应用。多媒体技术和视频压缩技术、视频点播技术、多媒体数据库技术、现实虚拟技术、音像技术和通信技术等多种技术的有机结合,极大地促进了信息处理技术的发展。 作者:张萌 臧书雯 单位:辽东学院 计算机多媒体技术论文:计算机多媒体技术的关键性技术探析 摘要:近年来,计算机技术的快速发展使计算机多媒体技术得到了广泛的应用和发展。它几乎渗透到人们的生活当中的各个方面,并且产生了不同程度的影响,计算机多媒体技术是将声音、文字、视频、图像、动画等结合为一体的先进技术。加强对多媒体技术的关键性技术的研究,能够更好地提高人们对其运用的程度,从而更好地服务于社会。 关键词:计算机多媒体技术;多媒体技术;关键性技术 教学,教师在课堂上利用计算机多媒体技术可以激发学生的学习兴趣,提高学生学习的主动性等等。本文将主要对计算机多媒体技术的关键性技术进行研究,分别从:计算机多媒体技术概述、多媒体关键技术研究、计算机多媒体技术关键技术的实际应用三个部分进行阐述[1]。 一、计算机多媒体技术概述 计算机多媒体技术是将声音、文字、视频、图像、动画等结合为一体的先进技术,它具有集成性与交互性。它能够将数字信息通过界面显示出来,随着我国科技的日新月异,计算机多媒体技术也被充分赋予了时展新特点,同时具备了显示各种形式的媒体特点[2]。计算机多媒体技术充分改变了人们获取信息的渠道与方式,它应用范围逐渐扩大,我国的教育教学、现代化工业生产、传媒广播教学等方面,都运用到了计算机多媒体技术。 二、计算机多媒体技术的应用与发展趋势分析 多媒体技术的出现,极大地改变了人们传统的生活方式和工作方式,无论是我们日常的工作、生活、还是娱乐都有多媒体技术的身影。尤其是随着计算机的发展,计算机技术与多媒体技术的结合而形成的计算机多媒体技术使得多媒体技术的发展到了一个新台阶[3]。笔者认为随着社会的进步,技术的创新,未来多媒体技术必将得到更大的发展。我们通过对计算机多媒体技术的应用进行分析阐述,就是想探索出计算机多媒体技术的发展道路,从而为计算机多媒体技术今后的应用发展提供一定的指导意义,推动多媒体技术应用持续稳步发展,这是多媒体技术发展的需要,也是社会发展的需要。 三、计算机多媒体关键技术研究 随着计算机多媒体技术的广泛应用,人们的生活方式发生了巨大的改变。我们必须加强对计算机相关技术尤其是加强对计算机多媒体关键技术的研究,这样才能够计算机多媒体技术今后的发展提供良好的建议。那么何谓计算机多媒体关键技术呢?计算机多媒体的关键技术是解决视频、音频信号的获取和处理,包括多媒体数据的压缩编码和解码技术以及多媒体数据的输出技术。主要应用于通信、娱乐和计算机的融合,为解决电视数字化及高清晰度提供了切实可行的方案。 (一)视频压缩技术 传统的压缩编码是以集合论为基本,它没有充分考虑到接受者的主管能动性与事件本身含义[4]。因此压缩编码的发展是从信息论开始的一个不断在更新完善的过程。按照信源的统计特点可以分为:预测编码、小波编码、矢量量化编码[5]、转码编码等方法,根据图像传达景物特点可以分为图形编辑与基于内容的编辑。基于内容压缩编码方法是当前最先进的压缩方法。 (二)视频点播技术 近年来,多媒体服务范围越来越广泛,视频点播技术的发展是计算机与网络技术发展的产物,它将计算机、通信、电视等技术结合起来改变了传统视频点播方式,实现了人们随意收看电视节目的想法。视频点播技术的运用改变了传统死板的教学模式,教师可以通过视频点播技术让课堂教学更加富有趣味性,调动学生学习的积极性[6]。视频服务系统实现功能的核心是视频服务器,视频服务器是视频点播技术实现的主要载体,它充分保障了视频播放的质量。 (三)多媒体数据库技术 多媒体信息通常都是非格式化的数据,它具有数据存储分散、存储对象复杂等特点。当前多媒体资料管理工作开展得不是很好,它需要良好的数据模型为基础,利用引入封装、对象、多态、继承等概念来描述其对象[7]。将面向对象程序设计语言和数据库技术充分融合起来是当前多媒体系统研发的主要方向。 (四)虚拟现实技术 虚拟现实技术是一个集成技术,它涉及到很多学科,如:计算机图形学、传感技术、人工智能、网络技术等,利用计算机可以合成真三维画面,从而达到栩栩如生的效果。虚拟现实主要是通过计算机来形成逼真实体,用户通过感官可以充分感受到这一技术的带来的先进性与趣味性。目前虚拟现实在航天、军事、医疗、娱乐等方面都得到了广泛应用。 (五)流传媒技术 流传媒技术的使用可以实现流式传输,将声乐、动画等通过服务器发送到给用户,用户不需要等到文件全部下载完成就能进行观看,从一定程度上来看,流传媒技术大大节省了用户的时间,提高了效率。总之,多媒体技术将计算机技术的交互性、可视化综合到一起,为人们的生活学习带来了极大的方便。 (六)音频技术 所谓“音频技术”,主要是以电声技术为核心内容,同时还包含了生理心理、建筑声学、音乐艺术等相关技术[8]。它主要的技术支持是一种结合了应用声学、声电换能原理、电子技术等多种学科技术。它使信息的提高方式更具灵活性。 二、计算机多媒体技术关键技术的实际应用 随着计算机相关技术的发展,计算机多媒体技术已经渗透到人们生活的各个领域,在现有的技术应用中,计算机多媒体技术的关键技术在生活中的运用最为广泛,它转变了人们的生活、学习方式,为人们的生活带来许多新鲜感。 (一)多媒体教室的组建 多媒体教室的组建是计算机多媒体技术关键性技术的主要体现之一。在多媒体教室建设中,我们可以配置一些先进设备,如投影仪等。多媒体教室摒弃了传统粉笔加黑板的教学方法,在一定程度上减轻了教师的工作负担提高了课堂教学效率。不过在多媒体技术的实际运用中,教师必须明确教学主体,依然发挥主体作用,不能过度的运用多媒体技术,让课堂教学被多媒体技术牵制[9],加强与学生之间的互动,提高教学效率与教学质量。 (二)多媒体教室的功能 多媒体教室具有许多先进功能,如:广播教学、转播教学、屏幕监视、遥控辅导、交互式教学、多媒体语音复读机、网络考场等。在进行广播教学时,教师可以利用电脑屏幕和语音等多媒体信息向学生进行广播。在进行广播教学时,学生可以举手提问,教师再为其解答,这种一问一答的方式使教学的开展更加有趣;通过转播教学,教师可以将电脑屏幕及声音向学生转播,充分激发学生的学习兴趣,提高学生的学习质量;屏幕监视是指教师通过电脑屏幕可以对每个学生进行实时监控,查看学生学习状态[10],并实现远程辅导学生;遥控辅导也是教师可以采用的教学方式,通过遥控辅导,教师可以手把手指导学生的学习,有利于学习学习效率与质量的大力提高;多媒体教室实现了交互式教学,学生能够进行电子举手,对于不懂的地方可以及时请教老师,促进了师生之间的良好互动;多媒体语言复读机具有十分强大的功能,它包括:跟读回放、和音对比、自动断句、原文跟读、语速调节、语音监听、自定义教学方法等;多媒体教室还实现了网络考场,具备成绩汇总、排名、查看试卷、系统阅读等功能,能够快速实现成绩查询、成绩汇总。 结束语 本文分别从计算机多媒体技术概述、多媒体关键技术研究、计算机多媒体技术关键技术的实际应用,三个部分对计算机多媒体技术的关键性技术进行了相关研究。随着计算机技术的发展,多媒体技术已经在各大领域上都得到了广泛应用,而计算机多媒体技术的关键技术在视频点播,视频压缩、多媒体数据库、流传媒技术、以及虚拟现实技术上也都起到了至关重要的作用,迄今为止,多媒体技术的发展在我国已经取得了不小的进步,同时,多媒体技术也为人们的生活提供了很多方便,然而随着社会的进步与创新,我们必须不断寻找自身的不足,去探索更为先进的多媒体技术,让我国未来多媒体技能够获得更大的发展,相信随着时代的进步,多媒体技术发展一定会越来越好。 作者:从继成 单位:黄淮学院
电子设计论文:EDA技术对电子设计的应用 摘要:随着当今经济和科学技术的不断发展,一种电子设计自动化的技术又称为EDA技术被广泛应用于电子设计中并得到了全面的认可。EDA技术成为了传统的电子设计发展上的新机遇,为电子设计带来了新的技术理念,对电子设计行业的影响是巨大的。EDA技术在电子设计的发展中凭借着独特的灵活性和便利性占据着举足轻重的地位,引领着电子技术发展的潮流。本文将针对以EDA技术的研究应用工作,对EDA技术的概念进行了简单的阐述,并根据技术的优势对设计流程进行了步骤和环节的分析,在EDA技术的应用中分析了它需要注意的问题,希望可以对电子行业中更深层次的利用提供帮助,为之后的电子设计系统化和现代化的工作提供技术方面的启示。 关键词:电子设计;EDA技术;应用;注意事项 引言 EDA技术在电子设计中是基于网络、计算机和众多科技中的一种新型技术。目前,在很多西方发达国家中已经将EDA这种先进的技术广泛的应用于电子设计中,从在效率、速度和质量上都取得了明显的成效。EDA技术已经全面的引领了电子设计发展的方向,所以,想要有效的利用EDA技术发展电子设计就要全面的去认识它,正确的以EDA技术的含义为基础了解它的优势,并熟练的掌握EDA技术的设计应用流程。注意EDA技术在电子设计中实际操作中会出现的问题从而更好的实现它的技术价值,这样才能在电子设计的发展中追赶发达国家的脚步,才能全面的提升我国电子设计行业的发展水平。 1.EDA技术概述 EDA(ElectricDesignAutomation)又被称为电子设计自动化[1],EDA技术作为电子技术和仿真模拟工作的技术基础引领着电子技术发展的潮流。EDA技术在电子行业中的应用为电子设计的工作提供了很大的技术依靠。当前,EDA技术的应用领域正不断地得到扩展,许多电子设计行业发达的国家对EDA技术的应用越来越广泛,我国也应该在电子行业中以EDA技术为发展的突破口提高电子设计的质量和水平,可以让电子设计工作在更加系统和科学技术的支撑下实现更深层次和更广泛的发展应用。EDA技术在电子设计中是通过可编程逻辑器件PLD(ProgrammableLogicDevice)技术在数字系统上的应用发展而来的。EDA技术通过计算机在PLD技术的基础上利用硬件描述语言HDL(HardwareDescripitionLanguage)来实现目标逻辑[2]。设计者可以在EDA技术的支持下完成软件描述硬件的功能,然后通过现场可编程门阵列FPGA(FieldProgrammableGateArray)或者是复杂可编程逻辑器件CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)来完成所要设计得结果。这个技术的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性和便利性。 2.EDA技术的基本特征及优势 2.1EDA技术的基本特征 EDA技术的设计流程与传统的电子设计流程恰好相反,它是自上而下的设计流程[3]。在传统的电子设计中,它是先确定了集成电路的芯片后再根据各个模块的功能进行局部的设计,然后再完成整个的系统设计。这种电子设计的方法存在着很多的问题和缺陷,需要的器件太多,容易出现故障,对元件的消耗很大,设计的效率很低。而EDA技术在电子设计中采用相反的电子设计流程可以有效的克服传统的电子设计中存在的问题和缺陷。它在设计之前就从电子设计的整体角度考虑将系统中的各部分结构规划好,在对方的框图进行划分时对相关的工作进行仿真和纠错,利用HDL进行描述高层次逻辑并结合综合优化的方法来完成所有的工作,在EDA技术的帮助下实现对任意一项硬件功能进行系统描述。最后通过FPGA和CPLD来实现电子设计的结果。这样的电子技术的应用有效的避免了传统电子设计中会出现的问题,降低了实际操作中可能出现的故障几率,极大的提高了设计的效率。 2.2EDA技术的优势 1)应用广泛EDA技术具有应用广泛的优点。现阶段,在电子设计中比较常用的编程方式酒红色无线编程和在线编程,而EDA技术在电子设计中可以很好的适应并实现无障碍编程,同时让编程更加具有保密性的特征引领着电子设计的发展潮流。2)可靠性高EDA技术具有可靠性高的优点。传统的电子设计中具有复位障碍和跑飞缺陷,EDA技术不仅可以很好的克服这个缺陷还可以将电子产品中的各系统通过集成和压缩在一个芯片中,在电子设计中便于被管理并有效的控制了风险,提高了电子设计的可靠性。3)普适性好EDA技术具有普适性好的优点。在电子设计的升级和创新环节中,EDA技术可以凭借其容量大、速度快和效率高的特征被得到有效的应用[4],这对于通信类的电子设计具有很大的优势。4)效率高EDA技术具有效率高的优点。EDA技术在多种模块的功能化下可以实现多任务的并行,大大的提高了电子设计中的速度和效率。超越了传统的电子设计,满足了电子设计对信息化和市场化适应的需求。 3.EDA技术在电子设计中的流程 EDA技术在电子设计中的流程(如图1EDA电子设计流程图)首先是将设计的意图通过EDA工具的文本或图形编辑器用文本方式或图形方式表达出来。在通过设计意图完成设计的描述之后就可以进行编译,编译主要是转换格式和对一般性的语法及电路进行排错。为接下来的逻辑综合和优化做准备。逻辑综合是综合器针对于FPGA/CPLD供应商的具体产品对源文件进行综合,综合后得结果具有硬件可实现性,这也是硬件电路从软件转化过来的关键一步。综合的同时,还将设计中冗余逻辑进行去除优化,从而节省了资源,提高了效率。一般是对资源优先或是速度优先两种方式进行优化。综合优化就是对软件的设计和硬件的可实现性进行结合,也就是对具体型号的芯片进行布局、布线和适配。之后进行功能的仿真和时序的仿真,在这个阶段如果仿真没有发现问题就可以通过编程器或者是下载电缆将适配器产生的配置文件下载到目标芯片中。然后针对FPGA/CPLD直接应用于系统中通过硬件测试进行检测[5]。4.EDA技术在电子设计中的应用在电力的系统设计中,电力线主要是通过采用滤波器的低通功能进行载波通讯,它是通过滤波器将高频的信息过滤掉,使得工频电流可以接地,阻抗可以变换。由于常见的数字滤波器在实际操作中有着计算速度低等缺陷常常使用模拟滤波器来满足实际的操作需求,但是模拟的滤波器在应用中还是有着很多的问题。比如。在实际的操作中,模拟的滤波器很难调试、系统的级数低、参数漂移等。所以为了解决这些问题,就会在电子设计中采用EDA技术。在EDA技术中的A/D转换和滤波器可以很好的解决传统的滤波器存在的问题。如图2所示就是在电子设计中应用EDA技术进行设计的被递归型滤波器的模拟图[6]。在现场可编程门列阵的内容主要由六个部分组成,是以时序控制器为核心的非递归型滤波器的设计,在具体的工作过程中是由时序控制器为其余的五个模块进行控制信号的输送。具体工作流程如下:1)A/D转换器将转换结束的信号EOC上升沿发送给时在这个阶段如果仿真没有发现问题就可以通过编程器或者是下载电缆将适配器产生的配置文件下载到目标芯片中。然后针对FPGA/CPLD直接应用于系统中通过硬件测试进行检测[5]。 4.EDA技术在电子设计中的应用 在电力的系统设计中,电力线主要是通过采用滤波器的低通功能进行载波通讯,它是通过滤波器将高频的信息过滤掉,使得工频电流可以接地,阻抗可以变换。由于常见的数字滤波器在实际操作中有着计算速度低等缺陷常常使用模拟滤波器来满足实际的操作需求,但是模拟的滤波器在应用中还是有着很多的问题。比如。在实际的操作中,模拟的滤波器很难调试、系统的级数低、参数漂移等。所以为了解决这些问题,就会在电子设计中采用EDA技术。在EDA技术中的A/D转换和滤波器可以很好的解决传统的滤波器存在的问题。如图2所示就是在电子设计中应用EDA技术进行设计的被递归型滤波器的模拟图[6]。在现场可编程门列阵的内容主要由六个部分组成,是以时序控制器为核心的非递归型滤波器的设计,在具体的工作过程中是由时序控制器为其余的五个模块进行控制信号的输送。具体工作流程如下:1)A/D转换器将转换结束的信号EOC上升沿发送给时序控制器,然后时序控制器接收到信号之后向并串转换、串行延时、系数查表、位移相加、锁存输出五个模块发送并串转换信号、串行延时信号、系数查表信号、位移相加信号、锁存输出信号。2)并串转换模块、串行延时模块、系数查表模块、位移相加模块、锁存输出模块这五个模块在按照到时序控制器发送来的信号依次进行运行[7]。对各个模块的描述语言采用的是VHDL语言,系数查表模块在设计时元件使用的是ROM元件,把查找的内容写入MIF文件中,采样的频率要比截止的频率小一级,芯片结构在通过对算法的改进过程中得到最佳的匹配[8]。从而运算的效率被提高,5.结论在我国的经济飞速发展的带动下我国的科学技术也在不断的进步,在科学技术的支持下电子产品的设计水平也得到了大幅度的提升。现如今EDA技术凭借着自身的优势俨然已经成为电子设计过程中的核心技术,成为电子产品研发应用的源动力。随着科学技术的不断变革,EDA技术也将电子设计的水平推向新的高度。电子设计的工程师要熟练的运用和掌握EDA技术,将EDA技术在电子设计中的应用优势得以凸显出来,通过实际的实践操作中不断的完善和创新,有效的解决传统电子设计中的弊端,减少实际中的故障几率,使得设计效率大幅度的提高,让EDA技术得到更好的推广前景,提高电子产品的核心竞争力,进一步促进电子产业的发展。 作者:陈卫东 单位:广东省新兴中药学校 电子设计论文:电子设计竞赛的模拟电子技术教学改革 摘要:全国大学生电子设计竞赛是大学生参与的重要科技活动之一。安徽工程大学电气工程学院在总结学生参加电子设计竞赛经验的基础上,完善了以项目化为核心的模拟电子技术课程教学体系,革新了以仿真计算和自制教学设备相融合的教学手段。实践表明,教学改革显著提升了教学质量、教学效果以及学生的工程实践能力,同时提高了学生在电子设计大赛中的成绩。 关键词:电子设计竞赛;项目化;电子技术;仿真 电子设计竞赛是非常重要的大学生学科竞赛活动,推动了高等学校电子信息类专业课程体系和课程内容的改革,不仅培养了大学生的实践创新能力和团队协作精神,而且提高了学生的工程实践素质。另外,大赛组委会还增加了全国大学生电子设计竞赛模拟电子系统专题邀请赛,命题以模拟电子系统设计为主题,内容涉及模拟信号获取、处理、转换、产生以及变换技术等方面。由此可以看出模拟电子技术在电子信息类专业课程体系中的重要地位。模拟电子技术是电子信息类专业非常重要的专业基础课,对学生后续课程的学习有着举足轻重的作用。随着电子技术的发展,数字电路的应用越来越普遍,使得部分学生产生了模拟电子电路不再重要的错误认识。由于传统的教学模式存在着过分重视理论知识考核成绩,重分析轻设计,验证性实验多综合性实验少等问题,加上课程学时数的不断减少,使得模拟电子技术课程的学习效果不尽理想。综上所述,进行模拟电子技术课程教学改革已势在必行。安徽工程大学电气工程学院在总结学生多年参加电子设计竞赛经验的基础上,利用仿真计算和自制教学设备相结合的教学手段,建立了以项目化为核心的模拟电子技术课程教学体系,并取得了显著的教学效果。 1以电子竞赛题目为依托,设计项目化教学任务 全国大学生电子设计竞赛的题目是在广泛开展赛区征题的基础上由专家统一进行命题,具有较高的前瞻性。通过分析大赛命题所包含的知识点,结合模拟电子技术教学大纲中的内容,建立项目化教学任务,实现该课程由重理论到重实践的转变[1~3]。电气工程学院师生经过多年的探索,结合电子竞赛中用到的知识点,建立了若干个综合性的实验项目,实现模块化教学[4~6]。通过这些项目,学生可以很轻松得将理论和实践联系起来,加深对所学知识的理解。这里以其中的一个实验项目“差动变压器式位移传感器的调理电路设计和制作”为例进行说明。图1所示的是差动变压器式位移传感器调理电路原理框图。图中正弦波或方波产生电路的功能是产生一定频率的正弦波或方波,用来激励传感器的初级线圈;检波电路的功能是将差动变压器次级线圈输出的电压转换成一个既能反映位移大小,又能反映位移方向的电压信号;放大电路的功能是将检波电路得到的小信号放大成合适的大信号;滤波电路的功能是将放大信号的高频分量滤掉,获得一个纯净的直流电压信号;转换电路的功能是将电压信号转换成电流信号,以便适应信号的远距离传输;直流电源电路的功能是对整个电路进行供电,一般情况下供电电压为24VDC。该电路通常用来检测物件移动的位移量,在电子设计竞赛中的应用非常普遍,同时整个调理电路基本上包含了模拟电子技术课程的所有知识点。表1为调理电路包含的单元电路和教学大纲的对应关系。 2仿真计算和自制教学设备相互融合 随着计算机技术的发展,仿真计算在学习和研究工作中的地位日益提高[7~8]。仿真计算已经与理论分析、科学实验成为当代科学研究的三大支柱。在电路板制作之前未能发现设计缺陷可能延迟计划,从而显著增加成本,仿真则有助于这类问题的及时发现。在模拟电子技术教学过程中,支持“理论分析仿真计算实验验证”的完整流程。目前,在计算机上搭建仿真计算的平台非常容易,这就为课程教学实现理论和实践结合提供了极大的便利。全国大学生电子设计竞赛考查参赛者的一项重要能力就是设计并制作电路板。我校电气工程学院师生结合历年电子设计竞赛的题目,先用PSpice软件进行仿真,然后自行设计制作了多套实验装置,并用于实验教学。其中,2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评题要求利用综合测试板上的555芯片和四运放324芯片,设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波I、正弦波II的波形产生电路。图2是其中一个单元电路即方波和锯齿波产生电路的仿真计算,(a)图为方波和锯齿波产生的电路原理图,(b)图为uo1端输出的方波波形,(c)图为uo2端输出为锯齿波波形。同样,可以利用PSpice软件对其它单元电路进行仿真计算。图3为自制的2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评题的PCB图和实物图。 3教学改革的效果 以项目化教学任务为载体,结合大学生电子设计竞赛,优化了模拟电子电路课程的教学内容,并采用最新的教学手段,培养了学生的动手能力、创新能力和团队协作精神。 3.1学生理论基础明显扎实 以前学生在学习模拟电子电路时,很多概念学得不是很扎实,自从课堂教学中使用了仿真计算后,特别是我校电子电气类专业开设了仿真软件学习课程,学生的学习兴趣明显提高。学生可以利用仿真软件对学习的每一个电路都进行仿真计算,这样可以很好地检验理论学习的效果。 3.2学生竞赛成绩显著提高 自从教学改革以来,参加电子设计大赛的人数大幅度提高,同时取得了很好的成绩。截止到2017年,我校电气工程学院学生参加大学生电子设计竞赛,共获得国家级一等奖3个,国家级二等奖2个,2014年和2015年蝉联安徽省TI杯,成绩喜人。 4结语 在总结电子竞赛经验的基础上,运用仿真软件进行项目化教学,对模拟电子技术课程教学进行了全方位的改革,优化教学内容,革新教学手段,形成了完善的课程体系。通过多年的教学实践,该体系能够有效地调动学生的主动性,在最近几年模拟电子技术课程考试中,学生的不及格率明显下降。同时,教学改革的各项措施,提高了学生的实践创新能力,教学效果显著。 作者:王冠凌 柏受军 王正刚 单位:安徽工程大学 电气工程学院 电子设计论文:电子设计竞赛与实践教学改革分析 【摘要】电子设计竞赛是培养学生创新能力和实践能力的重要方法。本文以新时期下电子设计竞赛与实践教学改革作为此次讨论的重点。 【关键词】电子设计竞赛;新时期;实践教学;创新 1前言 电子设计竞赛是有教育部和信息产业部组织的学科型竞赛,它是一项面向学生开展的科技型活动,主要目的是通过对高校的电子信息学科课程的内容进行改革,从而提高学生的综合素质和实践的能力,最终解决实际问题,同时它还对学生协作能力、创新能力的培养起到积极的推动作用。 2新时期下组织电子设计竞赛的意义 由于当今建筑行业的不断发展,促使协作型人才和创新型人才受到人们越来越多的青睐,也正是因为传统的教育方式使得学生不能掌握最新的技术,即使做实验也是仅对一些理论知识进行简单的验证,从而不能有效的培养学生的协作能力和创造能力。因此为了培养全方位的社会型人才,进行电子设计竞赛是很有必要的。电子设计大赛是国家相关协会和一些知名企业联合组织起来的学科型竞赛,它不仅对协作能力、操作能力和创新能力的综合检验提出了要求,还要求参赛的学生能熟练完成搜集相关资料、分析论证、选择器件、设备调试、撰写报告等具体过程,而且竞赛的题目涉及到的内容还多、专业性强、理论技术新,这就促进了电子技术课程的实践教学改革。参赛的学生还要进行竞赛前的专业培训,通过相关培训不仅巩固了基础理论知识,而且还对学生的动手能力提到了提升的作用,从而促进了创新能力的进一步提高。不管能否在设计大赛中取得名次,只要是参加过专业培训和电子设计大赛的学生,都能在系统设计、合作精神、创新能力等方面有不同程度的提升,在设计大赛中表现突出的学生能表现出较好的协作能力、竞争意识与创新精神,从而得到用人单位的一致好评,有效提升了就业能力。 3举例说明新时期下电子设计竞赛的收获 在国家相关部门的大力支持下,电子技术学校将电子设计竞赛当做重点任务来抓,在老师的及时指导和学生的不断努力下,电子设计竞赛在近几年取得了非常好的成绩。比如说陕西省的一所电子技术学校曾多次获得“优秀组织先进单位”的光荣称号,在2012年,在全国举办的技能大赛中,获得陕西省一等奖的学生就有8名,二等奖的有15名,三等奖的21名;国家级二等奖的有3名,在2014年的专业人才技能大赛中,这所电子技术学校获得陕西省比赛一等奖的有4名,二等奖的有8名,三等奖的15名;获得国家一等奖的有2名,二等奖的有5名。这些成绩为该校的师生提供了一定的精神动力。 4电子设计竞赛对实践教学改革起到推动的作用 电子设计大赛的特点是努力让课程内容和电子技术课程体系相结合,并与学生综合素养的提高结合起来。在电子设计竞赛中,不仅要求参赛的学生有较扎实的基本功,还要具有较强的实践能力和创新能力。它是以电子技术的设计为主,同时还涉及到可编程器件、微机等专业,尤其要注意关于新技术、新仪器等应用方面的导向作用。因此将电子设计竞赛中的新知识、新技术积极渗透到实践教学中,通过采用灵活的教学方法实现电子设计竞赛和实践教学的有机结合。 5实践教学改革的内容以及方法 通过将电子设计竞赛培训阶段的整合,对应到相关的实践教学中。即:基础阶段对应感性的认知、验证原理阶段、专题训练阶段、测试阶段对应电子设计、创新研究阶段。 5.1基础训练阶段 首先要求熟悉掌握电子设计课程内容的常用仪器,使用的方法以及测试的方法,接下来进行专业的配套电子系统训练,即设计实验、验证实验、系统实验、创新实验等主要训练环节。紧接着进行电子设计实践环节训练,即电子知识相关复习、电子设计课程从而进一步完善数字电路、电子线路、通信系统、单片机数据搜集系统等相关内容的制作与设计。在此过程中增加了高频线路、EDA技术等方面的内容。采用这种基础训练法,需要采购统一的器件、集体训练,从而进行相关的设计与制作,师生间加强交流来一起解决遇到的难题。 5.2专题训练阶段 通过对以往的电子设计竞赛题目的了解和深层次的研究,及时掌握同行业之间电子技术发展情况的动态信息,也可以通过互联网来关注各种有关的信息,并将电子设计竞赛的范围总结归纳为信号源、放大器、先进仪器、数据信息采集、接受系统和控制系统等六大类型;此项竞赛涉及到的课程有通信电路原理、电子技术、单片机的理论原理和实际应用、逻辑器件、辅助设计工具、电子测量等;涉及到的内容包括电路设计与应用、最新电路的设计方法、电子仿真电路、以及灵活应用设计工具。并由电子行业专家和相关老师进行讨论和深层次的研究、探讨,结合每期情况从而设计出与之相关的训练题目。但是这些题目不仅要有理论计算,关键是还要有实际操作的环节,例如对电子仪器的调试、测试等;涉及的知识面要广,不仅有基础知识,还应该有专业知识,同样要有新技术、新仪器的应用。 5.3对实践教学改革测试与考核的分析 根据电子设计体系中不同阶段的不同特点,参考电子设计竞赛评分的标准和流程,并按照竞赛题目基本功能指标进行必要的测试和考核。在此过程中要求学生结合实际题目从相关工艺、制作水平、功能价格等方面写出电子技术实践教学的总结报告并进行答辩。并由教师组对学生的总结报告、制作的水平、学生演讲、应变的能力等作出客观的评定并打分。在这个过程中是培养学生自我管理能力、逻辑思维能力、决策能力和控制能力的好机会,同时对学生综合素质和整体教学水平的提升都有积极的促进作用。 6结语 综上所述,电子设计竞赛为电子信息技术相关知识的广泛应用提供了一个很好的机会,通过开展电子设计竞赛活动、实践交流不仅提高了学生的学习兴趣,还提高了学生的实践能力、综合能力,通过在实践中增加系统设计和制作的环节,有效提升了学生的合作能力和创新能力。 作者:李耐根 单位:新余学院 电子设计论文:电子设计大赛应用型人才培养方案 摘要:本文以电子设计大赛下的高校应用型人才培养为切入点,从教师辅导与学生教育两个方面,细致探讨具体的应用型人才培养思路与方案,期望以电子设计大赛为契机,推动各高校人才培养工作的优化发展,实现教育处创新与实践能力更为出色的高素质应用型人才的培养目标,提供有益的参考。 关键词:电子设计大赛;应用型人才;培养方案;教师辅导 高校的主要教育任务在于为社会培养、提供具备创新意识与实践能力的专业、应用型人才,为社会经济、技术以及文化的发展带来相应的人才资源与作用。近年来国家为培养具备相应高素质应用型人才组织、创办了多项工作活动。这其中全国的大学生电子设计大赛,就是专门面向高校学生所举办的科技活动,为促进高等院校电子信息相应课程的改革发展,并推动大学生创新意识、实践能力以及团队精神的提升锻炼。有助于高校进一步教育培养出社会所需的高素质应用型人才,实现社会的高效发展建设。 一发挥教师的辅导作用,做好学生参赛的准备工作 要提升高校学生参与电子设计大赛热情与力度,不仅需对其做教育引导,还应积极调动教师的力量,发挥出各个教师的专业特长与表率、辅导作用,将电子设计的参赛题目划分为多项专题,由不同专业的教师做专题教育与辅导。通过开设专题辅导课程等方式,令学生能接受系统的电子设计赛前辅导与各专题的讲解教育。以便充分发挥高校教师的力量,在提升学生参赛水平的同时,促进其创新思维与实践能力的发展进步。赛前的辅导、指引工作是高校学生参与电子设计大赛极为关键的阶段。绝大部分参与竞赛的大学生只有两到三年的高校学习经验,对于电子设计大赛的相应题目进行理解与探究,还存在一定的困难。这一方面是因为电子设计大赛的题目本身就是对专业知识的系统总结与囊括,相应会检验大学生在校期间的学习情况与成果。另一方面理论知识学习与实践运作也是存在差异的,许多学生基础知识掌握较为牢固熟练,但对于电子设计大赛的实践题目就会显得无所适从,不知从何下手。对此就需要高校教师在赛前为学生做系统、具体的专业辅导工作,经由各专题环节的讲解教育,帮助学生有效理清题目的考查思路与范围,明确自身工作重点,在教师的指引下正确进行相关实验操作与研究,以尽可能降低学生出现思维误区与“走弯路”等情况的概率。并且也能在赛前辅导进程中,相应培养强化高校学生的实践创造能力,能基于自身所学知识,在题目的要求与引导之下,懂得从哪方面入手,怎样操作实践。以此发展学生将自身思维、学习内容转化为学习成果的能力。此外高校也应高度重视电子设计大赛的赛前辅导工作,制定每一年度的赛前辅导、培训规划与具体工作安排,确保大学生能在参与竞赛之前得到各专业教师具体、系统的知识辅导与实践教育。以此在保证高校学生参赛成绩的同时,高效推动发展学生创新意识与实践能力的培养发展。 二以培养应用型人才为目标实施学生素质能力发展方案 (一)对学生创新意识的培养发展方案 电子设计大赛相比其他的大学生专业竞赛活动,在注重考查学生知识基础的同时也更为强调其创新意识的运用。创新本身是高校学生教育培养的能力之一,而电子设计大赛的每一道题目都含有基本题与发挥题两部分,以此即完成对高校学生基础专业知识的检验工作过,又能相应考查评估学生的创新思维能力。学生在参与电子设计大赛的培训以及实践训练过程中,也能相应锻炼自身的创新思维。电子设计大赛题目不是传统的验证性实验,本身具备多种实现手段,以此指引学生从题目不同角度、方向与思路上寻求更为全面与多样的实现方法,进而带动高校学生思维的开拓延伸,并进而培养其主动进行创新探究的思维习惯,在促进学生创新能力与意识发展的同时,为其今后步入社会工作打下坚实的能力基础。对此高校在电子设计大赛的赛前辅导以及平时训练进程中,也应重视相应的创新意识培养目标,注意在训练试题上给予学生更多的思维自由与实施空间。令其脱离固有思维模式的限制,充分展现、发挥出学生自身的思维创造力与想象力,以此提出、实践不同角度与层次的题目实现手段,带动学生创新思维能力的进步发展。 (二)对学生实践能力水平的培养锻炼方案 理论与实践是相互存在差异又互为结合的关系,高校学生的理论知识所学,并需经由相应的实践操作才能转化为学习成果,其实践能力也是高素质应用型人才的基本要求之一。而电子设计大赛作为注重实践运用的大学生竞赛活动,就是专门考查学生将题目理论转化为实际实验、设计成果的能力水平。整个竞赛活动从赛前训练到最终参赛,都需要学生全程进行动手实践,以此验证、检查自身实验设计的进度、成果以及测试情况,可以说电子设计大赛中学生就是在进行一场没有停歇的“实践竞赛”。在整个参与动手进程中,学生需要基于大赛题目的要求,将自身要实现什么以及怎样实现作为研究操作的核心目标。以此进行实物的设计制作,并在整个操作进程中相应逐步锻炼学生的自主实践水平,其也会在不断的研究、操作中逐渐掌握到发现问题本质,以及如何解决问题的技巧能力。学生将从一开始参加竞赛时满腹经纶,但是理论与实践却相脱离窘境,到最后发展为参赛阶段高效进行动手操作的状态,以此推动高校学生实践运用水平的不断发展提高。学生也能在自主动手实践中培养建立起良好的自信心与对实践工作的参与热情,在优化高校应用型人才培养成效的同时,也能相应为其今后参与社会岗位的实践运用工作奠定坚实的经验基础。 (三)对学生团队精神的培养创建方案 人类社会自古以来就是合作发展的社会,人在社会中进行工作都离不开与集体和团队成员的协作活动。团队精神也是当今社会与企业对人才的重要能力要求之一,也是高校进行应用型人才培养的重点。电子设计大赛的参赛设置,是以三人为一组组队参赛,进行小组间的对抗竞赛,同时其大赛还规定了时间限制,这就要求同一小组内的学生必须具备团队合作精神与能力,进行电子设计的合作分工,并能默契配合。否则不但难以与其他小组做竞争,本小组的设计任务也较难完成。因此电子设计大赛的竞赛重点,就在于小组团队的合作效率高低,具备竞争力的小组团队一定是团队精神优异,并且善于配合分工的队伍,以此才能有效克服电子设计中的各类问题困难以及时间限制。可以说电子设计大赛的成绩,取决于小组团队中三个人之间的团队协作与分工情况,小组的设计成果也是三人集体合作的体现。因此高校在进行学生教育与赛前训练进程中,就应针对性注重对学生团队精神、协作能力的培养发展,在保证学生个性发挥的同时,令组内成员之间做充分的沟通交流,并彼此建立互信关系。以此强化组内学生间的合作意识与协作水平,在电子设计大赛的参赛进程中,推动高校学生自身团队协作水平的发展提高。 (四)对学生求真务实作风的培养引导 在电子设计大赛的参与、训练进程中,高校学生也能在不断的探究、学习与实践中,了解到务实作风的重要性。如果学生缺乏务实精神,凡事眼高手低、不踏实努力,所设计的作品不但难以符合大赛题目要求,更难以解决实践运用中的各类突发问题与困境。由于电子设计大赛的题目囊括了多方面的专业学识与技能,具备较强的实践性与专业性。学生对此进行学习、参赛,若缺乏相应严谨务实的作风精神,不能扎实一步一个脚印的打下知识基础,就无法设计出合格的产品成果,同时电子设计大赛仅有四天的竞争期限,也必须要求学生放弃投机取巧的侥幸心理,必须具备扎实的专业知识基础与能力,才能在如此短的时间内设计出高质量的成果。因此也需要高校教师在平时的教育与训练工作中,强化对学生求真务实作风的培养力度,令其及时认知到,只有平时的努力积累与严谨学习,所打下的能力基础才能帮助学生取得好的竞赛成绩。任何投机、浮躁的心理与想法都不能帮助学生提高竞赛成绩,反而会对其设计水平与应用型能力发展造成不利影响。 三结语 让高校学生参与电子设计大赛这类竞赛活动,能在高效培养其创新意识与实践能力的同时,极大促进学生团队精神、综合素质的成长发展。各高校的应用型人才培养规划,也应结合电子设计大赛做专门的培养方案设计,以促进参赛学生在学习、培训进程中,获得各方面能力素质的高效发展培养。以此带动整个院校学风的转变优化,推动高校高素质应用型人才培养成效的提升。 作者:朱洪杰 单位:广州工商学院 电子设计论文:电子设计自动化课程改革研究 【摘要】作为高职院校中的一门重要课程,电子设计自动化教学质量的高低严重影响着高职院校的进一步发展,所以,根据教学模式,不断提高教学的质量,逐渐受到高职院校的重视。本文通过简要分析高职院校电子设计自动化教学中存在的问题,指出高职院校电子设计自动化课程改革的合理策略。 【关键词】高职院校;电子设计;自动化;问题;策略 近年来,随着经济的不断增长,电子设计自动化教学逐渐受到社会的普遍关注和重视,但是,由于教育理念、教学模式以及评价方式的不合理,电子设计自动化教学的效果较差,所以,了解电子设计自动化教学的现状,合理开展电子设计自动化教学活动,成为高职院校教育教学工作中的重点问题。 1高职院校电子设计自动化教学中存在的问题 1.1电子设计自动化教学的内容安排不合理 传统的高职院校电子设计自动化课程设置以及教学主要以学科本位为指导,按照教材的章节结构,依次介绍可编程逻辑器件、EDA开发工具和硬件描述语言等内容,系统性和整体性比较强,能够帮助学生建立扎实的理论基础,但是,忽视了学生实际操作能力的培养,导致电子设计自动化教学的质量很低[1]。在学习过程中,由于没有有效整合教学内容,学生只是单独地学习工具、器件和语言等理论知识,没有通过实践活动,验证和检测理论知识,导致学生的实践能力不强。 1.2学生缺乏学习的积极性和主动性 电子设计自动化教学不仅仅需要扎实的理论知识,而且需要一定的实际操作能力,但是,在实际的教学过程中,很多教师主要通过语言,讲解硬件的特点和用途,没有根据学生的学习能力,适当展示相关的器件或者让学生亲自动手操作,未能让学生充分理解和掌握理论知识,导致学生的学习积极性不高。另外,在教学过程中,一些教师一直采用统一的教学模式,讲解教材内容,没有充分考虑不同学生的学习能力和理解能力,未能充分调动学生的学习热情,使得学生的学习效率低下、学习兴趣不足。 1.3没有有效融合理论与实践 虽然在传统的教学中,一些高职院校会开展实践教学活动,但是,在实践教学中,一些教师把大部分时间放在理论知识的分析和讲解上,没有给学生留够实践的机会,难以让学生有效做到理论与实践相结合,从而导致电子设计自动化教学的质量不高[2]。另外,电子设计自动化的实践性较强,需要一定的教学设备和实践场地,然而,一些高职院校的教学条件有限,不能为师生提供合适的教学条件,使得电子设计自动化教学难以有效开展。 1.4教学模式和评价方式不科学 在电子设计自动化教学中,一些教师经常采用灌输式的教学模式,讲解理论知识,忽视了学生学习兴趣的培养,没有给学生提供合适的学习机会,使得学生的学习效果不明显。另外,进行评价时,很多高职院校主要通过理论考试的方式,检测学生的学习情况,没有适当考察学生的实践能力,导致学生重视理论知识的学习,忽视实践能力的锻炼,进而制约了学生综合能力的提高。 2高职院校电子设计自动化课程改革的合理策略 2.1根据自身情况,合理制定教学大纲 高职院校主要以学生的实践能力作为培养目标,所以,在实际的教育教学工作中,高职院校需要根据教育部的要求,合理制定教学大纲,把电子设计自动化作为电子信息类专业的核心课程,并且把使用设计软件设计电路作为主要的教学内容,要求学生熟练掌握应用软件工具,以巩固学生的理论知识[3]。同时,在教学过程中,高职院校可以加强专业课程之间的联系,不断拓宽学生的专业知识,要求学生掌握设计知识和技能,加强学生对电路的理解,以提高学生的学习效率。另外,高职院校应该充分重视电子设计自动化教学的技能性和应用性,以提高学生的综合能力,实现学生的进一步发展。 2.2合理选择教材,增强学生的学习热情 目前,在科学技术水平不断提高的情况下,现有的教材已经不能适应电子设计自动化教学的需求,所以,在具体的教学过程中,高职院校应该根据电子设计自动化专业的实际情况,合理选择教材,不断增强电子设计自动化教学的科学性和时代性,以激发学生的学习兴趣,提高教学的效果[4]。高职院校可以适当省略一些理论知识,详细讲解PCB知识、封装知识、原理图元器件知识和制版知识,促使学生具有扎实的理论基础。同时,高职院校可以适当引入典型性的项目,让学生通过亲自操作,掌握电路的设计流程,引导学生做到理论与实践相结合,以提高学生的专业水平。另外,高职院校应该重视实践制作,让学生通过实践制作,掌握电路设计的技能,了解工作流程,实现理论与实践的有效融合。 2.3有效融合理论教学与实践教学,提高学生的专业能力 理论与实践相结合是高职院校教学中的重点,所以,在平时的教学过程中,高职院校应该根据自身的教学特色,合理安排电子设计自动化教学课程,不断增强学生的学习热情,以实现电子设计自动化教学的目标。高职院校可以把电子设计自动化课程与综合实训、模拟、数字、毕业设计等活动有效结合起来,让学生根据教学内容,学习理论知识,掌握实际操作技巧,以培养学生的专业能力。同时,在实践教学活动中,高职院校可以适当增加教学内容,让学生自己动手制作实物,以增强电子设计自动化教学的趣味性,提高学生的学习效率。例如,在教学过程中,高职院校的教师可以根据学生的实际情况,采用任务驱动法,让学生按照设计主题,自行设计电路,以强化学生对理论知识的记忆,培养学生的实践能力。另外,在平时的教学过程中,高职院校的教师应该重视学生的学习情绪,根据具体的教学内容,适当安排学习任务,以充分调动学生的学习积极性,提高电子设计自动化教学的有效性。 2.4积极改进教学模式,合理制定评价方式 在以往的教学中,高职院校通常采用考试的方式,了解学生的学习情况,然而,虽然书面考试成绩能够反映出学生的理论知识掌握情况,但忽视了学生实际操作能力的考察,导致学生的专业能力不高,所以,在新课改的背景下,高职院校应该根据电子设计自动化专业的实际情况,合理制定评价方式,不断提高电子设计自动化教学的质量,以提升学生的专业水平,促进学生的全面发展。在教学过程中,高职院校的教师应该重视学生实践操作能力的培养,尽可能多地为学生提供实践的机会,要求学生结合理论知识,设计、制作电路,以培养学生的学习兴趣,提高电子设计自动化教学的效果。同时,在考试过程中,高职院校可以采用书面考试与和实际操作相结合的方式,让学生根据考试要求进行设计和制作,并且根据学生的具体情况,合理进行评价,以增强学生的学习热情,提高学生的专业水平。 3总结 总而言之,电子设计自动化教学是理论性和实践性较强的学科,对学生的专业要求较高,所以,在教育教学过程中,高职院校应该根据学生的发展需求,合理安排电子设计自动化教学课程,积极改进教学模式和评价方式,努力创造良好的学习环境,不断增强电子设计自动化教学的吸引力,以激发学生的学习积极性,提高学生的综合能力。 作者:刘薇 单位:永州职业技术学院 电子设计论文:电子设计模型套装设计分析 摘要:模型套装主要以单片机等智能芯片的学习和应用为基础,可以实现使用者搭建外围框架结构。模型套装所使用的模块可以根据使用者的需要自由组合,构造出不同结构,并配以专用模块连接固定大小的元器件,完成整体设计,具有结构简单、安装方便、可设计性强等优点,非常适合电学的初学者学习和使用。 关键词:模型套装;单片机;结构模块 现在许多电子设计爱好者和单片机初学者,在学习的初期都需要购买单片机类开发板。对于这种类型的开发板仅仅适合前期的学习,而不适合后期的进阶学习及做实际的工程项目,当学有所成后真正需要制作一个属于自己的作品时,又会对外围的结构框架不知所措。目前市面上大多数模型都适合小学生和DIY爱好者,为了解决这种中后期的学习和设计的难题,特此设计了万用模型套装,此套装不仅可以搭建几十种模型,还可以根据自己的实际项目需要任意搭建自己的模型,对后期学习和项目的制作有重要的意义。 1总体的设计方案 此设计主要是将现有的大部分模型模块化,通过改变其外形,使其能更好的和其他模块以及主控搭配,完成整体的设计。系统主要分为三部分。第一部分为主控模块。主控模块采用的主控芯片是15单片机和stm32芯片。针对两种芯片设计对应的基本电路,将电路最小化,引出IO口,并将外形设计成适合拼接的形状。第二部分为专用模块。专用模块主要用于固定直流电机、舵机、各种传感器等固定大小和形状的器件。第三部分为连接板。连接板主要用于搭建主框架和分支结构等起到支撑作用的部分。连接板同时还包括一些特殊形状版,例如:六边形板、机械手等,用于一些特殊结构的构造。 2模块设计 2.1主控模块。主控模块将主控芯片设计在固定的PCB板上,PCB板集成主控工作时需要的最小系统器件。同时将主控制芯片的所有IO口全部引出,方便设计者使用,再用模型将主控制芯片固定,方便和外围器件进行连接,主控的固定板如图1所示。主控固定板尺寸:宽40mm,小孔孔径3mm,打孔孔径5mm,厚度2mm。2.2专用模块2.2.1舵机模块。根据舵机的大小确定舵机模块尺寸,使其能牢牢固定舵机,同时可以和不同的零件从上下侧面都能和其他零件的拼接,并进行传动,舵机模块分为凹槽和直角两种结构,分别如图2和图3所示。凹槽模块具体尺寸:孔直径3mm,长32mm,宽14.5mm,高23mm,厚度2mm。直角模块尺寸:宽23mm,高20.5mm,宽18mm,厚度2mm,大孔径3mm,小孔径1mm。2.2.2直流电机模块。由于直流电机的使用没有舵机灵活,所有直流电机的连接板只设计了与舵机模块同尺寸的直角模块,如图4所示,效果图如图5所示。直角连接板具体尺寸:宽度20mm,长度24.5mm,高度19.5mm,厚度2mm。2.3连接板模块2.3.1雪糕板模块。雪糕板的主要功能就是搭建模型需要的主体框架,需要能方便固定,能随意连接。雪糕板有两种尺寸,使用者可以根据设计的需要自由选择合适的尺寸。雪糕板模块如图6所示。雪糕板的两边采用三孔一组的设计,主要功能是连接其它功能模块,中间采用多个五孔的组合设计,这样的设计是为了保证在多个雪糕板连的接稳定。连接板模块具体尺寸:长250mm,宽18mm,小孔孔径3mm,大孔孔径5mm。2.3.2特殊用板。在设计模型时,大多数都是根据自己的需要去设计模型,在设计一些常用但是特殊的器件时,需要一些特殊的模型,比如一个简单的机械手、蜘蛛六角模型等一些基本的但特殊的模型,如图7和图8所示。2.4设计展示。模块与模块之间通过Φ5mm的螺丝相互连接,连接位置可以根据设计者的需要而改变,操作简单,安装方便。套装的设计非常有创意,比如仿生六脚蜘蛛、两足机器人、四轮小车等模型,如图9、图10、图11所示。结束语万用模型套装可以让使用者拼凑出自己想要的各种结构模型,为初学者在学习单片机和STM32智能芯片时提供极大的便利。同时此套装系统还具有成本低、结构简单、安装方便等优点,具有启发使用者想象力的作用,充分突出了其实用性,有较好的推广前景。 作者:陈浩 张劲松 王艳春 张婷 单位:齐齐哈尔大学通信与电子工程学院 电子设计论文:电子设计竞赛与学生实践应用能力探索 摘要:电子设计竞赛有助于优化信息与电子类专业的课程结构,及时更新课程的理论内容;提升教师的专业水平;挖掘学生的创造力,使学生养成科学、严谨的学习和工作态度,提高实践动手能力,培养团队协作意识,在实践中做到理论和应用的有机结合;有助于高校培养出能力型、创新型的优秀人才。因此,本文主要从高校现状分析、电子设计竞赛的重要性,提出培养学生相应实践应用能力的措施。 关键词:电子设计竞赛;学生;实践应用能力 一、引言 电子设计竞赛是面向广大高等学校在校生举办的具有群众性质的科技活动,是教育部、信息产业部组织的学科竞赛。其目的从学校层面上讲,有利于高等学校信息与电子类专业课程结构的优化及其内容的丰富,树立理论和实际相结合的学风,加快在大学开展素质教育的步伐;从学生的角度出发,有助于开发学生的创新和实际操作能力,提升他们的团队意识,提高学生发现和解决实际问题的能力;支持广大学生积极参加课外科技活动,为有知识、有能力的优秀学生提供一个展现自己的舞台。竞赛往往围绕相关领域的研究热点和前沿技术,通过全国或者指定区域内的高校相互竞争比赛,大学生在综合应用所学理论知识的基础上,解决相关领域的应用问题或者完成主办方设定的比赛项目。电子设计竞赛对提高大学生实践能力并激发创新精神,尤其对参赛者运用所学知识分析问题和解决问题的综合能力的提高具有重要意义。 二、高校培养学生实践应用能力现状 1.基础实验为主的实践教学不能满足学生发展。目前,我国大多数高校的实践教学仍采用基础实验教学的方法,以讲授为主,辅助简单的验证性实验,加深学生对理论知识的理解程度。科学技术日新月异、快速发展的今天,社会不断对学生提出新的要求,他们在以后的工作和发展中需要具备良好的独立思考能力和独立实践能力,简单的验证性实验教学已经不能满足学生的发展和社会需求。因此,如何有效地培养和锻炼学生独立思考和独立实践的能力是我们急需解决的问题。2.对学生综合能力的培养重视不够。部分高校忽视对学生综合能力的培养,特别是学生设计能力和实践能力的培养,使学生将理论知识应用于实际的能力较差,主要表现在:不会写设计报告,报告格式不规范,计算机应用不熟练,对系统电路缺乏逻辑性,不能对系统电路进行周密分析,调试中很难准确判断故障点并独立解决问题,仪器使用、焊接等操作不熟练,缺乏将所学理论知识运用到分析和解决问题中去的能力。3.校内课外实践活动和校外实践基地建设相对滞后。校内课外实践活动不够成熟完善,校外实践基地建设滞后,学生综合开发能力和创新能力的培养缺乏相应的环境和条件。很多高校缺乏引导学生利用这些第二课堂提高专业能力的有效方法和手段。4.实验条件和师资力量有限。对于很多普通高校来讲,开放创新性实验室的建设和管理模式不够完善,指导教师队伍有待扩大,水平有待提高。创新实验和普通实验室在建设和管理方面都有很大区别,学生在创新实验室花费大量的时间和精力学习和研究,这需要实验室具备良好的实验条件以及宽松的研究环境。因此,高校应不断完善开放性创新实验室建设,加强对指导教师的培养。 三、电子设计竞赛在培养学生实践应用能力中的重要性 1.电子设计竞赛能深入改革课程结构、教学方法。电子设计竞赛能深入优化信息与电子类专业课程的基本结构、及时更新调整课程内容、深层次地改革教学的基本方法。电子设计竞赛的举行为优化课程结构,及时更新课程内容提供机会。很多参赛高校在总结分析了相关的参赛经验后都不同程度地优化了自己的课程结构,在日常的教学过程中,将计算机原理等基本理论课程,提前安排学习;将以往单纯地验证性实验逐渐转换成分析、系统验证等综合性实验,在整合以往实验课程的基础上,相继开设电子设计相关的选修课、专门的综合实验课。电子设计竞赛的任务所涉及技术的深度和知识面的广度,不仅检验参赛选手的理论知识和创新综合能力,同时对参赛队伍的指导教师,更是提出高层次的要求。2.电子设计竞赛激发学生的创新能力,培养学生的团队精神。大学生电子设计竞赛是面向全国的信息与电子类专业在校大学生的群众性竞赛活动,能激发学生的创新能力,培养学生的团队合作意识。其积极作用是传统课堂的理论教学模式无法相提并论的。电子设计大赛不仅是一项简单的实验考核,它更要求参赛选手们能综合、灵活运用所学理论知识,并把这些知识和实践操作有机结合,无论是专业知识的深奥程度、涉及学科的广泛程度、各学科知识的综合运用能力、实践动手操作能力,电子设计竞赛对参赛学生都提出了很高要求。大学生是朝气蓬勃、思想灵活、独具创造能力的,电子设计竞赛这一途径可以有效地激发他们的潜力,提高他们分析问题、解决问题、实践动手等能力,使他们养成更科学、更严谨的工作态度,培养他们理论和实践有机结合的学习习惯,让他们的团队协作意识更强,为日后步入社会打下坚实基础。实践证明,参加竞赛并且获得奖项的选手,因为他们自身的创造意识、动手能力有着较为显著的优势,他们被很多用人单位看好,在激烈的就业形势下,他们能更早地得到用人单位和社会的认可。 四、培养学生相应实践应用能力的措施 电子设计竞赛不仅能反映学生综合能力,还能反映学校的教学水平,特别是实践教学水平。针对目前高校在学生实践能力培养中存在的问题,我们对信息与电子类学生相应实践能力的培养进行探索。1.切实加强指导教师队伍建设。电子设计竞赛对指导教师队伍的素质有着很高要求。在当今信息、知识、技术不断更新的时代,高校的师资建设要与时俱进,教师的知识面要不断扩展、不断更新,在指导学生进行实践活动的过程中,不断提升自己的专业知识水平和综合业务素质,才能更好地指引学生完成实践课程、参加电子设计竞赛之类的课外活动。因此,学校要求指导教师阅读大量文献,拥有清晰的思路,能为学生指明方向,帮助学生解决实验中的各种困难;拥有奉献精神,在学生遇到失败时给予心理上的支持和鼓励。学校应合理安排指导教师进修,全方位提高教师的教学能力、心理素质和职业道德。2.建立开放性创新实验室,举办校内电子设计竞赛。开放性创新实验室为学生提供了电子设计辅导和电子设计竞赛培训的场地,是学生激发学习兴趣,提高动手能力,培养创新精神和实践能力的平台,同时为信息与电子类专业学生开展课外实践活动提供了条件。随着开放性创新实验室的完善,学校可以依托实验室举办校内电子设计竞赛等信息与电子类专业学生的课外实践活动。学生可以自发组织成创新小组、发明小组等,让学生们有更多的时间走进实验室,展现自己的才能。校内电子设计竞赛等课外实践活动可以激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,培养学生的创新精神和团队协作精神,为国家级、省级竞赛提供技术支持,人才选拔。3.鼓励学生参加电子类学科竞赛。学科竞赛是检验学生用所学基本理论知识解决实际问题能力的有效途径,能激发学生的兴趣和潜能,培养创新精神和团队合作精神。指导教师通过设计基本技能训练与单元电路、EDA软件系统训练、综合系统训练与检验几个层次的对学生进行指导,以提高学生的实践应用能力。鼓励学生参加学科竞赛,为参赛学生提供实验条件和专业指导是学校义不容辞的责任和义务。通过组织和指导学生比赛,学校能发现课程与实践之间的差距,及时对学校进行课程结构、课程具体内容的调整与改革。4.重视校企合作实习基地的建设。实习基地是实践教学的载体,加强实习基地建设,既能培养学生的实践动手能力,弥补教学实验设备的严重不足,又可以加强与企业、科研院所的联系,扩大学院的知名度,为毕业生就业增加新的渠道,同时对于了解社会对人才素质的要求,制定学科专业发展规划,培养学生的实际工作能力等都具有重要的现实意义。 五、结束语 综上所述,电子设计竞赛无论是对高校,还是对在校教师和学生产生的影响是积极而长远的,是非常符合我国关于培养实用型人才的总目标的。竞赛可以让教学更有实效,教学的实效性又使竞赛层次更深入,涉及学科更广泛,这一良性互动的方法值得我们长久地发展下去。 作者:严茜 孙丽娜 单位:河南大学民生学院 电子设计论文:电子设计自动化技术研究 【文章摘要】电子设计自动化技术,是以强大的计算机功能为基础,通过与相应的计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助测试与计算机辅助工程结合而研究发展过来的,主要是采取计算机工具将计算机信息技术、电路理论、信息分析与信号处理结合而形成的,在一定程度上,可以大大提高电子设计的性能与效率。因此,本文将从电子设计自动化技术的概念出发,浅谈了电子设计自动化技术的发展过程,有针对性地概括了电子设计自动化技术的发展前景。 【关键词】电子设计;自动化技术;电子工程 引言 随着现代科学技术高速发展,电子工程新来了发展的新时代,通过合理应用网络技术与计算机技术,电子设计开始向自动化与智能化方向发展,极大程度促进了电子设计系统自动化的发展。因此,关于电子设计自动化技术的研究,必须了解电子设计自动化技术的基本概念,与电子设计系统中存在的问题,切实根据实际情况完善电子的自动化设计,让电子设计自动化技术在现代工程科学技术中发挥着作用,切实促进电子设计向现代化和科技化方向发展。当然,电子设计自动化技术,主要是指以计算机强大的功能系统为工作平台,在一定程度上,加强了电子技术、计算机技术与智能化技术等的有机结合,通过充分发挥各技术的优势资源作用,形成了电子设计的自动化技术。一般来说,电子设计自动化技术,主要是采取和利用电子设计自动化工具,通过电子工程师的构图与设计,将电子产品设计纳入电子设计自动化技术的战略性任务研究中,从而通过合理的电路设计,合理分析电子各性能,从而借助计算机系统自动处理和完成电子工程工作各方面的需求。 1.电子设计自动化技术的概念 电子设计自动化技术,简称EDA技术,是由“ElectronicDesignAutomation”简化而来的,一般来说,主要是将计算机科学与微电子技术有机结合,以现代科学技术为发展先导,在一定程度上,融合了电子设计与计算机图形学、拓扑逻辑学、微电子结构学等,通过充分发挥和利用计算机强大的功能,提高计算机应用领域所取得的最新成果,切实提高电子设计过程中的自动化,以引进和创新电子设计过程中的先进技术,以计算机工作平台为基础,专门用于电子工程而开发出的电子系统软件设计工具,极大范围内融入了强大的计算机功能。 2.电子设计自动化技术的发展过程 2.1初期阶段 根据相关资料显示,电子设计自动化技术的初期阶段大约在20世纪70年代,人们改变了传统的手工操作与绘图设计,逐渐开始利用计算机辅助系统,对电子设计的IC图进行相关的编辑和PCB布局布线。这个阶段,计算机科学技术发展还在探索阶段,初步形成了中小规模的集成电路,传统的手工设计方法已经不能满足人们生产工艺的需求,因此,必须加强电子制图的设计与印刷,充分发挥计算机辅助功能与电路板和集成电路的方法,不断增大电子设计自动化技术的效率,切实降低整个设计过程中的花费成本,适当减少整个设计与制造周期,这样利用二维平面图形,通过计算机加强电子设计的编辑与分析,形成电子版图设计、布局布线等一系列基础的自动化技术。 2.2发展阶段 电子设计自动化技术的发展阶段开始于20世纪80年代,此时也是在纯粹的图形绘制以外,加强了计算机功能中电路功能设计和结构设计,从而加强计算机原理图输入、逻辑仿真、电路分析等一系列的功能发挥,从实际情况出发加强电子设计自动化技术的发展和完善,通过逐渐扩大集成电路规模,坚持以电子系统为背景、以生产工艺为要求开发和设计各类软件,促使电子设计工具形成巨大的电路功能和结构设计,以编程半导体芯片提高电子设计的自动化。 2.3成熟阶段 电子设计自动化技术的成熟阶段始于20世纪90年代,随着微电子技术迅速发展,极大程度上促进了电子设计自动化技术的发展,主要是加强了电子设计过程中的高级语言描述,切实进行电子系统级仿真,综合作用各种现代化技术,力争把人们从繁重的设计工作中解放出来,但是这个阶段电子设计的自动化和智能化程度还有待加强,缺乏统一的电子设计自动化软件界面,由于系统的复杂性大大增加了其技术的学习与使用的难度,甚至严重影响到电子设计环节间各项工作的衔接,因此,必须加强电子设计自动化技术的研究,促进其向智能化方向发展。 3.电子设计自动化技术的发展前景 加强电子设计自动化技术的发展与应用,一方面为电子设计方案提供了明确的方向,增大了计算机等先进科学技术的语言描述范围,切实促进电子设计与生产工艺要求结合,整体性、系统性地进行编程,从而在电子设计过程中促进了自动化技术语言的交流、保存与修改;另一方面,大大提高了电子设计的自动化程度,通过各级的仿真、纠错和调试,切实避免设计者及时发现并改正在电子结构设计过程中的错误,为电子设计的具体细节问题提供了良好的保证,从而充分发挥电子设计自动化技术的功能,提高设计效率的同时降低了设计过程中所花费的成本,合理加强了电子设计自动化技术的应用,通过现代EDA技术自身为当代社会、经济、政治发展创造了良好的框架工作环境,通过不断发展,切实应用到人们生活与工作的方方面面中,为人们生活与工作质量的提高提供了良好的基础。 4.结论 总而言之,从基本概念、发展历程与发展前景三个方面切实加强电子设计自动化技术的研究,有利于充分利用电子设计自动化技术,为人们生活与工作需求创造良好的条件。 作者:颜海燕 单位:湖南永州职业技术学院 电子设计论文:电子设计在虚拟角色动画的应用 【文章摘要】虚拟场景中角色的三维模型,是用来描模型内部的几何性质的抽象模型,这些模型被计算机以特定的信息格式将模型存储起来,这种存储过程被称为三维建模。三维建模主要处理角色的三维信息和拓扑结构。三维信息是指角色在三维空间中的形体、方位和尺寸,拓扑结构是物体各分量方向的数值及其相互之间的关联关系。当今,常用的三维建模系统一般常用三种建模方式,即线框建模,表皮建模和实物建模。 【关键词】三维建模;骨骼动画;人物模型 1引言 三维建模的过程涉及到表示三维信息的数据结构以及操纵该数据结构。三模型的建模,需要从描述角色的形状和外观两方面开始入手。角色的形状由构造角色的N边形、圆和顶点等来确定,角色的外观由角色表面纹理、色彩、照明等因素来确定。同时,还要满足建模技术的三个指标:即交互显示能力、交互操做能力、容易建构的能力对虚拟角色模型的需要。通过对平台的环境以及虚拟人物进行归类,把平台中的模型归为两类:静态对象和虚拟人物。静态对象是指三维模型中不随着时间改变而改变的不动的对象,平台中主要指没有运动的实体,例如模型中的大楼、矿井、树木等;动态对象是虚拟人物通过行走模拟真实矿工的动作,是虚拟矿井通风环境构建的基础,也是虚拟矿井创建的一项重要步骤。 2人物建模 虚拟人物的构建,第一步,要作的是对骨骼系统模型的三维建模。三维人物建模工作是整个平台的基础工作,制作的人物模型不但要真实逼真,还要满足平台浏览即时性的特点。下面是整个平台设计中虚拟人物建模的实现过程。在3D中,人物模型的建模是很困难的,要求用户熟练掌握常用的建模方法和步骤,为了省去复杂的建模过程,也可通过其他人物模型来建模,随后再将改建好的人物模型导入到3D场景中,例如提供角色建模软件Poser,如下图1所示。图2是POSER软件的起始界面截图。它是弗朗科公司出品的一个三维人物生成模型工具,可辅助设计者生成各类角色的图像、视频和角色模型。该软件提供了各类男模类型、女模类型和小孩模型和木偶形状的骨骼。如对自有的骨骼特征不满足,还可利用工具栏中的修改工具进行重组。(1)在POSER软件中建立人物模型人物模型的创建是本平台的重要技术,人物模型可以表现整个人物的形象程度及特色。笔者采用POSER5.0版本对人物进行模型的创建。在人物模型库中找到适合本平台的人物身体模型,再找到恰当的脸部和毛发模型,将每个模型进行整体的拼接。利用缩放,拼接,删除等工具改变模型的原始状态。因为POSER人物模型库三维资源有限,需要通过适当调整才能获得合适的模型。在该软件中调整比在3D中调整要简单一些,也为后面的蒙皮操作提供了方便。将调好的人物模型导出为3DMAX格式,导入到3D软件中进行调节,为了适用于特定的场合,从蒙皮插件中建好的人物模型需要在3D软件中进行模型单位的调节。本模型不必做单位缩放,随后要用在VT软件中可直接进行模型的缩放操作。从蒙皮插件中导出的人物模型是以材质而不是贴图的格式进行导出的。因此从蒙皮插件中导出的模型在3D软件中不能进行贴图展开,因此本设计用到了两个模型,如图3所示:一个是脸部比较清晰的人脸模型,第二个是衣服毛发完整的人物模型。在3D中将一个人物模型的下半身删除,只留下头部模型,与第二个模型进行附加,就可以拼合形成了一个完整的人物模型。如图4所示。需要特别指出的是由于在VIRTOOLS中不能导入高级模型,即模型面数多的模型。因此要减少模型面数,笔者在这里用到两类方法。一类是利用3D自带的编辑器进行自动面数修改,该功能可减少的面数百分比为:40%。参数设置下图5所示。另一类减少面数的途径就是手动调节,对模型的顶点与线条的删除合并操作。(2)在3D中建立人物骨骼人物的骨骼是利用3D的插件CAT建立的。该插件比3D自带的骨骼系统相比,能更好的模仿人体的行动。 只要直接拖动就可建立人体骨骼。若想要增减人物骨骼的数量,可直接删除或复制原有的骨骼部分,改变其数量即可,骨骼建模如图6所示。为设计人物骨骼动作与人物蒙皮,要将人物骨骼与已建好的模型进行匹配调整,为以后的蒙皮操作做好准备。主要步骤是将人物骨骼大小调整,使其与人物模型对齐。(3)对人物骨骼进行蒙皮对人物骨骼蒙皮用到的是3D的编辑器。选择工具面板上的图标,选择人物骨骼的根节点。对人物骨骼上的封套进行调节。封套调整是人物骨骼蒙皮过程中经常出现差错的环节,调节时要把整个封套包裹到自身骨骼而又不涉及其他骨骼,否则人物模型在行走过程中就会发生破面或粘连现象。在调整好之后,给骨骼设置一个大幅度的动作,看模型能否露骨,系统平台中的骨骼蒙皮出现错误的机率多。在使用3D中自带的修改器后,找出发生错误的骨骼,进行细心调整,终因为露骨点过多调整频繁而放弃使用。经多次试验,选用了3D技术的另一蒙皮插件进行蒙皮。见图7。打开此蒙皮插件,在修改器菜单中出现此修改器。选择面板上的将人物骨骼全部选中,细心调整。(4)骨骼动画在三维建模的基础上引入人物的运动建模,可以增加虚拟场景中三维模型动作表现的多样性。笔者平常立足于通过控制人物模型来完成虚拟教学的任务,因此骨骼动作是核心技术。在人物模型动画中,三维模型的动作路径由运动计算模型来控制。在平台中运用关键帧手段来生成人物的动画。第一步,确定人物角色的动作,第二步,根据需求确定关键帧数,第三步,调节关键帧的每一帧姿势,动画模块根据关键帧,生成动画图像序列。人是一个错综复杂的实体。用生理解剖的医学角度来分类:人体可以分为骨骼、肌肉和皮肤三部分。人体骨骼是由关节链联接而成,骨骼相对动作来说,变形小。人体骨骼的运动主要是由人的肌肉收缩并拉动附骨骼产生的。骨骼决定了角色的姿态。这里面只需要对人体骨骼制作关键帧动画即可。见图8。 由于人体运动复杂且虚拟角色是较常见的二足动物,笔者运用3D插件CAT进行骨骼的建构。直接通过参数的调节来确定人体骨骼的基本形状。动作生成运用“关键帧”技术。打开人体骨骼模型的时间轴,调节每一帧骨骼的关键动作。通过此方法建立虚拟角色的动作是比较耗费时间的,需要逐帧来调节人体骨骼模型的每一个动作,需要认真细致的观察人体模型的运动过程。这样才能使虚拟人物的骨骼模型动画在场景中始终保持一致,看起来更加真实美观。为了让人体骨骼模型的动作看起来更加的稳定和流畅,笔者利用了3D中提供的拷贝工具对对称的动作进行拷贝。此方式减少了人体骨骼模型动画的制作工作量。笔者用到手动设置关键帧的行为,逐帧动画的制作是本平台里面最耗时最难控制的模块。具体步骤,就是在时间轴关键帧打开的前提下,调整骨骼关键帧的位置,此步骤全凭个人经验来做。技巧是在还没完成帧数时,建立一层保存帧,保证层与层的动作不冲突,相互独立。动画中具体动作效果如图9所示。 作者:吕闯 单位:重庆工商大学派斯学院 电子设计论文:电子设计俱乐部建设研究 为让学员更好的学好《电子技术》课程,夯实学员的实践能力基础。我们利用课余时间设置了“第二课堂”———“电工电子俱乐部”。经过两期活动的开展,我们总结了经验,也引发了对俱乐部建设的进一步思考。 1电子设计俱乐部的实施与收益 1.1俱乐部活动分两个阶段 第一阶段:学员培训阶段。学员队抽选电工电子技术实践基础较好的学员(约20%),参加由学院统一计划安排的培训课程(设mutilsim10和protel99软件以及电子装配设计课程)。培训场地为电工电子实验室与学院机房,时间三个月。第二阶段:学院组织竞赛阶段。对所有经过培训的学员进行测试,测试题目由教员参考全国电子技术竞赛与山东电工技能考试试题进行出题,在电工电子实验室与学院机房进行考试。根据成绩推荐进入参加全国电子技术竞赛的名单。 1.2俱乐部活动收益 课题组成员积极地将本成果推广应用到实际教学中,归纳起来取得了以下几方面的效果:1.2.1充分调动了学员主动性,促进其实践能力素养的提高俱乐部的实训项目要求三人一组、合作完成,注重培养学员善于观察、勤于思考、严谨细致、沉着有序的工作作风及团队协作精神。在实验操作过程中,学员从每个实验项目的细小处做起,认真对待每个问题,记录每个实验数据或指标改进的方法,养成了良好的实验习惯,使得学员的认真、细致和耐心都有了很大提高。通过俱乐部培训活动,给学员带来了较大的自由空间,激发了学员的学习热情与自信,使其能够更加积极主动地去学习理论知识,促进了学员自主分析问题、解决问题能力的形成。对科研意识和工程能力的培养起到了一定的促进作用,有效的促进了学员的成才。1.2.2充分提升教员的业务水平,促进了双师型人才队伍建设一方面,任课教员通过与俱乐部教学活动的设计、组织、实践,促进了电工电子课堂教学方法手段的创新。任课教员在俱乐部创新实训的基础上,注重突出了职业教育特色,借助实验创新、虚拟仿真探究等手段促进了一系列的教学实践研究,于2014至2015年度,俱乐部相关教员分别取得了教学竞赛的一、二、三等奖。另一方面,俱乐部电子竞赛活动的开展,对教员的实践能力提出了更高的要求。一句话,教员是精英,学员才能成才。俱乐部活动的开展,使教员能够自觉加强业务学习,学习电子产品的新工艺、新技能、新技术,包括仿真、电子设计等软件的运用,从而加强了教员实践能力提升。另外,根据学院要求,课题组有计划的组织调研及培训活动,并对教员的专业技术能力进行定期组织考核,从而有效的促进了教员人才队伍建设。 2俱乐部建设思考 2.1应重点加强实验室的硬件建设 在俱乐部活动中,我们发现俱乐部的高效运行必然离不开有力的实训保障条件与科学的管理模式,所以也必须在实验室建设方面加大投入力度。2014年10月建成的电工电子实验室现拥有4个实验室,占地320平方米。实验室共配备了新研制的一体化实验台80台。实验台装有LDS21010数字存储示波器、YB32020任意波形发生器、YB1732A直流稳压电源、UT803数字万用表以及晶体管特性测试仪等设备。经过近一年时间的适用,广大教员反映实验教学设备功能强大,数据精确,能够提高电子技术教学的有效性。 2.2实验应科学管理 一方面,将学员的实验完成情况、实训报告提交及教员评阅情况以及进入实训室的时间等分类归档管理,既方便教员检查学员的学习情况,又方便学员掌握自己的学习进度。另一方面,在网上建立试题库,供学员对照实训内容进行检查并调整学习进度。教员也可定期在网上测试题,及时发现学员学习中的问题,适时举办讲座答疑。 2.3鼓励探究实验与俱乐部活动相结合 俱乐部活动虽然规定的项目和培训、竞赛进程,但只有将探究实训活动和俱乐部的相关培训活动有机融合才能更好的发挥人才培养的效益。学员可根据自己的俱乐部讲授内容或理论课的学习情况、以及感兴趣的领域选择合适的时间从事创新探索和设计。也就是学员可以根据自身实验内容的预习情况和准备情况,自主选择实验场地和实验器材。在实施过程中,实训室只是提供必要的实验条件,安排实验教员以提供必要的指导和管理。总之,俱乐部建设应在人力、物力以及科学的管理运行模式上加大投入,是一个长期教学实践的过程,需要师生的不断探索和创新,才能使学员在“宽松、和谐、给力”的学习氛围中自觉自愿的提高自己,从而收到较为满意的教学效果,有效的促进教学相长。 作者:高明 单位:火箭军工程大学士官学院 电子设计论文:电子设计竞赛学生队伍培养模式 摘要:该文以笔者多年参与大学生电子设计竞赛赛前培训和竞赛指导工作为背景,根据每年大学生电子设计竞赛的总结经验,从学生选拔、赛前培训、平台建设等多个方面对学生竞赛队伍培养模式进行探索,总结出一系列的培养模式。 关键词:电子设计竞赛;培训;选拔;创新性 实验项目全国大学生电子设计竞赛是国家教育部、信息产业部组织的四大学科竞赛之一,目前已经成为高校电子、电气等专业必参加的学生专业竞赛。大赛从1994年开始每两年举办一次,参与学校和人数逐年增加,规模不断扩大,逐渐演变出其他省市级、地区级以及企业赞助等形式的电子设计竞赛。此类电子设计竞赛涉及到的专业知识面广泛,电子、电气、机械、计算机等多个学科之间的交叉,要求学生即要掌握硬件电路的设计与分析又要具备程序的编写能力。通过电子设计竞赛最终实现培养学生的协助能力、创新能力,提高大学生针对实际问题进行电子设计的能力。笔者作为学生参加了2005年的全国大学生电子设计竞赛,同时作为指导教师参与了2009年以后的各类电子设计竞赛,现结合该院电子设计竞赛情况谈谈学生队伍培养方面的几点改革。 1该院电子设计竞赛学生队伍现状 目前该院参加的市级以上电子竞赛主要有全国大学生电子设计竞赛和重庆市“合泰”杯单片机应用设计大赛,从历年参赛情况来看,主要存在以下几个问题。(1)学生对电子设计竞赛的认识不够,积极性不高,来参与培训和竞赛的学员不多,造成这种局面主要存在两个误区:一个是部分学习成绩好的同学认为考研更重要,参加培训和比赛会占用大部分时间;还有一个是学习成绩中等以下的同学认为自己理论知识没有学好,电子竞赛相关的知识也学不好。(2)学生储备竞赛相关知识不够。目前该院参与培训的学生主要来自二年级和三年级,对模拟电路、数字电路、单片机原理、DSP、自动控制原理等理论知识掌握不够熟练,且二年级同学还有部分课程没有开设,常用仪器仪表操作不熟悉,电路焊接基本功不扎实,没有亲自制作过PCB电路板,更缺少相应的工程实践环节。(3)赛前集中培训时间过短。电子设计竞赛是在8月中旬开始,该院对选拔出来的二、三年级的学员一般是从7月放假开始,只有短短的一个月时间,学员要在这么短的时间内把电子设计竞赛的电源类、仪表类、控制类、飞行类题目都进行练习,掌握各类题目的硬件设计和软件设计方法,无论对于老师还是学生老师都不容易做到。(4)学生队伍没有延续性。由于学校目前对于参加电子设计竞赛学生,只在创新学分上给与了一定学分的认定,导致部分同学参加完比赛拿到创新学分后就不再参与相关电子设计竞赛,从而导致部分优秀的参赛队员流失。 2多渠道、多元化培养电子设计人才 电子设计竞赛不仅能够体现一个参赛学员应用知识的能力,更能体现参赛学员的工程实践能力,同时也能培养学员的创新精神,协助能力,提高学员电子设计的综合能力,一个优秀的学员需要经过长时间的系统的培训才能具备电子设计所需的相关知识和能力。针对该院学员队伍的实际情况,进行了一系列的实践探索。 2.1以学院电子科协为载体,广泛宣传 学院电子科技协会每年9月新学期开学都会招收一年级新生为会员,然后开展一系列的科普活动。协会采用作品展示的方式进行宣传,将高年级学长制作的一些电子作品,如:光立方、遥控小车、智能台灯、无线话筒等有一定科学趣味的作品进行逐一展示,并对其相关功能进行讲解,现场解答疑问。通过这样的方式,发现很多新同学对电子专业产生了极大兴趣,并且愿意加入到电子科协这个团体中,学习更多的知识。 2.2合理选拔,分散基础培训 学生作为比赛的主体,那么他的专业知识、素质以及学习态度就成为了比赛成绩的关键因素。如何才能选拔出优秀的学员参与比赛环节呢。可以通过先培训再考核,分阶段逐步挑选。在这一阶段,由于全是一年级新生,在培训的时候应该注重基础知识、基本技能方面的培训。可以将培训集中在常用电子元件认知和电路板焊接基本功上,学生通过焊接实验,学习和了解常用电阻,电容,二极管,集成电路正确使用方法,以及使用万用表检测电路的一般方法,逐步掌握焊接技能。同时,还应该注重培训学生艰苦奋斗的精神。由于很多同学在刚开始的时候兴趣浓厚、满腔热情,但是随着培训的强调和难道增加,部分学生开始失去心情,严重影响整个培训队伍的稳定。因此,选拔队员时除了要考虑学员专业知识外还应该要充分考虑学生的毅力和精神。 2.3分年级,开展暑假集中培训 通过前期选拔,将集训队伍分为二、三年级正式参赛组,以及一年级预备组。针对不同组别,合理安排,统筹计划,开展相应的培训工作。一年级作为下一届比赛的预备队,主要进行以下内容的培训:电路原理图与PCB电路板制作设计;常用电子电路设计;单片机编程设计;通过这一阶段的集中培训,学员能掌握用Altiumde-signer进行原理图和PCB图的设计;掌握用分立元件设计基本的模拟电路和数字电路;熟悉常用传感器的应用以及单片机内部资源,掌握单片机开发技术,能应用单片机解决工程实践问题,具备一定的电子产品开发设计能力。二、三年级作为参赛队伍,培训前期先进行PID编程技术、EDA技术、DSP技术相关知识培训。然后按照大赛统一模式,三人为一小组,针对大赛题目命题规则,按照电源类、信号类、仪器仪表类、控制类进行分组,以4天3晚为时间段做针对性的模拟实战。并要求在规定时间内完成从电路设计、程序编写、电路搭建、系统调试、指标测试以及报告撰写全部任务。通过这样的模拟练习,能够很快地提升学生的协作能力,掌握每个学生的长处,为正式比赛打下坚实基础。 2.4依托校级比赛和创新性实验项目开展培训 为了拓展学生的专业技能,学院从2012年开始举办校级单片机设计竞赛,采用与“合泰”杯单片机设计大赛相同的模式。即首先要求参赛学生提交作品创意书;其次专业教师根据作品创意书确定公布参赛名单,并要求学生在两个月内完成作品设计和报告撰写;最后采用现场答辩的方式评审出奖项。通过这个比赛可以很好的激发学生的创新实践能力,提升学生的电子产品设计能力,单片机编程能力,同时也可以通过比赛发现优秀学生,达到以赛促赛的目的。创新性实验计划项目是以3~5名本科生团队,在导师的指导下,自主选题设计、独立组织实施并进行信息分析处理和撰写总结报等工作,以培养学生提出问题、分析和解决问题的兴趣和能力的项目。要求申请项目的学生具有一定的电子设计基础。学院要求参加过电子设计竞赛的同学必须申请,从近几年的统计情况来看,申请创新性实验项目达到了50多项。通过创新性实验项目的实施,充分调动了学生的主动性、积极性和创造性,促进了学生的创新能力和团队协作能力的培养,同时为电子设计竞赛积累的大量的知识。 2.5建设创学生科技新实验室,营造自主学习氛围 为了培养学生的创新实践能力,方便优秀学生开展实践技能训练和科研活动,学院建设了学生科技创新实验室。整个实验室包括一个元器件室、一个电子设计室以及一个实训室,并购置了常用的电子元器件,并为实验室配置了示波器、电源、信号源、频谱分析仪等常用仪器设备以及计算机。创新实验室以学生自我管理为主,教师指导为辅,主要成员是参加过电子设计竞赛的高年级学生。整个创新实验室制定了详细的开放计划和开放项目,低年级同学只需要申请相应的开放实验项目,填写元器件申请表,便可以在开发时间进行项目实验。在实验过程中会有高年级的学长进行指导,极大地提高了学生自主学习的积极性。 3结语 电子设计竞赛的最终目的是以竞赛为平台,培养学生的工程实践能力、创新精神、团队协作能力。如何才能培养出具备参与电子设计竞赛的优秀人才,通过近几年的实践探索,在学员选拔、培训、自主学习以及平台建设方面取得了一些成绩。同时也发现了自身的问题和不足之处,将继续努力、不断探索和改进。 作者:邱刚 单位:重庆三峡学院信号与信息处理重点实验室 电子设计论文:大学生电子设计能力培养探索 [摘要]学生电子设计制作能力是在大学阶段对理论知识学习的实践与提升,较强的动手能力会使学生在就业与考研升学过程中占有较大优势。为此,希望建立一种比较完备的零起点电子动手能力的实训过程,时间上力求调动学生的课外时间,形式上似于一种电子手作虚拟工作室的形式。基于若干难度阶梯式过渡训练项目,使得工科学生在大一期间就培养出电子手作热情,并随着专业课与理论课的不断丰富,循序渐进地提高。 [关键词]电子手作;虚拟工作室;阶梯式训练 理工类学生应该掌握一些常用的电子类手工制作的能力,通过亲力亲为的实际制作可以辅助学生加深对课堂理论知识的理解。同时电子类手工制作还会涉及许多课堂上理论知识学习不到的实际问题,这对学生日后无论是工作还是考研都有很大的帮助。在实际的工作中,越来越多的学生渴望加入到电子类手作中来。 一、学生在学习电子设计制作方面遇到的问题 首先,多数喜欢电子制作的初学者,没有一个快速高效的学习渠道,学生们彼此没有交流沟通的平台,导致初学者无法很快的入门学习。其次,电子手作中使用的工具元件类繁多,初学者不清楚应该买什么、用什么,一个人也无法购买齐全,这也限制了学生们在电子手作方面的学习热情。最后,在组织学生参加比赛时,往往是比赛前临时组队,这导致参赛队伍水平参差不齐,队友配合不够默契,选题方向不明确,对学校整体参赛水平有很大影响。因此,现阶段急需一套完备的学生电子设计能力培养实训方案,以提高学生的整体水平与应赛能力。 二、培养方案拟解决的主要问题与意义 拟解决的主要问题:1.给喜爱电子设计的学生提供一个广阔完善的交流平台;2.初学者如何快速入门;3.如何引导更多的学生加入到电子手作中来。本文详细阐述了阶梯式的大学生电子设计能力培养方案的具体内容与实施注意事项,并在实际教学与课外活动中积极实践。这样做的目的是给喜爱电子设计的学生一个更广阔更完善的交流平台,对喜欢电子手作的学生在学习方向、学习方法、学习技巧上给予指导,引导更多的学生加入到电子手作中来,达到从快速入门到自我提高再到互动交流的步步提升。同时,也为各类电子设计类比赛提供后备人才,让整个专业的参赛水平得到广泛的提高。 三、具体实施过程 (一)具体实施步骤 1.建立移动互联交流平台通过组建虚拟工作室的形式为广大学生提供在线实时交流平台。主要是基于微信、微信订阅号、QQ群等网络社交平台,使学生能不受时间和地域的限制进行技术交流、资源共享等,方便定期的集体活动召集、日常比赛章程等工作的进行。2.零起点实训项目方案通过多年的教学与竞赛经验总结,学生应具备的基本电子设计动手能力是需要一个循序渐进的阶梯式的训练过程培养出来的,没有办法一步到位,需要一个系统体系的培养过程。为此我们提出一种基于项目驱动的零起点学生电子手作能力培养流程,具体方案见表1.3.定期展开活动围绕着以下三个方面展开活动:(1)开展团做活动,让学生们以小组为单位制作电子手作作品,并一起演示讲解,以达到培养团队合作,加强学习热情,分享经验的目的;(2)定期进行分享,通过PPT等方式讲解自己擅长的某方面,以达到取长补短,互相学习的目的;(3)制作PPT,flash等作品需要演示自己的手作作品过程,在实物演示中发现自己作品需要改进的地方。4.培养电子设计大赛预备团队对学生进行团队配合训练,定期布置制作内容,学生们自行组织制作,在日常的制作中找到适合自己的团队伙伴,并在一次次的合作中增强默契程度,形成优势互补,有理性、有知识、有竞争力的参赛团队。电子大赛预备团队也是在日常生活中需要重视的问题。如果日常没有预备团队的赛前准备,遇到比赛就临时突击组队参赛的话,有可能遇到以下问题:第一就是团队成员之间合作度不好,第二是团队成员的水平参差不齐,第三是团队成员对大赛过程不了解。这一系列问题会导致团员参赛过程盲目而没有效果,这样不利于学生整体能力的提升与培养,也失去了利用比赛促进学生能力培养的初衷。5.依据学生的学习程度与水平,不定期地请专业教师进行指导从多年来组织学生比赛的经验来看,学生能否顺利参加省级以及全国大学生电子设计大赛,需要具有一定指导比赛经验的教师给予足够的赛前指导。专业知识是参赛之前必须打好的基础,除了这一块内容外,参赛的流程、制作作品的时间安排、参赛过程的心理调适、参赛学生的整体协作分工也是需要教师给予指导的。有了专业指导教师的帮助,学生才有可能在4到5天的时间内发挥出自己的水平,顺利完成比赛。为此,我们会依据不同类型比赛的时间节点,分批次、分重点的对学生进行指导。 (二)实践过程需要注意的关键问题 1.如何利用并扩大网络沟通平台应充分利用现代网络社交平台的实时性、便捷性,给电子爱好者们提供一个更好的交流学习平台,力争带动更多学生加入电子设计学习的团队。在实际操作中,我们主要的网络平台有QQ群、微信群、微信订阅号等。新兴的订阅号的好处主要是让对电子手作、电子竞赛感兴趣的学生主动关注订阅号。订阅号就可以依据各类比赛的比赛时间节点统一关于比赛的相关内容。QQ群的应用主要是便于集中的对参赛学生的管理,方便传达比赛的相关信息。同时QQ群强大的文件上传功能可以为学生提供大量的学习资源与资料,对于新加入的学生,可以由群成员以老带新引领其学习,这样学生可以更好地互动交流。2.如何合理构建训练项目通过对已经掌握电子手作技能学生的学习过程的分析,形成一套健全科学、有效的电子手作学习步骤,帮助学生们更快地掌握知识技能,打破以往参赛的匆忙,在课余学习中形成参赛团队,提高团队整体竞赛水平。多年的实践经验告诉我们,需要形成一套完善的训练体系来帮助学生完成从零基础到基本运用再到实际项目提高这样一个训练过程。合理的训练项目可以使学生快速入门与提高,实战可以让学生检验自己的能力水平,同时也可以提高教师带队参赛的工作效率。 四、结束语 通过多年来的实际实践积累,本专业已经建立了一个具有不同年龄梯度的学生参与的学习小组,定期不定期的组织各种形式的宣讲与讲座,团队学生也已经参加过若干不同类型的电子类设计比赛,并取得了一些不错的成绩。团队中的学生在参与大学生创新创业项目方面也比较积极,获得过多个省级及校级大创项目。以后还要继续完善团队成员招新、日常活动、电子手作学习的系统规程,形成一套规范体系,使每年新生入学后都有比较顺畅的参与流程,并且让学生通过我们制订的能力训练流程高效率的参与学习,快速提升能力,以应对各种大赛的考验以及社会企业的需求。 作者:杨慧英 高宏伟 于洋 赵亚威 宋建辉 单位:沈阳理工大学自动化与电气工程学院 电子设计论文:电子设计应用软件训练平台研究 【摘要】针对电子信息与通信类专业培养目标,电子设计应用软件训练是保证实践教学质量的重要一环,以培养学生的专业技能,提高学生实践能力为目的,软件训练平台的建设对锻炼学生动手能力,启发创新思维具有重要意义。从软件训练平台的设计组织,实施到考核机制的安排都做了较为深入地探讨,在实践教学改革中是一项有益的尝试,对于积累教学经验,探索培养人才模式乃至教育创新具有一定的现实意义。 【关键词】电子设计应用软件训练平台;实践能力;教学改革 一、引言 高等教育是培养创新精神和创新人才的摇篮。因此如何培养大学生的创新能力是建设创新型国家对我国高等教育提出的新要求。电子设计应用软件训练是电类专业学生不可或缺的实践教学环节,要求学生不仅具备基础理论知识,还需要培养学生实践能力、动手能力、独立分析解决问题的能力。往届学生开展软件训练过程中存在的一些现象:(1)照猫画虎、不求甚解大多指导老师仍沿用传统的课程设计的指导方法,即以教师为主导,学生被动地按教师的演示方法或相关步骤进行电路设计,学生的学习积极性、主观能动性、实际动手能力以及独立分析问题、处理问题等综合素质必然会受到扼制和打击。(2)固步自封,缺乏创新从过往题目设置来看,缺乏与实际应用的结合,譬如:学生在电路设计中,依据任务书绘制电路图,对元器件的相关原理不求甚解,在实施软件设计时,大部分内容借鉴了网上查阅的资料,并未深入理解。单纯为了完成软件训练而敷衍应付。电子设计应用软件训练实践平台的设计相信会有效克服这些困难,为我院学生提供创新能力培养和锻炼的机会。“软件训练实践平台”将有效整合软件训练实践内容、软件训练电子资源以及训练考核模式。 二、电子设计软件训练平台实施方案 开展“电子设计应用软件训练“平台设计要经历以下几个阶段,主要任务描述如下:(1)软件训练环境及开放的教学资源开放性综合实验室为电子设计应用软件训练提供必要的教学场地。培养学生的创造性思维需要现代化的教学手段。而基于校园网的“电子设计软件训练”教学资源将通过大量多媒体资源的呈现为学生更直观、生动地反映软件训练的各个环节,提高学生对软件训练项目的兴趣。(2)电子设计软件训练指导教师队伍配备软件训练的主导是教师,成立教师指导小组,在师资队伍中,年轻教师和老教师各有长处,这无疑要求教师对本学科的技术及交叉学科的理论和实践方法有较为广泛的涉猎。(3)电子设计应用软件训练的题目甄选软件训练题目既要体现电子信息及通信技术的特点,又能反映目前这一领域前沿发展方向,并具备一定的实际价值。题目范围广,涉及多门课程,包括数字信号处理、模拟电子线路、单片机、微机原理等,涉及的仿真设计工具不仅局限于Protel,Proteus,DXP等,这就要求指导教师要有更宽的知识面和更丰富的实践经验。(4)网络成为辅助软件训练的主要利器鼓励他们在相关网络资源中找到灵感,浏览电子网站及相关的学习论坛,如21IC网、电子工程师网等。通过这些网络资源,学生不仅能够学会查阅芯片资料,而且能找到解决问题的思路。(5)资源整合的“流程化”实施体系以基本素质培养为根本,创新研究能力拓展为外延,有层次的设置软件训练题目,并力求使题目覆盖主要知识点,并与实际需求衔接。 三、考核体系的设计 随着软件训练平台的不断完善,基于软件训练平台的考评与以往的考核标准相比更为高效、科学。学生根据所选题目的层次,提交不同形式的训练报告。以综合设计性题目为例,设计完成后,各组除应提交分析报告、可运行的源程序或电路原理图还要有完备的仿真结果,都可以在训练平台上通过不同的ID,上传到相应入口,由指导老师进行审阅。此外,考核机制还需逐步修正,并在一定程度上侧重学生科技论文写作能力。其中,软件训练报告的格式要求思路清晰,内容上针对项目的核心原理及实现步骤作简要说明,包括硬件及软件部分的结构图、流程图、电路原理,各电路元器件的参数设置等,突出创新发挥及收获体会等部分,为学术论文的撰写打下基础。 四、结语 电子设计软件训练在提高学生综合素质方面发挥了重要作用。它不仅改变以往学生被动参与软件训练的模式,完成学生的角色转换,而且促进了学生软件技能方面的发展。目前,我院与中兴通讯在产学研合作方面保持了良好的互动,建立与企业的紧密交流,对实现我院课程、实训内容和教学平台紧跟行业应用技术发展都大有裨益。从学科的教学改革及发展上着手,建立新的人才培养模式,从能力、素质等方面对学生进行“工程化”、“应用化”教育,把创新教育渗透在软件训练中,贯穿于整个实践教育环节的方方面面。 作者:赵晨光 张丽丽 白玉 单位:沈阳航空航天大学电子信息工程学院 电子设计论文:航天电子设计课堂及翻转教学设计 摘要:SPOC将优质MOOCs资源与传统课堂面对面教学的优势有机融合,具有小规模、私有定制、线上MOOC、线下课堂上接受导师辅导的特点。针对当前航天电子设计课程教学存在的问题,阐明建设该门课程SPOC课堂的必要性,逐步建设基于SPOC的航天电子设计MOOC课程,提出实现课堂翻转的具体措施,努力提高航天电子设计课程的教学质量。借鉴SPOC,能够实现航天电子设计课程教学流程的重构与创新,赋予学生完整、深度和有效地学习体验,全面提升学生的设计能力和创新能力。 关键词:翻转课堂;SPOC;MOOC;航天电子设计;教学模式 航天电子设计课程是为我校空间工程专业专门设立的、基于小班教学(人数在30人左右)的本科专业选修课程,理论与实践结合较强。随着学校新的本科生培养方案和教学大纲的颁布,该课程的学时进一步压缩。为了保证学生在更短的学时内更好地掌握航天电子设计的技能,解决现有教学模式和手段的不足,考虑将SPOC教学理念引入课堂,实现航天电子设计课程翻转,提高教师讲授和学员听课的效果[1]。 一、航天电子设计课程性质与特点 (一)课程性质地位 航天电子设计课程安排在大四上学期。课程的任务是培养空间工程专业学员航天电子系统设计的基本技能,使学员熟悉航天器电子系统的组成、常用单元设计、电路开发流程,初步具备开展航天电子设计的实践能力,为从事航天工程实践打下基础。课程以航天电子系统为主线,系统地阐述航天电子设计的关键技术和开发流程,包括电路原理图设计、印刷电路板绘制、电路板焊接调试、星载计算机、航天电源系统等内容。 (二)课程基本理念 课程采用以实践引导课程教学,讲授与实践相结合的指导思想。随课堂安排作业和专题实验模块,利用实验加深课程理解,并衔接后续课程设计,让学员在基于理论和动手实验的转换中体会航天电子设计的乐趣,充分调动其学习和实践的积极性。课程内容安排上,突出重点的同时兼顾内容的完整性,在有限课时内使学员对航天电子设计既有全面认识,又熟练掌握实践必需的基础知识和必备技能。 (三)课程设计思路 课程设计为理论讲授、现场实验、课程设计三个环节。三个环节同步穿插进行。理论讲授环节包括电子设计基础、PCB设计制作技术和航天电子系统等基本内容;现场实验环节以课堂讲授内容为依托,主要完成电路原理图设计、印刷电路板绘制、电路板焊接调试等应用实验;课程设计环节需要完成航天器电子系统的几个专题实验任务,拓展学员航天电子设计的实践能力。 二、当前航天电子设计课程教学中存在的主要问题 该课程设立已有三年,教材为授课组集中编写,内容根据授课效果在逐年更新。在课程教学上,目前还存在一些问题。 (一)教学主体“以教为主”,不能激发学生的学习积极性、主动性和创造性 当前教学过程中,主体为老师,这种方式节省时间,效率高,可以满足多数学生的需求。从教学实践上看,理论教学环节,老师讲授时间超过15分钟,部分学生注意力就会发散,影响授课效果;实践教学环节,一般采用老师示范,学生重复操作的模式,许多学生为追求快速完成实验,死记硬背,缺乏思考,不求甚解,一段时间不用,就忘得一干二净。因此,这种单一的“以教为主”、单向广播的教学模式,学生的学习积极性、主动性和创造性不高,效果不佳。 (二)实践教学环节薄弱,不利于培养学生的综合实践能力 经过连续几年的航天电子设计课程教学,学生们普遍反映该门课程实践性很强。往往是学生们兴趣高、意犹未尽,但是实验时间已经用完,经常是老师联系学生补课,因此实践环节仍然显得薄弱。现有教学模式中,理论授课占据了60%的时间,主要采用先理论后实验的教学方式,实践教学仅限于几次课内实验,并且也多为验证性实验,只能起到使学生了解基本实验操作过程的作用。这种实验仅能使学生掌握比较简单的实验操作技能,难以形成航天电子应用系统的开发与设计的能力。 (三)完全依赖课堂教学,课前预习和课后练习得不到保障 目前的实践教学主要采用课内实验的方式,利用实验开发板和系统开发软件进行。课堂时间有限,实验过程中,学生只需按老师的操作规范要求来接线,再在软件中输入既定程序,然后下载到实验板就可以从中观察到实验结果。课堂上如果部分操作不熟悉,课后没有条件来补课。部分学生希望完成复杂的实验项目开发与设计的愿望也不能实现。因此,完全依赖课堂的实验教学教学效果就不能得到保障。 (四)以考代评,缺乏对实践教学真实考核与评价的环节 目前,对航天电子设计课程教学效果的考核方式以笔试为主,采用“4+6”的模式,即平时的课程实验成绩是40分,期末考试的成绩占60分。实验成绩多是以学生完成实验报告的情况来进行评定的,而老师不能一一具体了解每个学生的工作量和实践水平。可以看出,此种考核与评价方式,体现不出实践教学的重要性,不能较客观公正地考查学生的实践能力。 三、建立航天电子设计课程SPOC课堂的必要性 只有便捷、舒适、高效、满足学生需求的课程教学才具备强大的生命力。现代先进教育技术大量涌现、实际课堂教学的不足、学生们求知的渴望,促使我们积极寻求有效提升实际航天电子设计课程教学效果的授课模式。当今MOOC的兴起,给大学教育带来了新机遇、新挑战[2]。然而,伴随着MOOC平台、上线课程和学生注册数的巨量增长,数量的急剧加速引发了质量危机。近几年的研究与实践表明,由于不设先修条件,学生知识基础参差不齐,缺乏面授,互动性差,教学过程缺乏监督和教学模式不具普遍性等,不仅损害了学生学习的自信心,也影响了教师教学的积极性,成为MOOC注册率高、完成率低的重要原因[3]。MOOC的发展是大势所趋,我们借助MOOC实现航天电子设计课程教学效果提升的重要出路就是:转变为课堂教学工具,进入SPOC时代,将传统的“堂上听课堂下答疑”翻转为“堂上讨论线上学习”。SPOC是英文SmallPrivateonlineCourse的简称,顾名思义为“小众私密在线课程”[4-5]。SPOC的核心理念是实行私有的、定制的、高质量导师制教学,其基本形式是线上MOOC、线下享受教师的导师制单独指导,在传统校园课堂上则可引导学生讨论和解决问题[6-7]。航天电子设计课程SPOC建设有一定基础,其必要性在于:1.人数规模合适:学生规模一般在30人左右,符合小班制教学,即Small的标准;2.学生层次差异不大:作为校内同专业学生,他们的学科基础、知识结构、上课时间等基本相同,符合限制性、私有的和定制的教学模式,即Private的标准;3.授课时间安排合理:每周一次课,每次3个学时,充分保证了理论教学、分组实验的开展;4.课程专题性强,知识点突出:前期课件基础积累丰富,知识点容易索引,章节高度有序,适合MOOC课程专题建设;5.学校教学网平台可以利用:现有教学网较为成熟,适合在线课程资料(电子书、短视频、练习题等)的上传和下载,论坛维护便利;6.教师团队实践经验丰富,容易实现课堂翻转:先后有多名骨干教员参与课程建设、理论授课和实验辅助教学,对课程流程熟悉,同时亲身承担了大量科研任务,特别是对卫星电子系统研制经验丰富,具备翻转课堂的能力。 四、基于SPOC的航天电子设计MOOC课程建设内容 航天电子设计课程是实践性要求很高的一门专业课。现有的教学模式虽有SPOC教育模式的理念,却离SPOC之实相距甚远。因此,如何应用MOOC的成果和SPOC的先进教学管理模式,逐步改革航天电子设计课程教学,是当前本课程教学改革的关键。借助MOOC,实现航天电子设计课程SPOC建设,需要完成以下工作[8]:1.制作高度有序的PPT课件,按照章、节、点、条,精确编号。2.录制讲解精炼、透彻的视频,建立与知识点同名的视频文件,能够围绕知识点索引。3.提供与知识点同名的电子文档,能够围绕知识点索引。4.编写典型的练习题,客观性要强,题目与知识点同名,能够围绕知识点索引。5.完成课程设计题目、典型实验代码编写,对初学者在关键代码段预留中文注释,学生进行补充和调试。6.借助教学网等网站,完成上述资料的上传。7.积极进行网站建设,及时回答线上学生提问,能够随时观察学生学情。这样,围绕一个知识单元,就囊括了短视频、电子书、练习题和讨论题等重要元素,为实现课堂翻转提供了条件。图1为航天电子设计MOOC课程建设示例。 五、基于SPOC的航天电子设计课程课堂翻转步骤 航天电子设计课程翻转课堂的目的在于,使学生成为课堂学习的积极主动参与者。对于航天电子设计这门实践性要求较高的课程,翻转课堂应强调学生动手能力。例如,在程序代码编写环节,利用电子教室软件,老师可在屏幕上实时掌控每位学员的调试过程,随时让某位学员进行屏幕共享、课堂示范讲解,老师及时引导并解答学生存在的共性问题,效果非常好。课堂翻转的步骤分为以下几个方面:1.提前陆续释放相关知识点的课程讲解和阅读资料,让学生有的放矢的,提前自由自主的完成高效的预习。例如:授课视频和参考资料课前全部放在网上,24小时随时可以在线读取;精确到知识点的视频和电子书;教师根据计划设定阶段性学习内容和期限;学生自主决定在这个期限内如何自由完成。2.课前学生学习高度清醒,知己知彼。学习时,可浏览个人进度、作业完成情况、学习时间;掌握每天进度排名和耗时排名;了解论坛热点信息;自建同步笔记和讨论等。3.课堂上实行小班化教学,任务驱动,分组讲解,学生与老师的角色互换。具体操作时,把班级分成几个小组,每组布置不同的教学任务,完成翻转任务书;课堂上各组担任教师角色,向其他组教授相应内容;教师点评、提问、参与讨论;其他组同学一并参与即时讨论。4.后台大数据让教师全程对课程知识点,对学生个体情况了如指掌。教师可以定时布置阶段性学习任务;看到各章节任务总体完成情况,个人完成情况;看到各个知识点完成情况,耗时情况;看到学生总耗时,视频耗时;看到学生个人各个知识点耗时等;看到个人学习日志;把握课程重点和改进难点讲授方式等。图2为航天电子设计课程课堂翻转过程示意图。SPOC的基本流程是:教师把MOOC的丰富视频材料当作家庭作业布置给学生预习和自学,然后在实际的课堂教学中回答学生问题,了解学生已经吸收的知识、存在的问题,在课上与学生一起处理作业或其他任务。总之,教师可以根据自己的偏好和学生的需求,自由设置和调控课程的进度、节奏和评分系统[9]。 六、基于SPOC实现航天电子设计课程课堂翻转的案例实践 按照上述理念,选择航天电子设计课程的部分专题进行课堂翻转的实践。这里,以《星载计算机串行通信》专题进行示例,这节课的特点是素材准备比较充分、知识点突出、实践性要求比较高。下面按照时间顺序进行介绍。课前两周:通过校内局域网邮箱、教学网向学生投送视频、设计实例、虚拟开发软件。包括串行通信基本概念、星载计算机通信接口等。视频8分钟左右,实例演示7分钟,可重复播放。课前:要求学生自主观看视频、观摩实例;安装虚拟开发软件,参考设计实例完成模拟环境下的开发;在教学网或邮箱提出遇到的问题,等待课堂解决。老师在课前一天关注学生在概念理解、程序开发等方面提出的问题,重点做好备课。课堂翻转时间:课堂上,设置不同的翻转任务,包括基本概念讲解、常用通信接口介绍、实例演示等。随机抽取不同小组进行课堂翻转,由学生讲解,老师或学生随时发问。讲解完毕,老师进行点评,学生一起讨论问题。该环节学生主导,教师引导。课堂练习时间:布置随堂实验任务,进行单机串行通信接口实验。这不同于课前模拟环境下的开发,而是基于星载计算机的程序开发。为突出知识点,提高学生成就感,提供特定波特率下的串行通信参考程序,而对要完成的程序段进行留白,学生课堂完成编写、调试。该环节教师布置任务,学生随堂完成。课堂验收时间:验收的整个过程可通过专用电子课堂软件,对待验收的学生屏幕同步投影到教室大屏幕,使得每个学生都能看到待验收同学的演示过程。首先,待验收同学通过单机和模拟通讯软件进行自发自收,对程序质量进行演示;然后,通过第一步演示的两个同学进行双机通讯,确保互联互通;最后,大家对每个学生遇到的共性问题一起解决,共同做出评价。该环节前两步学生主导,最后一步教师主持。课后:根据课堂授课效果,进一步把握课程重点,改进难点讲授方式。整理教学素材,使得知识点讲解更简明扼要,演示更清晰到位,预留问题更有启发性。 七、基于SPOC的航天电子设计课 程课堂翻转效果问卷调查本文采用问卷调查的研究方法,利用校园教学网,对来自四个专业三个班,学习航天电子设计课程的76名学员进行了在线邮件问卷调查。调查执行时间是2015年9月至10月。共收回有效样本75个,回收率为98.68%。调查结果显示,学生们积极评价了基于SPOC的课程课堂翻转效果。“相对传统教学方式,采用SPOC方式学习效果更好”(88%)、“知识点集中,重点突出”(92%)、“师生互动增强,学生参与程度加强”(76%)、“可以自由安排时间预习,可反复学习,效率提高”(96%)、“学生自控能力、表达能力、思辨能力、合作能力等得到全面锻炼,综合能力得到提升”(92%)、“习题与测验量少、精确、高效”(80%)。影响课程的原因主要表现在以下几个方面:“平时可以投入的时间有限”(61%)、“缺乏自控力和毅力”(43%)、“课程内容与预期不符”(19%)、“很难找到学习伙伴交流”(21%)、“课前视频或电子书选用不好用或网络不畅”(24%)、“课程难度太高”(16%)、“课程内容没有吸引力”(13%)、“老师教学方式没有吸引力”(11%)、“不习惯考试方式”(8%)、“不喜欢在线学习的方式”(3%)。因此,基于SPOC的课程课堂翻转模式仍然有许多问题值得探讨。从教师角度而言,教师自己建设课程,管理课程,需要耗费大量精力;课堂研讨的工作量加大,指导学生的力度增强,对教师的学术能力和知识面有了更高要求;定期布置阶段性面授任务,使得学生全程保持紧密学习状态。简而言之,教师少讲、精讲,努力节约讲授的时间,重点放在引导和启发学生思路,重点解决共性难题方面。八、结束语SPOC的核心理念是实行私有的、定制的、高质量导师制教学,实现这一理念的有效方法是线上MOOC(对应传统的课堂下)、线下享受教师的导师制单独指导(对应传统的课堂上)。要保证SPOC有效实施,不仅要完成MOOC所需要的优质视频、知识单元化、学习管理规范化等条件,还要有知识面广、教学经验丰富、计算机水平相当的教学团队,即:既要有内容可翻转,还要有能力翻得动。因此,从理论上说SPOC可有效解决航天电子设计课程现有的所有问题,但实际中还需要做大量的准备工作并加快改革步伐。前期积累越充分,后续全面实现航天电子设计课程“翻转课堂”的效果越好。 作者:张志洲 刘昆 肖凯 谢燕 单位:国防科学技术大学 航天科学与工程学院 电子设计论文:电子设计竞赛赛前培训的思考 1培训中存在的问题及原因分析 1.1认识不到位 随着社会的发展和科技的进步,对高等教育提出了更高的要求.而培养具有工程实践和应用能力的学生已成为高校、企业以及社会都关注的重点[9].因此我国各部门,社团、企业每年都举办大量的比赛,以此锻炼、培养和选拔人才.各种比赛层次参差不平,而独立学院对各类比赛没有具体规划,没有针对性的培养目标和计划,导致了电子设计大赛不被学生和教师重视.往往都是在接到比赛报名通知后,才开始组织部分尖子生进行集训,而电子设计大赛是一项对学生专业基础知识和动手能力要求较高的赛事,临时的集训,往往效果非常差,也不符合通过电子设计竞赛让尽可能多的学生从中获益的目的[8]. 1.2师资力量,实验设备不足 独立学院是近十几年来才发展起来的一种新兴的教育模式[9],其师资力量、教学资源、实验设备很大程度上任然依赖大校,没有一只属于本院的的高水平,教学实践丰富的师资队伍.本校的年轻专业教师,实战经验不足缺乏工程意识,对电子类学科的知识掌握任停留在传统的数字和模拟电路教学水平[10],导致的电赛集训期间教师还需要和参赛学生一起学习和练习,没办法针对性的指导学生.实验设备更是严重不足,很多学校所有的实验设备任然是“老三样”,示波器,万用表和信号源,而这些传统设备已远远不能满足电子设计竞赛的对电路系统的设计要求. 1.3激励不到位 电子设计大赛通常在每年的9月举行,其培训主要在课余时间以及寒暑假进行,需要占用教师和学生大量的业余时间,同时电子设计竞赛是以电子技术的应用设计为主的比赛,要求学生具有一定的专业知识和技能,因此每年参赛的学生大部分都是大三的学生,而大三的学生往课业压力比较大,寒暑假期间又面临考研复习的问题,无法做到学业,考研,比赛三种兼顾,导致很多优秀的学生因为考研和学业压力往往放弃比赛.另外担任电子设计竞赛培训课程的指导教师,因为科研压力,往往需要在寒暑假期间从事手头的科研项目,更何况完成电赛的培训和指导工作所花的精力远比普通教学和科研工作要大得多,但得到的认可和激励往往还不如日常教学和科研工作,导致了很多教师不愿意从事比赛的培训和指导工作,即使参加了竞赛指导工作也存在不好好干以及干不好的问题. 2赛前培训的思路与举措 2.1整合人才资源 打破身份限制,吸引已毕业并从事相关电子类产品研发的学生参与到电赛的培训中来,这些学生对培训工作有兴趣,具备较强的实践能力和工程意识,同时更了解参赛学生的情况;打破学科限制,吸引不同专业领域的教师参与培训,电子类专业的教师往往仅掌握自己专业学科的系统知识,因此吸引不同专业领域有意愿有能力的教师参与竞赛的培训,接受来自不同领域的实践挑战,可以进一步推进培训工作的开展;还可以组织往届参加电赛并获奖的学生,利于课余时间和参赛学生一起分析历年电赛题目,分享心得经验,帮助参赛学生. 2.2项目带动培训 项目可以是教师已完成的科研项目,也可以是已毕业学生承接的特定的工业产品.教师首先将项目细分成许多的具体任务,参加电赛培训的学生可以从中任意的选择一两项自己感兴趣的任务,同一个任务可以由多个学生选择,学生可利用所掌握的知识提出不同的解决方案,并通过讨论确定最合理的方案,在规定的时间内加以实现,通过做中学,学中做,商量的做,可以大大提高学生的实践动手和创新能力,培养团队精神和团队意识. 2.3配套政策和激励机制 对参加电赛并顺利提交作品的学生,学校可以通过对培训期间的表现和竞赛的获奖情况加以评定,作为素质教育学分,代替实践环节的一些课程,像电子工艺实训和数字系统课程设计等;若参加电赛并获省级以上项目奖项的学生,除了可以申请学校的学术科技奖之外,还可以申请用其参赛作品按照毕业论文的格式和要求加以修改作为毕业设计进行评定.这样可以减轻学生的学业压力,从而吸引更多的学生参加比赛,让更多的学生从竞赛中获益,带动电类学科教学内容和方法的改革.设立专项奖励机制制度或在现有奖项中单设名额,对于参加电赛培训的教师,可以按照竞赛的层次奖励相应的科研工作量;对于参加电赛培训,其指导的参赛队若获得省级以上项目奖励,另外奖励相应的工作量,同时在当年岗位评级时进行适当的倾斜,使得竞赛指导教师所做的工作能得到认可,以更大的热情投入竞赛的工作,并将竞赛中所取得的成果引入教学,进一步提高电类学科的教学水平和质量. 3结束语 通过几年的探索和实践,我校在电子设计竞赛的培训工作上,取得了一定成绩.但电子设计竞赛的目的是培养尽可能多的大学生的创新意识和综合素质[11],进而促进高校的实践教学改革,提高电子类实践教学水平,是一项长期而艰巨的任务,还有许多工作需要做.我们将继续逐步探索适合自身发展的道路. 作者:方淼 李双东 单位:安徽大学江淮学院 计算机科学与电子技术系
建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 摘要:随着科学技术的发展,特别是电子、信息技术的飞速进步,智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实。对此,本文分析了传统建筑与智能建筑的特点、智能建筑中主要的电气施工技术及智能建筑的发展趋势及应用。 关键词:建筑电气;智能化建筑;发展;应用 引言 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 每个子系统相互独立、强弱电截然分立的传统建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的,这就导致了布线系统之间技术性能的较大差别,从而难以互通,不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果需要改变终端设备位置和数量,则必须同时对缆线和其它设备进行重新敷设,而且还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成工程投资增加以及延时完工的现象。因此,由于传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良、可靠,以满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑能为使用者营造一个更加舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境,并通过优化设备运行与管理,降低运营费用。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。再次,建筑智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。 二、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,避免遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高将按此线确定。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 3、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 4、直流及防雷接地 随着科技的发展进步,电子产品的大量普及和应用,在大型的智能建筑中,信息的输出、转换或者传输等过程都需要微电流和微电位来执行,而带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低,雷电对智能建筑危害日益凸显。因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性,雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础,建设一套完整而又严密的防雷机制,来保证电子系统的正常运转。 三、智能建筑的应用及发展趋势 1、楼宇自动化系统 楼宇自动化系统是通过中央监控中心对建筑物(群)内设备与建筑环境的全面监控与管理,其主要特征是集中管理且分散控制。设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。楼宇自动化系统集成的方法主要有以下几种: 一是完成硬件网络的集成。楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成。通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。 2、办公自动化系统 其中主要有两方面工作:一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 3、通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 4、建筑智能化发展趋势 智能建筑在建筑设备运行过程中,对空调、照明、电梯等能耗大、能源消耗不易察觉的机电设备采用智能化控制方式,通过系统优化,提高能耗利用率等方式,对其进行自动化控制,达到高效、便捷的目的,为节能减排和低能高效提供最优的解决方案。 结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高,智能建筑发展迅猛,智能建筑的系统研究已经比较成熟,智能建筑也成为了居民关注的一个方向。但由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家,还没有获得十分广泛的应用。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑电气设计中的电气保护与接地 【摘要】智能建筑的供配电和接地应做到安全可靠、经济合理。智能建筑接地设计宜首先采用TN- S 系统, 为了保证人身和设备安全及系统的正常运行, 应设置好电气、电子设备的电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地, 各种接地可采用共用接地装置和等电位连接。本文介绍了智能建筑中常见的接地方式,分析研究了智能建筑电气保护接地的措施。 【关键词】智能化建筑电气设计电气保护接地 智能楼宇建筑内设备种类繁多,其电气保护与接地系统, 必须以防雷接地系统为基础, 选用T N- S 和TN-C- S 接地系统, 对接地措施做整体综合设计, 做好防触电保护工作。统一接地体为接地电位基准点, 分别引出各种功能的接地引线, 利用总等电位和辅助等电位方式组成一个完整的统一接地系统, 用以保障智能化楼宇中依赖于微电位或微电流快速运行的各种设备能工作在一个稳定、安全、可靠的环境中。 一、智能建筑中常见的接地方式 1、IT 系统 IT 系统是三相三线式接地系统, 该系统变压器的中性点不接地或经阻抗接地, 无中性线N, 只有线电压( 380V) , 而无相电压( 220V) , 保护接地线各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时, 不会使外壳中带有较大的故障电流, 系统可以照常运行, 同时由于各设备的保护接地线PE 彼此分开, 相互之间没有干扰, 电磁适应性也比较强。其缺点是不能配出中性线N, 因此它不适合用于拥有大量单相设备的智能建筑。 2、TN- C 系统 TN- C 系统被称为三相四线系统。该系统中性线N 与保护接地线PE 合二为一, 通称PEN 线。这种接地系统对接地故障反应的灵敏度高, 线路经济简单, 在一般情况下如选用适当的开关保护装置和足够的导线截面, 也能满足安全要求, 目前国内这种系统应用得比较多,但它只适用于三相负荷较平衡的场所。智能建筑内单相负荷所占的比重较大, 难以实现三相负荷平衡, PEN 线的不平衡电流以及线路中由荧光灯、晶闸管( 可控硅) 等设备引起的高次谐波电流, 在非故障情况下会在中性线N 上叠加而使其带电, 且电流时大时小, 极不稳定, 从而造成中性点接地电位不稳定而漂移。这不但会使设备外壳( 与PEN 线连接) 带电, 对人身安全不利, 而且也无法取到一个合适的电位基准点, 精密电子设备无法准确、可靠地运行, 因此TN- C 接地系统不能作为智能建筑的接地系统。 3、TT 系统 通常称TT 系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物来自公共电网的地方。TT 系统的特点是中性线N 与保护接地线PE 无任何电气连接, 即中性点接地与保护接地是分开的。该系统在正常运行是,不管三相负荷平衡与否, 在中性线N 带电的情况下保护接地线PE 不会带电。只有出现单相接地故障时, 由于保护接地灵敏度低, 故障不能及时切断, 设备外壳才可能带电, 但是故障电流取决于电力系统的接地电阻和保护接地线PE 的接地电阻, 其值往往很小, 不足以时数千瓦的用电设备的保护装置断开电源。为了保护人身安全, 必须采用残余电流开关作为线路及用电设备的保护装置, 否则只适用于负荷较小的用电系统。正常运行时的TT 系统类似于TT- S 系统, 也能保证人与设备的安全和取得合格的基准接地电位。随着大容量漏电保护器的出现, 该系统也会成为智能建筑的接地系统。从目前的情况看, 由于公共电网的电源质量不高, 难以满足智能建筑中各种设备的要求, 所以智能建筑不宜选用TT 系统。 4、TT- S 系统 TN- S 系统有5 根线, 包括3 根相线(A、B、C) 、一根中性线N 及一根保护接地线PE。在该系统中仅电力系统一点接地, 用电设备的外露可导电部分接到保护接地线PE 上。通常当建筑物内设有独立变配电所时, 进线才采用该系统。TN- S 系统的特点是, 中性线N 与保护接地线PE 除在变压器中性点共同接地外, 两线不再有任何的电气连接。中性线N 是带电的, 而保护接地线PE 不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位, 其优点是在正常工作时保护接地线PE 上不出现电流, 因此设备的外露可导电部分也不呈现对地电压。在事故时也容易切断电源, 因此比较安全, 但费用较高, 多用于环境比较差的场所。此外, 由于保护接地线PE 中不出现电流, 因此具有较强的电磁适应性。TN- S 系统可以用作智能建筑的接地系统。 5、TN- C- S 系统 TN- C- S 系统由两个接地系统组成, 第一个接地系统为TN- C 系统( 四线制) , 第二个接地系统为TN- S 系统( 五线制) , 两接地系统的分界面在中性线N 和保护接地线PE 的连接处, 分开后即不允许再合并。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所, 进户之前采用TN- C 系统, 进户处进行重复接地, 进户后变成TN- S 系统。TN- C 系统前面已进行过分析。TN- S 系统的特点是: 中性线N 和保护接地线PE 在进户时共同接地后不能再有任何电气连接。在该系统中,中性线N 常会带电, 保护接地线PE 连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时始终不会带电, 因此TN- S 接地系统明显的提高了人与设备的安全性。同时, 只要中性线N 和接地保护线PE 的接地引线各自从接地体的同一点引出, 并且选择正确的接地电阻值以使电子设备共同获得一个接地电位基准点, 那么TN- C- S 可以作为智能建筑的一种接地系统。 综上所述, 智能建筑中适合使用TN- S 接地系统。 二、智能建筑电气保护接地的措施 1、防雷接地 防雷接地作用是雷电流迅速导入大地,以防止雷害。智能建筑内有大量的电子设备与布线系统,这些电子设备及布线系统通常都属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。无论是直击、串击、反击都容易使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。所以对智能建筑的防雷接地设计必须要严密、可靠。所有功能接地,必须要以防雷接地系统为基础,建立严密、完整的防雷结构。 智能建筑基本上属于一级负荷,要按一级防雷建筑物的保护措施设计。接闪器采用针带组合接闪器;避雷带采用φ10 镀锌圆钢在屋顶组成≤ 10m×10m 的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋与防雷系统连接;外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。如果防雷装置与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。 2、交流工作接地 将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备与大地作金属连接,被称为工作接地。工作接地主要是变压器中性点或中性线(N 线)接地。N 线必须用铜芯绝缘线,在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子在箱柜内。该接线端子绝对不能外露;绝对不能与其它接地系统相混接;绝对不能与PE 线连接。在高压系统里,采用中性点接地方式可使继电保护准确动作,同时消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,方便使用单相电源。 3、安全保护接地 安全保护接地是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属相连接。将用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE 线连接起来,但是严禁将PE 线与N 线连接。在中性点直接接地的电力系统中,接地短路电流经人身、大地流回中性点;在中性点非直接接地的电力系统中,接地电流经人体流入大地,并经线路对地电容构成通路,都能造成人身触电。如果装有接地装置的电气设备的绝缘损坏使外壳带电时,接地短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过。在一个并联电路中,通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比,接地电阻越小,流经人体的电流越小。通常人体电阻要比接地电阻大数百倍,经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时,流过人体的电流几乎等于零。实际上,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时所产生的压降很小,所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是智能建筑电气系统安全、有效运行的有效保障措施,也是设备及人身安全的必要保障手段。 4、直流工作接地 在智能建筑内,包含有大量的计算机、通讯设备和带电脑的大楼自动化设备。这些电子设备在进行信息输入、信息传输、能量转换、信号放大、逻辑运算、信息输出等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高、稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。一般可采用不小于10mm2 的较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE 线连接,严禁与N 线连接。 5、屏蔽接地与防静电接地 为了避免设备的机能障碍和设备损坏,构成布线系统的设备应能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的主要来源是超高电压,大功率幅射电磁场,自然雷击和静电放电。对高传输频率设备产生很大的干扰。所以必须对这些设备及其布线采取保护措施,使其免受来自各方的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳方法。可将设备外壳与PE 线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE 线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE 线可靠连接。防静电接地是将带静电物体或有可能产生静电的物体通过导静电体与大地构成电气回路的接地。在洁净、干燥的房间内,很容易会产生大量静电。如在相对湿度10% ~ 20%的环境中人的走步可以积聚35kV 的静电电压,没有良好的接地,不仅会产生对电子设备的干扰,还会击坏设备芯片。 对以上各种电气保护接地,其接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤ 10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤ 4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤ 4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤ 4Ω;防静电接地电阻一般要求≤ 100Ω。 建筑电气与智能化论文:阐述建筑智能化建筑与建筑电气的发展前景 摘要:近年来我国的建筑事业在经济的推动下迅速的发展起来。建筑电气被大范围的应用在了当代的建筑物中,笔者结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气的现状进行了论述,并对传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状以及智能建筑智能化发展的前景做了详尽的分析。 关键词:建筑;建筑电气;智能化 1建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国房地产业的飞速发展,国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起,建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时,在国家倡导低碳经济的发展模式下,对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高,建筑电气系统与智能化建筑的发展得到业界的关注。 电气产品的质量和安全是保证建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构,因为智能电网大量的用户终端离不开电气产品。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、以及粗放式的管理,还有能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性等诸多方面提出更高要求的同时,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。 2 传统建筑电气与智能建筑的特点 2.1传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2.2智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 3 建筑电气与智能建筑系统的应用分析 3.1基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统建筑技术与以信息技术为依托的新兴技术结合的产物,因此,随着信息技术快速发展下“物联网”等一系列新技术和新应用的产生,智能建筑的功能和智能化的系统性能都将进一步地提升和增强。 随着现代“3C”(即现代通信技术(Communication)、现代计算机技术(Computer)以及现代控制技术(Control)统称为3C技术)高新技术的发展和应用,将进一步提高楼宇控制精度以及达到提升建筑节能的效果。未来,智能建筑将会逐渐成为“信息高速公路”上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。 随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新控制系统的不断出现,如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等,在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 3.2当前智能化建筑电气的“智能”体现 智能建筑的“智能化”主要是依靠以“3C”高新技术和各种建筑设备智能化系统来实现的。当前智能建筑建设中的 “智能”特征,还体现在对于建筑结构设计方案的智能化以及建筑材料的智能化等方面。比如:建筑结构设计的智能化平衡:以日本地区“竹中建筑公司”在东京市中心修建的一栋6层大楼为例,该栋建筑在模拟的多次强地震试验中,依然能够安然无恙,这栋新建筑之所以能够抗击更高的地震在于其建筑结构采用了液压支架系统,该系统能够减弱和抑制40%以上的震动;另外,该栋建筑在大楼顶层安装了重约9吨的滑板,一旦大楼受到飓风或地震影响产生倾斜,这块大的滑板就会依据计算机指令朝着反方向进行移动。 另外,建筑材料的智能化主要体现在提高建筑结构安全方面。比如进行混凝土工程施工时可采用“自修复的智能混凝土”,其原理就是在常规混凝土中掺入一定量的树脂空心纤维,当建筑结构构件出现超过允许值的裂缝时,从混凝土中溢流出来的树脂就会对裂缝形成自动封闭或者裂缝修复。 当前,智能化建筑发展趋势呈现较为明显,主要体现在两个方面:第一是智能建筑已从以往单一办公写字楼逐渐向各类公共建筑领域扩展,这点从近年来我国的一些建筑都可见端倪。如:“水立方”、“鸟巢”馆、上海世博会“中国馆”等。第二是随着智能建筑建设领域的扩大和建设数量的增加,智能建筑正向宏观系统发展并接轨,比如智能建筑与“智能城市系统”、“数字国家”和“数字地球”接轨。 4结论 智能建筑是传统建筑电气与3C高新技术相结合下的建筑智能电气产物,随着信息技术的飞速发展以及物联网在智能建筑中的不断应用和发展,未来智能建筑智能化技术和性能都将不断提升,未来智能建筑的“智能化”特征也将越明显。 建筑电气与智能化论文:浅谈“建筑电气与智能化”专业的英文名称 摘要:分析了建筑电气与智能化专业的内涵和培养要求,参考了国内外高校建筑土木类相关专业、相近专业的英文名称,分析了建筑电气与智能化中“建筑”、“电气”、“智能化”三个主题词翻译,得出建筑电气与智能化专业较为妥帖的英文名称为Building Electricity and Intelligence。 关键词:翻译;建筑电气与智能化;专业名称 一、建筑电气与智能化专业的内涵 1.建筑电气与智能化专业的定义[1] 建筑电气与智能化专业是一个在土木工程学科背景下,研究以建筑物为载体时对电能的产生、传输、转换、控制、利用和对信息的获取、传输、处理和利用的专业。随着现代建筑技术的发展,土木工程学科的发展不断吸收了基础科学、材料科学、管理科学和电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术等学科的最新研究成果与技术发展成就。作为土木类新增专业,建筑电气与智能化专业填补了土木类专业中缺少“电”(或“电气”)的空缺,与计算机技术、信息技术、物联网技术、节能技术等新兴技术融合,是典型的多学科的交叉和融汇。 建筑电气与智能化的内涵随着时代前进而不断地发展变化。现阶段,“智能建筑”的出现使其内涵延伸到“电气+信息”;另外,随着节能、环保相关技术的发展及应用以及绿色建筑概念的提出与发展,建筑电气与智能化专业逐步形成了“建筑+电气+信息+节能”的内涵,与传统的建筑电气专业有着本质的不同。 2.建筑电气与智能化专业的培养目标 建筑电气与智能化专业的培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要,掌握电工、电子、控制、信息、建筑学等较宽领域的基础理论,掌握对建筑相关设备进行供电、控制、保护、监视等所需的专业知识和技术,综合素质高、实践能力强、具备执业注册工程师基础知识和基本能力的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才。 建筑电气与智能化专业毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作,并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。 从以上内容可以看出,建筑电气与智能化主要面向建筑物内部的各种设备,包括对各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统。 二、建筑电气与智能化相近专业的英文名称 建筑电气与智能化专业是教育部新近批准的专业,目前没有一个公认的英文名称,各高校根据自己的理解,有多种不同的翻译方法。相对而言,国内外土木建筑类有一些专业建立时间较长,其专业名称一般有固定的英文名称。 1.建筑学:Architecture 建筑学,从广义上来说,是研究建筑及其环境的学科,通常是指与建筑设计和建造相关的艺术和技术的综合。[2]建筑学专业的培养目标是培养具备建筑设计、城市设计、室内设计等方面的知识,能在设计部门从事设计工作,并具有多种职业适应能力的通用型、复合型高级工程技术人才。 2.土木工程:Civil Engineering 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工维修等技术活动;也指工程建设的对象。[3]该专业的培养目标是培养掌握工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论与基本知识,具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力,能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁、矿井等的设计、研究、施工、教育、管理、投资、开发部门从事技术或管理工作的高级工程技术人才。 3.给排水科学与工程:Drainage Science and Engineering(原建筑给排水:Building Water Supply and Drainage) 给排水科学与工程是一门应用很广泛的学科,它是以城市水的输送、净化及水资源保护与利用有关的理论与技术为主要研究内容。[4]该专业的培养目标是培养具备城市给水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识,能在规划部门、环保部门、设计单位等从事规划、设计、施工、教育和研究开发方面工作的给水排水工程学科的高级工程技术人才。 4.建筑环境与能源应用工程:Building Environment and Energy Applications Engineering 建筑环境与能源应用工程专业由原建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术(部分)与建筑环境与设备工程专业合并而成。[5,6]该专业主要培养能够从事以下三个方面工作的专业技术人才:一是能从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行工作;二是对建筑中环境系统和供能设施的设计、安装、估价、调试、运行、维护,技术经济分析和管理;三是能适应低碳经济建设与社会可持续发展的需要,具备建筑节能设计、建造、运行管理的基本理论与专业技能,知识面宽,具有向土建类相关领域拓展渗透的能力、适应能力和实际工作能力。 5.建筑设备工程技术:Construction Equipment Engineering 建筑设备技术是普通高职高专土建大类专业目录下设的一门专业,属于建筑设备类专业。该专业为普通高等学校专科层次。建筑设备技术专业主要培养掌握建筑设备工程的基本知识和技术,具备建筑水、电、通风与空调、楼宇智能化等设备工程的设计、预决算、安装施工、运行与维护、质量检验及工程管理等能力的高素质技能型人才。 6.智能建筑技术与管理:Intelligent Building Technology and Management 香港科技大学开设的智能建筑技术与管理专业,是为建筑物装备行业专业技术人员开设的研究生课程。学生通过学习掌握智能建筑相关技术和管理的基本概念与原理,学习内容涵盖安全与健康、风险管理、能量消耗监控、室内空气质量、设施管理等内容,属于典型的最新尖端技术与管理策略的交叉融合专业。 7.建筑装备工程:Building Services Engineering 香港大学开设了“建筑装备工程”(Building Services Engineering,简称BSE)专业。该专业主要学习各种工程装备设施与建筑环境的相关规范、设计、安装与管理。 8.其他相关院校的专业 国内外其他相关院校类似专业还有:美国宾州州立大学大学园开设的建筑技术专业(Building Technology);英国南安普顿大学开设的能源、环境与建筑物专业(Energy,Environment and Buildings);马来西亚淡马锡理工学院开设的智能建筑技术专业(Intelligent Building Technology);香港理工大学开设的建筑电气设备与系统专业(Electrical Installations and Systems in Buildings)。 三、对相关英文翻译的分析 建筑电气与智能化的主题词为“建筑”、“电气”与“智能化”三个,下文分别予以讨论。 1.对“建筑”的翻译[7,8] 从上述相关专业名称可知,当研究建筑设计本身时,一般用Architecture居多;当研究建筑内部设施时,一般用Building居多。在与相关专业的留学生讨论时,留学生也指出:在国外提到建筑内部的设施时,建筑一词一般用Building,而不用Architecture。Construction一词多指建筑物本身或建造、施工的过程与技术,也可以表示建筑物内部的设施与设备的设计、建造过程,其涵盖范围比Building更广。但在习惯上,提到建筑内部的设施,一般用Building的居多。因此,建筑电气与智能化中的“建筑”一词,用Building较为合适。 2.对“电气”与“智能化”的翻译[7,8] 对“电气”与“智能化”的翻译,相对容易确定。“电气”一词在专业名称或相关规范中,一般用Electrical或Electricity;“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根据建筑电气与智能化的内涵,此处的“电气”与“智能化”,应指对建筑物内部的各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统,即此处的“电气”与“智能化”应是名词,而非形容词,故用Electricity与Intelligence为好,而不用Electrical与Intelligent。 3.Intelligence与Intelligentization的区别 根据英文翻译,Intelligence与Intelligentization都有智能化的含义。在具体应用上,“Intelligence”偏向于智能、智慧之意;当用在建筑物时,可以引申为建筑物经各种设备支持,具有“人工智能”或“能进行高度智能的自我管理”之意,成为具有一定“智慧”的建筑物。“Intelligentization”用作建筑物时,偏向于建筑物经过各种设备的支持,具有了“可控制、可遥控”的功能。相比较而言,面对未来的智能建筑发展,Intelligence比Intelligentization更能体现智能建筑的本质。 四、南京工业大学建筑电气与智能化专业的名称 根据建筑电气的定义、培养目标、相关专业的英文名称以及传统习惯等,认为“建筑电气与智能化”的英文名称,用“Building Electricity and Intelligence”为好。在南京工业大学最新的专业与课程英文名称汇总中,即采用Building Electricity and Intelligence的名称。当然,由于各高校对建筑电气与智能化专业理解的侧重点不同以及对专业内涵理解的不断深入、专业本身与科学技术的发展,其英文名称可能有所不同。希望通过讨论,能尽早确定一种比较权威的统一名称,以利于进一步扩大国际交流。 建筑电气与智能化论文:关于建筑电气与智能化探讨 摘要:智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点,随着建筑智能化技术的深入应用,而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文结合笔者多年的工作实践,对电气智能化进行了探讨,以期为人们营造一个和谐,稳定,高效率,低耗能的工作及居住环境。 关键词:电气智能化;发展现状;对策 电气智能化的基础就是建筑的电气系统,电气技术在智能化建筑中所起到的作用就是将电气智能化功能通过系统构建体现在日常的管理和控制中。所以电气系统是现代住宅建筑中采用智能化电气的重要平台。是整个建筑物智能电气发挥功能的重要核心系统,同时随着智能化电气的应用,整个住宅建筑的电气系统也变得更加的复杂,也更需要一些辅助系统对其进行保护和支持。如:电源技术、防雷技术、防干扰技术、屏蔽技术、抗静电技术、综合布线技术等等。另外,对建筑电气信号进行管理的系统,如:消防监控、闭路监控、计算机网络、多媒体线路等等,这些系统作为智能化管理实施的保障基础,也是不容忽视的。总之,电气智能化的平台就是整个建筑甚至是整个建筑群的电气系统,此系统的构建和技术升级,为电气智能化提供了必要的舞台,也反过来促进其发展。 一、我国建筑电气智能化工程发展现状 随着经济的发展和科技的进步,在房地产业在国内的蓬勃发展的今天,建筑智能化安装工程作为其中的重要组成部分,在规模和效率上也取得了很大进步。弱电智能化作为一个新的发展热点,也在一定程度上也推动了其发展。但是目前智能建筑的实施还不尽规范,在设计和实施方面还存在着许多问题。 (一)工程管理制度不健全 建筑智能化安装工程成本整体控制中,从工程的设计、施工到验收,没有严格的管理体制来进行智能化应用的具体限制。建筑智能化管理制度的不健全,使得一些电气智能化没有在建筑业中起到应有的作用。同时,没有严格的聘用制和明确的责任制,使得工作人员在工作中存心大意,不重视工作质量和效率,不去充分利用电气智能化,加大了工程成本的投入,严重影响到工程效益。 (二)施工单位和施工人员素质低 在市场经济的竞争下,一些设计单位片面追求经济效益,赶时间、抢任务,设计质量差、深度浅、详图不全或漏洞百出等问题,无法准确计量工程量,容易造成工程材料的浪费,导致工程成本的提高。专业设计和施工人员素质参差不齐,对智能化电气的设计和施工没有科学的认识,影响到电气智能化的顺利进行。加之管理及用人制度的诸多矛盾的影响,针对每一个工程项目不能选择既具有专业知识又具有职业素养的人才,这不仅影响建设工程的质量、造价、工期,而且影响设计单位的声誉。 (三)工程施工设备的落后 在建筑工程建设中,需要大量的电气化机械设备,由于单位不进行大量的资金投入,没有引进先进的设备,一些落后的设备严重制约着工程的进度,同时,也不利于电气智能化的普及,影响到人们生活的便捷性和舒适性。 (四)工程受防干扰措施不当 智能建筑环境存在着大量的电气干扰源,如大型的变配电设备、电梯机房设备、中央空调设备的起 /停信号和雷电干扰等,这些设备很容易对智能化建筑造成不利的影响。弱电智能化系统在运行中常常由于抗干扰措施不当,导致设备工作可靠性低,产生错误码、数据丢失等,还可引起系统的死机或瘫痪。 二、完善电气智能化工程施工的对策 (一)技术管理方面 面对电气智能化利用率低的情况,企业应根据建筑智能化的合同和设计方案,在工程实施过程中确定电气智能化各系统之间,以及每个子系统与机电设备、建筑材料、装潢之间的联系,以及产品供应商、工种承包商及施工单位之间的工程范围和职责的确定,以及在工程实施过程中这些工程施工中的修改调整和再确认工作。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核,电气智能化工程的确定包括备材料供应,系统技术,设计及工程施工,是系统开通的必要条件,是电气智能化工程中技术管理的重点或者难点之一。 (二)设计方案方面 设计作为整项工程的灵魂,一个科学合理的工程设计方案能够为工程建设规划明确的方向。做好工程的设计工作,能够确保整项工程的质量,为了充分发挥投资效益,应该注重设计优化工作的管理,采取全过程、全专业的优化措施。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核,重点在设计方案上面,电气智能化工程设计涉及专业、工种面较广,必须在施工前做好对电气智能化工程技术和施工设计的审核,及时发现问题和采取必要的措施,以确保工期、质量和减少返工,尤其对电气智能化工程而言必须对上述图纸、资料进行审核,确保系统在硬件设备上的完整性。 下面让我们来对一套125平米的三室二厅的新房室内电气线路进行设计. 案例分析:“室内住宅电气系统设计” 1、目的与要求: 1.1.分析室内照明的功能需求,书房、卧室、客厅、厨房、卫生间和凉台的照明要求是如何的? 1.2.系统组成部分之间的相互联系和作用:针对不同的照明需求来选择怎样的灯具? 1.3.如何计算家居总用电量? 1.4.室内照明的电线敷设的安全标准? 1.5.系统设计方案及其优化: 2、设计要求: 2.1.用电负荷: 例如:照明用电负荷500w,娱乐用电负荷1500w,厨房用电负荷1500w,空调用电负荷3000w 最大功率P=500w+1500w+1500w+3000w=6500w 2.2.照明和各种家用电器使用安全、方便,相互之间影响小,便于维修。 3、设计分析; 3.1.设计的目的方便住户使用,满足住户的舒适和审美要求,便于维修,安装规范,确保室内电气线路的安全。 3.2.室内配电系统由电源配电箱和若干个回路组成,它们构成了室内电器线路系统的子系统。 3.3.当某一回路发生故障时,不影响其他回路的正常工作。 4、设计方案: 4.1.电源配电箱 电源通过住宅的专用配电箱再进入室内房间,配电箱中应有短路、过载和漏电保护,具有过负载、过电压和漏电保护功能。每户应设置强弱电箱,配电箱内应设动作电流30mA的漏电保护器,分路经过控制开关,分别控制照明,空调,插座等。控制开关的工作电流应与终端电器的最大工作电流相匹配,一般情况下,照明10A,插座16A,柜式空调20A,进户40-60A。 4.2.电路的设计 如上例:家用电负荷最大值约为6.5kw,通过安全电流为:K・(6.5kw/220v)=35.4~38.4A, 这里的K为安全保险系数,取值为1.2~1.3。电流过大各线路必须采用单独的电路回路。室内配电系统采用多回路形式,本例设计有照明回路、插座回路、空调回路,对于厨房、浴室设立单独回路。 4.3.导线与电器设备选择 4.3.1导线:为了防火、维修及安全,最好选用有长城标志的“国标”塑料或橡胶绝缘保护层的单股铜芯电线,线材槽载面积一般是:照明用线选用1.5平方毫米,插座用线选用2.5平方毫米,空调用线不得小于4平方毫米,接线选用绿黄双色线,接开关线(火线)用红、白、黑、蓝等任一种。但在同一家装工程中用线的颜色用途应一致。 值得注意的事项: (1)家庭电路设计,2000年前,电路设计一般是:进户线4―6 平方毫米,照明1.5 平方毫米,插座2.5 平方毫米,空调4 平方毫米专线。2000年后,电路设计一般是:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座4 平方毫米,空调6 平方毫米专线。(北京很多住宅是:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座2.5 平方毫米,空调4 平方毫米专线) 本例里的电线通过的安全电流为35.4~38.4A,参照铜电线截面允许通过的电流范围,因此选用4平方毫米的铜线为基准较为合适。从而配线方案为:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座4 平方毫米,空调6 平方毫米专线。 (2)电器设备:电源配电箱、电表、控制开关漏电保护开关、电源插座、开关面板、插座的选材面板的尺寸应与预埋的接线盒的尺寸一致;表面光洁、品牌标志明显,有防伪标志和国家电工安全认 证的长城标志;开关开启时手感灵活,插座稳固,铜片要有一定的厚度;面板的材料应有阻燃性和坚固性。 5、线路布置 5.1.智能系统:在住宅电气线路设计中应预埋电话线、有线电视信号线、视频线、网络线,在客厅和三间睡房预埋电话线、有线电视信号线、视频线、选择其中一间睡房作为书房,预埋网络线。 5.2.照明回路:在睡房、客厅、饭厅、厨房、浴室、凉台室安装一个主光源吊灯,在睡房和客厅的墙壁上安装辅助光源壁灯。 5.3.功能电路:厨房放置冰箱、电饭堡、电热水器,排气扇电源插座,浴室安装淋浴器、洗衣机的电源插座,睡房和客厅安装空调的电源插座,书房安装娱乐电视机、音响、电脑等的电源插座都是独立的电源回路。 5.4.线路布置图:在形成了住宅的电气线路设计方案后,绘制出线路走向位置尺寸图和线路布线图,编写《电气线路设计说明书》草拟布线图。 (1)划线。确定线路终端插座,开关,面板的位置,在墙面标画出准确的位置和尺寸。 (2)开槽。 (3)电源线配线 (4)埋设暗盒及敷设PVC电线管。 (5)穿线。 (6)安装开关,面板,各种插座,强弱电箱和灯具。 (7)检查。 (8)完成电路布线图,并向住户反馈设计方案,根据住户的意见进行修正。 (三)工程管理方面。 弱电智能化工程涉及土建、装饰、空调、给排水、供电、照明、电梯等专业,在某种意义上弱电智能化工程是配合其他工程的工种,因此,在工程施工过程中必须与以上专业配合与协调,尤其在阀门、水管温度传感器、和水流开关及其安装等方面上,均须与相应工种协调配合。 (四)工程检查与验收方面 由于电气智能化工程包括复杂的设备和系统,例如一些配管、线、槽和线路敷设设备安装及调试等,可能是不同的施工单位施工,因此每一个项目完成和工种施工结束后,必须严格记录相关信息,进行工程的验收规范和设计图纸的交接和验收,提交完整的工程技术资料,以确保工程进度和工程质量。 (五)工程设备抗干扰方面 在智能建筑电气智能化系统的建设中不仅要注重性能指标和设备的先进性,更要做好系统的防干扰。保证智能化建筑中,弱电智能化应用的顺利进行。首先,要想提高智能建筑电气智能化系统的抗干扰性能必须从干扰源、干扰途径、受扰设备几方面同时采取多种综合措施进行抑制。其次,软硬件抗干扰措施应根据智能建筑实际的电气智能化系统情况进行有效的选择和科学地实施。最后,需要对干扰情况进行综合分析、判断,选用简单、维护方便、性价比高的有效抗干扰措施,以保证智能建筑系统正常运行。 三、科学的电气智能化工程施工秩序的意义 建筑的电气智能化工程是一个从浅到深、逐步深入逐步细化的整个过程,考虑的因素众多,为了全面地判断、解读、研究,使施工工作更加高效、准确和普及,必须做好科学的电气智能化工程的施工工作。 建筑电气智能化是建筑物的主要组成部分,是建筑物实现其设计功能和应用功能的基础。建筑电气安置工程是科学合理控制电气产品在成本、质量和效果上的必要管理,这不仅可以保管电气项目的工程整体质量,还能够对建筑企业建设成本进行科学合理控制,更重要的是提高了建筑业的信息化、智能化程度和建筑业的总体水平,是企业实现科学高效管理的方式之一。只要我们在建筑电气安装工程工作中做好科学管理,形成良好的秩序,加强对人、财、物的制约,采用合理的策略和手段,对建筑电气安装的全过程进行有效监督,就能够加强建筑电气的质量、成本和效果造。 四、结束语 近年来,我国坚持经济的又好又快发展、科学发展观及可持续发展等,这一系列理念都体现着我国将“高效”“节能”作为经济发展的重中之重。因此,智能化工程工作也顺应了我国经济发展中的宣传理念。有效地智能化工程控制能够节约社会资源、充分利用人力资源、完善社会各项基础设施等等,给国家带来巨大的经济效益和社会效益。电气智能化是技术发展的最终趋势,而更大的趋势就是利用电气智能化完成对智能化管理网络的构建,并以此完成对建筑乃至建筑群的统一的智能管理。住宅建筑功能性复杂,不仅仅需要有生活功能更需要具备安全性,因此电气智能化可以帮助住宅建筑的管理系统实现更加科学而安全目标。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘 要:智能化是新时代对于建筑电气工程设计的要求,在智能建筑的发展,人们通常都会将电气智能化技术纳入考量,因为在智能建筑的设计与建设时,都离不开电气智能化技术。电气智能化技术以电子通信技术、计算机网络技术、智能控制技术等技术手段,让人们可以在建筑当中享受智能化的产品成果。 关键词:建筑电气;智能化;智能建筑 智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑,有很大帮助。而在国外,关于智能建筑的记载是:“智能建筑”就是高功能大楼,是有效地利用现代信息与通信设备,采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 1、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上,在全世界的排位都比较靠后,所以人均资源占有量少,只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下,中国的城镇化发展已经不再追求数量,开始向质量求发展,可以极大地节约资源。例如:在智能建筑的内部,通过无线网络技术,人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线,大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍,并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利,对于建筑电气智能化发展也是很好的消息,那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化,我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力,可以很好地将新技术推广到更大的范围,让更多的人群享受到它带来的好处。例如:最近,国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入,主要在信息技术和电子商务行业,而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因,就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面,中国企业和世界级企业还有一定的差距,但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日,中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界,赢得更大的认同。 2、建筑电气智能化发展的优势 2.1建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案,不仅可以将人们的日常生活进行实时监督,对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外,智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心,例如:最初的电子钥匙到现在的门卡,技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代;指纹识别和虹膜识别系统,对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2.2智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中,多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利,将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如:最早在美国出现的变风量系统(VAV系统),与过去的定风量(CAV)系统而言的,很好地改善了空调带给人们的舒适感,该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗,还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看,变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗,电费近70%。 3、智能建筑中智能化技术应用 3.1 TN-S 系统的使用 TN-S 系统主要是把保护接地线 PE 和中性线 N 严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加 PE 线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S 系统主要是由两个接地系统组合而成,第一个部分主要是 TN-C 系统,而第二个部分主要是 TN-S 系统,这两个系统的分界面主要是在 PE 线与 N 线的连接点上。TN-C-S 系统是智能建筑的一个接地系统,能够提高住宅用户的安全性。 3.2交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线(N 线)接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题,而且能控制零序电压的位移问题,对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备,而一些金属具有导电线,如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象,容易发生漏电的现象,一旦人体接触这些破坏的设备,就有可能造成电击和生命危险,因此,所有的金属设备都必须安装安全的接地装置,从而降低电阻,防止电流外泄。 3.3屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中,电子设备容易产生静电,如果长时间的累积,这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏,可能造成电子设备不能正常使用,因此在智能建筑中,在防静电和电磁干扰是十分重要的工作,将设备的外壳和 PE 线进行连接;导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和 PE 线的可靠连接的;室内的屏蔽也应当多点与 PE 线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 3.4直流及防雷接地 在大型的智能建筑中,大量的电子通信设备、计算机等电脑操作系统在输出信息、转换信息或者传输信息等过程都需要微电流和微电位来执行。随着城市的快速发展,电子产品的大量普及和应用,传输过程的耗电量也非常巨大,为了保证这些电子设备能够正常使用,而需要提供一个稳定的电源和电压,还有基准电位。随着科技的进步,雷电灾害也能为一种新的特点,对建筑和电力行业更是影响深远,如通信设备、计算机、智能系统、航空等广泛应用的领域。雷击危害程度大大增强,因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性,雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础,建议一套完整而又严密的防雷机制,来保证电子系统的正常运转。 4、结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求,也是社会科技进步的必然趋势,因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持,真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:论智能化建筑与建筑电气 摘要:智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点,随着建筑智能化技术的深入应用,而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文对电气智能化进行了探讨,以期为人们营造一个和谐,稳定,高效率,低耗能的工作及居住环境。 关键词:电气智能化;发展现状;对策 引言 智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑,有很大帮助。而在国外,关于智能建筑的记载是:“智能建筑”就是高功能大楼,是有效地利用现代信息与通信设备,采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 二、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上,在全世界的排位都比较靠后,所以人均资源占有量少,只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下,中国的城镇化发展已经不再追求数量,开始向质量求发展,可以极大地节约资源。例如:在智能建筑的内部,通过无线网络技术,人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线,大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍,并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利,对于建筑电气智能化发展也是很好的消息,那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化,我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力,可以很好地将新技术推广到更大的范围,让更多的人群享受到它带来的好处。例如:最近,国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入,主要在信息技术和电子商务行业,而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因,就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面,中国企业和世界级企业还有一定的差距,但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日,中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界,赢得更大的认同。 三、建筑电气智能化发展的优势 1、建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案,不仅可以将人们的日常生活进行实时监督,对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外,智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心,例如:最初的电子钥匙到现在的门卡,技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代;指纹识别和虹膜识别系统,对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2、智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中,多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利,将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如:最早在美国出现的变风量系统(VAV系统),与过去的定风量(CAV)系统而言的,很好地改善了空调带给人们的舒适感,该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗,还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看,变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗,电费近70%。 三、智能建筑中智能化技术应用 1、TN-S系统的使用 TN-S系统主要是把保护接地线PE和中性线N严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加PE线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S系统主要是由两个接地系统组合而成,第一个部分主要是TN-C系统,而第二个部分主要是TN-S系统,这两个系统的分界面主要是在PE线与N线的连接点上。TN-C-S系统是智能建筑的一个接地系统,能够提高住宅用户的安全性。 2、交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线(N线)接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题,而且能控制零序电压的位移问题,对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备,而一些金属具有导电线,如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象,容易发生漏电的现象,一旦人体接触这些破坏的设备,就有可能造成电击和生命危险,因此,所有的金属设备都必须安装安全的接地装置,从而降低电阻,防止电流外泄。 3、屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中,电子设备容易产生静电,如果长时间的累积,这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏,可能造成电子设备不能正常使用,因此在智能建筑中,在防静电和电磁干扰是十分重要的工作,将设备的外壳和PE线进行连接;导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和PE线的可靠连接的;室内的屏蔽也应当多点与PE线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 4、接地防雷 智能建筑物的防雷必须按综合防雷系统的要求进行设计,坚持预防为主,安全第一的指导方针,为确保防雷设计的科学性,在设计前应对现场雷电环境进行评估。智能建筑物的防雷宜考虑环境因素、雷电活动规律、建筑物内设备的重要性,发生雷灾后果的严重程度,分别采用相应的防护措施。智能建筑物的防雷应坚持全面规划、综合治理、优化设计、技术先进、经济合理、进行综合设计。智能建筑物均应按GB50057-2010“建筑物防雷设计规范”的规定,安装外部防雷装置。智能建筑物内的微电子设备的防雷应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。智能建筑物内的微电子设备应根据所在地区雷暴等级,设备放置在不同的雷电防护区,以及系统对雷电电磁脉冲的抗扰度,采用不同的防护措施。 结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求,也是社会科技进步的必然趋势,因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持,真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘要:智能建筑行业是在现代信息产业发展的基础上逐步发展形成的一个新兴产业,其集结了自动化控制方式、电子技术、传感技术以及网络通讯等先进技术与一体,将建筑作为平台,为用户提供通讯网络化、办公自动化等人性化服务。而智能建筑中应用的电气技术也经历了电气化、自动化以及智能化三个不同的发展阶段,现已成为智能化建筑不可缺少的一部分。本文对智能化建筑与建筑电气进行了探讨。 关键词:智能化建筑;建筑电气 一、关于电气工艺和智能建筑 所有的电气科技,具体的说是将其工程科技当成是前提,综合了很多的其他科技的一个总的科技内容,比如电工科技等等的一些要素。其有着电气项目的明显特点,除此之外还有很多别的层次的特征,所以无法把它单纯的分为电工或者是电子等项目中。该项技术的要素非常的近乎实际,同时还有很大的应用价值,在我们国家的建筑行业中,特别是智能化的建筑中,应用范围非常的宽。所谓的智能建筑并不是指以智能化的电脑控制的特殊建筑,而是综合运用控制技术、电视技术、光纤技术、数字通信技术、传感技术以及数据库技术等多种高新技术,把建筑的构造以及装置和管控等活动综合,进而得到的非常舒服合理,能够尽最大化的体现出我们的创造性,提升活动功效的建筑体,其有着非常浓厚的人性色彩目前我们所指的智能建筑主要建立在通信自动化系统。楼宇自动化系统以及办公自动化系统的基础上,它们都和电气科技有着非常深层次的关联。 二、智能建筑电气设计 1、智能建筑电气设计的内涵 通常意义上的智能建筑,就是在普通建筑的基础上,对其电气工程进行更新与改造,使其在使用功能上更为智能化,因此,在智能建筑的电气设计中,必须要将电气设计中的弱电部分与强电部分进行有效的结合,才能达到理想的智能化状态。其中,弱电工程是实现智能化建筑的主要工程,由于使用不同的使用环境和使用要求,弱电工程的设计也日渐的复杂。在没有特殊要求的情况下,弱电工程的设计按照建筑物的类别和设计规范进行设计,因此说,弱电设计是建筑电气设计的核心部分。在强电设计方面,主要是对变电和配电系统以及照明系统等系统的设计,这也是电气工程设计中的核心部分,其在现代建筑工程中有着重要的位置。当前,我国电气设计技术已经相对比较成熟,在这个基础上,应当对节能降耗的问题进行充分的考虑,其也是保证智能建筑电气工程安全性的基础。 智能建筑在一定程度上来讲是电气技术的发展与改革,使其具备“智能”的功能。在实际生活中工程中电气的设计通常分为强电与弱电设计两大部分,强电设计电气系统、照明和动力系、防雷接地设计系统的设计。智能建筑电气可以说是一种具有较高综合性的技术,它涉及的学科十分广泛,而且发展迅猛,正朝着综合化、智能化、集成化的方向发展,它主要考虑的问题是信息传送的效果,即信息传送的保真度、速度、广度、可靠性等。建筑弱电根据其使用环境、要求的名目繁多,在设计中它不可能达到面面俱到,除非建筑单位提出相应的一些要求,那么一般均按常规进行设计,即按照建筑类别和类型遵照规范进行设计。由于弱电设计面广、难度高、所以很难要求设计者全面掌握,因此设计者只需完成总体方案与系统设计,并解决好与其他专业设备及管线间的配合即可。 2、智能建筑电气设计的特点 当前,随着各种智能技术的应用范围日渐广泛,如楼宇对讲、社区监控等技术越来越多的应用到智能建筑中,也成为了智能建筑的一项标志性组成。智能技术的实现,主要是通过弱电的控制来实现的,可以说,信息的传递是弱电在电气工程中的主要作用,其具有电压低、功率小的特点,能够实现对建筑工程中其他设备的有效控制。但是,由于弱电设计所涉及的范围十分广泛,而且难度较大,因此其设计过程中必要与其他专业进行有效的配合,才能够实现理想的电气设计效果。另外,在电气设计的总体原则上,职能建筑的电气设计应当适应现代建筑技术的发展,才能够有效的降低建筑成本,真正实现智能建筑的智能化。 3、智能建筑电气设计中存在的问题 当前,智能建筑正在快速的发展,在其电气设计中也存在着一些问题,在相关的规范和设计标准方面也存在字儿一些不足之处。虽然相关的规范与技术标准中对于智能建筑的电气设计进行了规定,但是其要求较为笼统,不够细化,无法实现统一的规范作用。由于智能建筑的电气设计涉及到很多其他的专业,如果其中的条款过于笼统,无法对电气工程设计中的具体问题进行详细的规范。另外,使用最多的《民用建筑电气设计规范》,也没有根据建筑行业的发展更新电气设计的相应内容。这些问题的出现,会导致设计人员不能进行合理的设计,这直接制约着智能建筑电气的发展。 三、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这一工作要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、电气主体施工注重监控 首先,必须分清工程中的重点环节。在电气工程质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备交接协调环节,明确关系,制定措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节的基础上以点带面,促动整个系统工程的质量控制。电气工程要与土建工程紧密配合,根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段的做好电管铺设工作,这是整个电气安装工程的关键工作,做的不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程后续工序的质量与进度。浇注混凝土时,电工应留人看守,以防振捣混凝土时损坏配管或使得开关盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。 3、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为将按此线确定管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 4、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 5、交错施工安排适当 跨专业之间的施工、调试需要仔细安排,早作分析,协调进行。如在电磁屏蔽工程的施工中,施工每前进一步,都伴随着各专业的协调配合。电磁屏蔽在挂网时,要涉及到土建和风、水、电等专业的协调配合,而各专业一般只为自己进度着想,只顾自己施工方便,技术交底不深,从而产生互相埋怨、吵闹情绪。甲方、监理人员要深入现场,掌握各专业施工进度,进行耐心细致的工作,土建施工时要督促风、水、电等专业的配合,电磁屏蔽施工前要组织各专业施工队的会签,制定局部的施工进度配合计划,检查落实每一步琐碎的施工工序等等。做到各专业施工逐步适应计划,以期达到较好的磨合,得到较高的质量保证。 结束语 目前,电气自动化在智能化建筑的应用,在我国还是属于一个比较新的技术领域,随着越来越多的智能化建筑物的出现,将会有更加先进的新兴技术补充到这一技术领域中,使这一技术能不断完善。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】:文章结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气当前发展现状进行了探讨,详细论述了传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状。 【关键词】:建筑电气 智能化建筑电气设备 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国城市化建设的加速发展,建筑行业得到了突飞猛进的发展,近几年来,随着我国房地产业的飞速发展,国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起,建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时,随着国家倡导低碳经济的发展模式下,对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高,建筑电气系统与智能化建筑的相关课题越来越受到业界的关注。近年来,我国已成为建筑电气产品生产、使用和销售大国,建筑电气行业年产值接近建筑装饰行业年总产值的20%。 随着我国经济的快速发展和城市化的不断推进,建筑电气行业仍然会保持较快的发展速度。随着智能化建筑电气概念的提出,我国建筑电气行业发展可体现出智能化住宅逐渐成为未来的方向。而要实现这一目标,离不开智能化建筑电气。所以电气产品的质量和安全是决定建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。建筑电气产品第一是节能,第二就是安全。比如说,电线电缆必须是防火的,必须符合国家标准,否则留下较大的隐患。再比如电力电表,随着智能电网的建设,都要求一户一表安装智能化电表。比如美国智能电网的建设的第一个目标就是给4000万个家庭装智能电表。如果电表质量低劣,则会引起严重后果。 对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、粗放式的管理,能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、 便利性和节能性等诸多方面提出的更高要求,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。 二、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,传统的专业布线方式要使用不同的电缆、电线、接线设备,相互之间的技术性能差别较大,经常造成难以互相通用,彼此不能兼容的问题发生。 在采用传统的布线系统时,如果需要改变终端设备的位置和数量,必须敷设新的缆线和安装新的设备,且在施工过程中还极有可能使相邻的线对发生传送信号中断或质量下降。从而大大增加了工程投资和施工时间,因此,传统的专业布线系统的灵活性和适应性差。 随着传统布线系统的限制,综合布线系统的得到了飞速的发展。综合布线系统各个部分都采用高质量材料和标准化部件,并按照标准严格施工和检测,能够保证系统技术性能优良可靠,满足智能化建筑需求以及今后不断升级的智能建筑通信需要,而且在维护管理中减少维修工作,节省维护费用。虽然综合布线系统初投资较高,但可统一施工,统一布线走向,节省系统使用的建筑物空间,方便用户使用和业主维护,在综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有以下几个方面的特点:安全、舒适和便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成。智能建筑首先确保人、财、物的高度安全以及具有对灾害和突发事件的快速反应能力。建筑智能化系统的运行维护和管理,直接关系到整座建筑物的自动化与智能化能否实际运作,并达到其原设计的目标。而维护管理工程的主要目的,即是以最低的费用去确保建筑内各类机电设备的妥善维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用的特点,必须依赖集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 三、建筑电气与智能建筑系统的应用分析 1、基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统的建筑技术与新兴的信息技术相结合的产物,因此伴随着信息技术的快速发展和在智能建筑中的不断应用,建筑智能化系统的功能和性能都将进一步地提升,智能建筑的"智能"也必将继续增强。 随着智能传感技术与智能控制技术的发展和应用,将进一步提高控制精度,节能效果更加显著;智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。 从技术角度看,相对于传统建筑,智能建筑主要是广泛采用了“3C”高新技术,即现代计算机技术(Computer)、现代通信技术(Communication)和现代控制技术(Control)。“3C”技术的核心是信息技术。 随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新的控制系统不断出现。如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等。在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术。 从技术角度看,智能建筑最大的优点就是系统集成,就是将传统建筑中分离的设备、子系统、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的智能化建筑系统,从而实现信息、资源、任务的重组和共享。换句话说,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 2、当前智能化建筑电气的“智能”体现 当前智能建筑的“智能”是通过建筑设备的智能化,即各种建筑设备智能化系统来实现的。未来智能建筑的“智能”还会体现在智能化的建筑材料、智能化的建筑结构等方面,如:自修复混凝土:在提高建筑结构安全度方面,可采用自修复混凝土(智能混凝土),在混凝土中掺入装有树脂的空心纤维,当结构构件出现超过允许度裂缝时,混凝土的微细管破裂,溢流出来的树脂将自动封闭和粘接裂缝。智能化平衡结构:日本竹中建筑公司在东京市中心建了一栋6层大楼,它在强烈的模拟地震试验中安然无恙。这栋新建筑物之所以能抗震,一方面在于有一个液压支架系统,能减弱和抑制40%的震动;另一方面是楼的顶层安装了一个大滑块,在大楼受到飓风或地震的影响将倾斜时,这块9吨重的滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动。目前智能建筑的发展呈现出两方面的明显趋势。一是智能建筑已从办公写字楼向宾馆、医院、公共场馆、住宅、厂房等领域扩展;二是随着智能建筑建设范围的扩大与数量的增加,智能建筑正向智能小区、智能城市发展,与数字国家和数字地球接轨。 四、总结 智能建筑本身就是传统的建筑电气与信息技术相结合下的产物,未来十年我国建筑电气和智能化建筑都会随着信息技术的飞速发展以及互联网在智能建筑中的不断应用,建筑电气智能化系统的功能和性能都将进一步地提升,未来智能建筑的“智能化”也必将持续增强。 作者个人简历:唐晓鸽女广西 专科 工程师 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化专业建设与实践 【摘要】实践教学在创新型人才培养中发挥着举足轻重的作用。针对目前建筑电气与智能化专业实践教学中存在的问题,结合建筑电气与智能化专业建设,提出应将教学、科研和社会实践有机融合,以应用型人才为培养目标,形成建筑电气与智能化专业实践的整体思路和具体措施,实践结果表明学生创新能力与就业能力得到了很大提高。根据建筑电气与智能化专业人才培养目标,实践平台体系的建设,分析了专业实践教学现状,体现了理论教学与实践教学的融合、实践教学各环节的协调统一,充分体现专业特色。 【关键词】建筑电气与智能化专业 课程体系 培养目标 实践教学是培养大学生综合运用知识解决实际问题能力的重要环节,科学的实践教学体系更是培养应用型人才的基本保证。建筑电气与智能化是实践性要求很强的专业,为了培养建筑电气与智能化专业应用型人才,根据人才培养目标,需要特别重视学生工程实践能力的培养。因此,必须重视和加强实践教学,拓展实践教学内涵,构建新的实践教学体系。 一、人才培养目标和教学现状 1、根据教育部建筑电气与智能化专业的制定原则,并结合建筑电气与智能化专业学生的就业去向,将建筑电气与智能化专业专业的人才培养目标界定为:培养适应我国社会主义现代化建设的需要,德、智、体、美全面发展,基础扎实、知识面宽、综合素质高、能力强、有创新意识、具备执业注册基础知识和基本能力的建筑电气与智能化领域高级工程技术人才。毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术领域的方案制定,工程设计,强弱电设备安装、调试、运行,工程建设与管理以及计算机技术应用、信息处理等领域的工作,并初步具有建筑电气与智能化技术应用的研究和开发能力。我校本专业的业务培养要求是:本专业学生主要学习电工技术,电子技术,计算机技术与应用和网络技术,信息获取、传递、处理和利用技术,控制理论与应用,通信原理,建筑环境与设备等方面的基本理论和基本知识,受到较好的工程实践基本训练,具有建筑电气与智能化领域分析、设计和一定的开发与研究能力。 2、实践教学培养模式不科学。目前,建筑电气与智能化专业缺乏系统完善的实践教学体系,实践教学课时比例较少,实践教学环节内容更新较慢,与企业生产脱节。课内实验、课程设计大多依附理论课程开设,实验内容以演示型和理论型为主,缺乏综合型、设计型和创新型实验,学生按照实验指导书上的步骤,被动完成实验操作,缺乏积极主动思考,效果差。实践教学师资力量薄弱,具备“双师”素质的实践教学人员比例不高,大部分课程实验教学由理论课教师兼任,教师对实践教学的重要性缺乏深层次的认识,重理论、轻实践;大量年轻教师缺乏实践教学环节的专门训练,难以胜任实践教学指导工作。工程实习、毕业实习多数以参观的方式进行,由于校外实习教学基地建设薄弱,学生缺乏现场操作,基本没有创新能力培养的内容,学生并未得到实质工程训练。 二、改进措施 1、以建筑电气与智能化“卓越工程师”人才培养规格为标准,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。深化教育教学研究,以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准,贯穿系统认知、系统设计、系统开发、系统集成四大主线,重新整合教学内容,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。 2、优化实验教学内容,精心设计实验教学方式。以建筑电气与智能化实际工程项目为背景,创立系列化综合性、设计性实验项目,模拟实际工程进行训练,理论与工程直接映射,开设中央空调系统组态集成控制设计综合实验、火灾报警控制器在线编程及联动控制设计综合实验、安全防范系统组态集成控制设计综合实验等典型实验项目。学生在实践教学中经历“构思—设计—实现—操作”的全过程,提高了学生工程项目开发能力、实施能力和团队合作能力。通过建筑电气创新实践、智能安防创新实践、智能照明创新实践、数字化设计与实现创新实践、智能系统控制创新实践、现场总线控制创新实践等设计性、综合性实践,培养学生工程创新意识与创新能力。革新传统实验教学模式,转变教师和学生在实验教学中扮演的角色,要求学生自主设计和完成实验内容,实现从被动接受教育到学生自主创新、设计和实施的转变。力求把“知识型学生”转化为“创新型学生”,培养具备一定专业技能和良好综合素质的创新型学生,提高学生建筑智能工程应用能力。依托开放实验教学管理系统,建立多级开放的管理模式,学生根据自身需要网上预约实验时间、实验地点、实验项目、实验指导教师,实现以学生为主体、学生自我训练为主的实验教学模式。 3、加快专业师资队伍建设,提高团队素质。建筑电气与智能化专业高度重视师资队伍建设,始终把建设一支高水平师资队伍作为做好实践教学工作的基础和前提。开展多元化产学研合作,搭建了基于专业核心能力、职业技能培养的实验、实训平台。广泛建立校外实习基地,中心的成立进一步完善了建筑电气与智能化专业校外实践教育平台,丰富了实践教学内容。 三、实践平台体系的建设 教学实验是为达到某种教学目的而有计划安排的实验,是学生在实验室进行的教学活动。就其教学内容层次而言,可分为基础性实验和提高性实验两大类。完善的实践平台应该具有教学实验、工程实训和专业实习的功能。重视学生实践能力的培养,具有较为完善的电气工程及其自动化、自动化本科专业实践平台。从基础实验到综合性实验,从课程实训到专业实习、社会实践等各个环节,都有明确培养目标和严格的要求。实践平台的构建也都是从专业基础实验室、专业实验实训室和专业实习及实践场所三个层面来进行规划。 1、专业基础实验室的建设。该类型实验室主要完成包含电子技术、电路原理、计算机应用技术和自动控制原理等专业基础课程实验。专业基础实验室每年都会根据教学的需求,对实验内容和实验条件等进行完善、改良。专业教师和实验技术人员密切合作,确保了基础实验教学的良好效果。 2、业实验实训室的建设。这部分实验室体现了智能化建筑的主要特点,包含智能建筑的核心系统。目前被业界和学术界普遍认可的系统有:楼宇自动化系统(BA)、火灾报警系统(FA)、综合安防系统(SA)、通信自动化系统(CA)、办公自动化系统(OA)和综合布线系统(GCS),再加上一个综合信息管理系统(IBMS),就构成了完整的建筑智能化系统。很多高校都结合自身特点,在积极地进行探索。 3、专业实习及社会实践基地的建设。由于建筑电气与智能化专业本身的特点,校内实验中心的建设在场地和经费方面都需要很大的投入。而校内实验实训场所的设备和条件,都只能是尽量接近工程实际和楼宇现场。因此在专业实习和社会实践层面上的实践环节,必须在工程现场来完成,才能取得更好的教学效果。加强校企合作,力图实现双赢,同时努力争得行业协会、相关管理部门的支持才能获得更大的发展空间。在校企合作共建实习基地时,必须要考虑到实习环节的创新性和研究性。 四、结束语 新事物的出现往往会引发讨论、思考甚至争议,建筑电气与智能化专业作为一个新专业,其内涵与发展定位值得人们进一步探索和思考。多关注相关领域信息,多学习相关专业知识是探讨中行之有效的途径。建筑电气与智能化作为应用性本科专业,必须突出自身的特点。强调实践环节的培养,不能片面地把工程实际操作和动手能力作为直接教学目标。在实践环节的设置、实施及平台构建上必须充分考虑这点。理想的实践平台应布局合理、层次鲜明、结构灵活,能适应技术发展和为教改教研提供有力支持。实践教学体系的建立和完善需要长时间的努力,需要在实践中进一步调整和完善。 建筑电气与智能化论文:论述建筑电气智能化应用与节能策略 摘要:本文首先分析了我国建筑电气的节能现状,并且针对建筑智能化过程中出现的耗能较大的问题提出了科学合理地解决措施,可以通过实施建筑供配电系统的节能、照明系统的节能以及设备监控系统的节能等措施,或者通过使用新型的材料达到节能的效果。通过建筑电气智能化的应用提出建筑电气节能的策略,以此提高能源利用率,达到有效节能的目的。 关键词:建筑电气;智能化应用;节能策略 1.我国建筑电气节能的现状分析 据相关的统计数据显示,建筑物耗电占到每年总发电量的百分之十以上,如何通过有效的措施节约电能对能源匮乏的我们非常重要。建筑电气的节能是要在满足建筑物的各种功能需求的基础上来实现能源消耗的减少以及能源利用率的提高。事实上,电气节能的途径有很多,可以通过对建筑内配电设备合理的配置、以及对各种用电设备的智能化管理和控制来实现建筑电气节能。另外,建筑电气在节能的同时还要考虑经济效益,不能一味的追求节能而增大投资的成本,应该保证增加的投资能够在短时间内收回,并通过智能化的管理手段以减少不必要的能源浪费。 到目前为止,我国在建筑电气节能方面已经有了一定的成果,但是在节能方面采取的相关措施还是存在着一些不足之处,其中包含有设计方面的缺陷,还有管理和设备维护方面的不足,以及经济因素考虑的不周全等原因,这需要我们从设计方案到施工管理各方面都不断提高和完善,从而让建筑成为真正意义上的绿色节能建筑。 2.建筑电气的节能策略分析 2.1 照明系统节能控制措施 建筑电气节能措施之一是对电气照明系统的智能化控制。照明节能设计应是在不降低照明质量的前提下,最大限度地减少照明系统中的光能损失,更有效地利用电能及太阳能。应根据不同的使用场所选择合适的照明光源及灯具,尽可能地选择高效光源及高效灯具。例如对于住宅建筑的公用部分,考虑到在大多数的情况下都没有专门的人员看守,应该做到人走灯灭,因此,对于住宅建筑的公用楼梯间、电梯间以及疏散走道等场所,采用节能自熄开关是非常好的选择。 照明系统的节能措施还体现在高效光源的利用方面,高效光源具有显色好以及光效高等优点。相关资料证明,以往建筑住宅建筑经常使用的白炽灯只有十分之一的电能会转变成可见光,而其余的电量都会以热辐射的形式释放到空气中,智能化的电气系统应用就是致力于如何更高效率更安全的利用电能。随着科学技术的不断进步我们已经研制出了各种节能灯作为高效的光能源,例如T5或T8细管径三基色细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等,以达到光效高、寿命长、显色性好的要求。目前这些高效的光源正在被广泛的应用于各种智能化建筑中。 2.2 供配电系统的节能措施 供配电系统设计的合理性不仅影响用电设备的正常、高效运行,对于实现电气更是至关重要。通过提高供配电系统的运行电压及运行功率来减少系统的无用功损耗,或者通过适当加大配电线缆截面以降低线路阻抗来降低供配电系统中的电能损耗。具体的节能途径包括以下两个方面。首先,是考虑建筑电气供电设备的特点和负荷容量,再根据供电距离的远近和分布情况来选择最佳的供电方案,尽可能使建筑电气的供配电系统既简单又可靠,需要注意的是对于同一个电压的供电系统,其变配电级数不能多于两级,防止造成供配电系统的负担过重而短路,给建筑的使用功能造成影响,给用户的生活带来不便。其次,供配电系统的节能措施还包括变电所的位置选择,应该使其尽量靠近建筑物的负荷中心,这样才能有效的减小配电的半径以降低线路的损耗,从而减少电能的损耗。此外,需要强调的是,我国的很多建筑配电系统都是采用环形供电的方式,最好采用闭式网运行的方式提高运行的效率,同时也可以减少电能在运输过程中的损耗。 2.3变配电设备的节能措施 配电用变压器是配电系统最常用的主要电源设备,因其运行过程要消耗一定电能,选择不当就会浪费不少电能,因此选择变压器时首先要考虑选用低损耗、低噪音的节能变压器,其次要合理计算、选择变压器容量。变压器的负载率在75%为宜,变压器容量不宜过大,以免供电线路过长,增加线路的损耗。选择变配电设备时应选择自身能耗低并符合国家节能标准的产品,以实现变配电气设备的节能。 2.4 加大太阳能节能措施的使用 太阳能可谓是取之不尽的可再生能源,太阳能光伏发电是未来新能源的发展趋势,尽管我国已经有很多的住户应用太阳能设备制造热水,但是,在太阳能转化为电能应用方面还是存在着很多不足。首先是设计及应用不到位,例如对一些公共建筑的室外照明、道路照明以及室内车库照明等完全可以采用太阳能光伏系统而没有必要还依赖传统的电网发电。太阳能光伏系统由太阳能光伏组件、太阳能蓄电照明设备、太阳能LED灯具等组成,其能够把光能转化成电能,在智能控制器的保护下,把光伏组件获得的太阳能储存在蓄电池中,当夜晚来临时,太阳能组件得不到阳光的照射,自然没有电流流过,这样就使得智能控制器开启控制功能,LED就会发出适当亮度的光源用于照明。相信随着科学技术的不断提高,太阳能光伏系统会更广泛应用于建筑电气的照明领域中。 3.结语 建筑电气节能措施不仅要体现在设计上,还应该被广泛的应用于实践当中,只有采取正确有效的电气节能设计方案,并付诸实施才能实现建筑电气节能的可持续发展。建筑电气在实现智能化应用的同时更应该注重节能方面的相关细节。本文只对建筑电气的节能设计方面提出了几点粗略看法及建议,希望引起同行的共鸣,并在今后的工程设计中不断总结经验,能正确选择和应用成熟的电气节能技术。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑与建筑电气分析 摘要:在建筑电气工程中,智能化技术能够帮助装置或者设备等实现自动化运行控制管理等内容,并且能够提高工程或系统装置等的整体可靠程度,提高运行速度,加强装置系统或设备的自我保护能力等。本文分根据笔者多年的施工经验,对智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势进行了分析,对智能化技术在建筑电气中应用的技术及注意事项进行了探讨,以期为电气工程管理人员提供一定借鉴。 关键词:智能化 建筑 电气 技术 正文: 1.智能建筑与电气自动化概述 随着人们对生活水平的要求不断提高,建筑物中,尤其是居民建筑物中,对建筑电气工程的要求越来越高,新技术在电气工程的应用越来越广泛,对电气工程的质量要求也越来越高。所谓智能建筑中的电气自动化,一般指的就是通过电气自动化系统的集成核心,在建筑中组织好综合布线等工作,从而使得建筑中的设备与通信乃至办公等诸多功能都从一定程度上实现自动化,并以此来进一步推进现代建筑的信息化、智能化和自动化等方面的发展。但是由于当前我国智能建筑中的电气自动化正在推广和发展阶段,技术尚不成熟,因此我们更应当积极转变传统观念,并通过对现代智能化设备的客观现状进行有效结合,把握其应用要点,从而实现资源优化配置的目标,并保证电气自动化设备运营的安全与稳定,使得智能建筑中的电气自动化得到健康的可持续发展。 2.智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势 对于当前我国智能建筑中电气自动化的应用情况而言,其应用特点及其技术优势大致体现在以下几个方面: 首先,智能建筑中电气自动化实现了对设备及其系统运行的全过程有效监控。尤其是在功能众多的大型建筑当中,电气自动化系统的组成配件多样、结构体系多变、功能实现复杂,因此其在传统的运行模式下往往会出现控制盲区,从而造成故障的产生。而现代智能建筑中电气自动化技术由于能够对整个系统实现实时的数字信息化有效监控,因此能够将控制中心发出的命令迅速传递到各个系统,同时将其反馈信息迅速返回到控制中心,从而实现一种高效、持续且实时的控制目标。 其次,智能建筑中电气自动化大大加强了联动性能。该自动化技术不仅将建筑中的安防消防、通风照明等系统整合为一个大的体系,从而充分加强了其联动性能,并且实现了各个子系统之间的优化配置和联合互动。 再次,智能建筑中电气自动化的安全性能非常强大。由于智能建筑中电气自动化系统本身就具有一定的危险,无论是设备问题还是操作不当甚至是周边环境的不利变化都有可能会对整个系统的安全性造成极大的风险。而该自动化控制技术就可以大大提高整个系统对于这些不利的异常因素作出迅速而有效的反馈,并且能够采取遥控模式来极大减轻各种突发情况对于系统控制和维护人员带来的伤害风险。 最后,智能建筑中电气自动化能够提供更加详实的数据和更加精确的计算。该自动化系统能够通过对其运行流程、问题处理等各方面的数据进行整合,从而建立一个更加准确详实的数据库,以此来给后期的各种优化决策予以可靠的信息数据保障。 3 建筑电气工程的智能化技术应用分析 在建筑电气工程中,智能化技术主要应用于建筑电气工程的自动化控制、建筑电气设备故障预测分析以及建筑电气设备的优化设计等。所以建筑电气工程的智能化技术应用分析主要包括:智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用;智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用以及智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用等。 3.1 智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用 在建筑电气工程中,需要有自动控制和保护系统,以便在发生一些意外时,可以进行自我控制和保护,防止事故的发生。而这些自动保护以及控制系统中则可以运用智能化技术。首先在计算机控制系统中,应用 GPS 定位功能,对整个建筑电气工程的电气设备、线路以及装置配件等进行定位,并利用传感技术进行将电气工程的施工或者工作状况传输给计算机系统,即进行电气工程施工或运行的数据采集,然后计算机系统利用电机设备、电磁场以及电路等学科知识对所收集到的数据进行综合分析,然后按照设定的系统程序,如果出现了哪种数据,就该进行何种控制措施。这样就可以对建筑电气进行智能自动化控制。 3.2 智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用 在建筑电气工程中,可以利用智能化技术进行电气系统的控制和保护,如果一旦出现了问题,智能化程序中没有被规定的状况,则可以发出警报,并对发生问题的部位,进行重点的实时监控,同时,还需要将收集到的数据传输给智能化故障分析系统,利用智能化技术中的神经网络、专家系统以及模糊逻辑等技术,对发生问题的部位进行故障分析,例如,当变压器出现故障时,便可以对变压器油中的气体成分进行分析,从而进一步缩小其故障范围。 3.3 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用主要包括两个方面,一个是智能化技术的遗传算法,一个是智能化技术的专家系统。遗传算法是一种先进的计算模型,其原理是模拟生化进化过程中的遗传学机理以及达尔文生物进化论中的自然选择理论,运算过程中应用生物界中的进化规律,进行随机性搜索。智能化技术中的遗传算法在电气设备优化中起到重要作用,在建筑电气工程中,可以采用智能化技术中的遗传算法和专家系统相结合的方式对电气设备进行优化。 4.智能化建筑电气技术的注意事项 4.1经济方面 在智能化建筑设计当中建筑电气技术需要注重经济实用,保障经济节约而且技术可靠。在实际工作中,建筑电气设计方案选择应该符合智能化建筑发展的趋势,要合理应用新技术,保障技术安全可靠性,选取经检验合格了的产品,用新型技术简化系统设计,进而降低工程造价,保障经济合理,减小投资成本。 4.2设计方面 在对智能化建筑开展建筑电气的设计时,要脚踏实地且实事求是,不要盲目地追求不实际的目标。 智能化建筑功能很全面,设施相对复杂,对于设计和管理要求都较高,在不同设备间都存在自身缺点以及局限性,功能以及性能上还有一定程度上的差别,盲目追求新和全是不现实的。如果对设备的先进性和功能的齐全性进行强行追求,这不仅是在设计上建立了脱离现状的难题,而且会加大工程实施难度,抬高投资的成本,加大运行费用,进而形成资源的浪费,然而很难达到预想效果。合理进行建筑电气设计应从项目的根本出发,选用适当的设备和系统,利用恰当的技术,保障设备、系统功能得到充分的发挥,这样可以满足智能化建筑设计的要求,减小运行和管理的难度。 4.3质量方面 在工程的每个过程中都要认真地审阅、校对设计稿,要确保每个工程的细节都是准确无误的。再有,操作过程要严格地遵循电气施工的规范,应用合格的材料以及设备,坚决拒绝伪劣产品,保障工程安全可靠性。 5 结语 近年来,随着我国建筑工程的不断增多,建筑施工技术也不断进步,在建筑工程中,较为重要的一个施工项目是电气工程,建筑电气工程主要包括建筑施工工程中与电气有关的设备、装置等的施工工程。在建筑电气工程中应用智能化技术,可以有效地减少人工操作量,提高操作速度以及操作精准度,提高工程的可靠程度,并且能够降低成本,方便工程完成后的检修维护工作。在智能建筑电气施工中,要求电气施工人员在施工的过程中要有良好的技术水平和高度负责的责任心,充分的利用施工人员自身的专业知识进行分析和设计,提高施工质量和施工效果,严格的控制各个施工手段和施工环节。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】随着科学技术的发展特别是电子、信息技术的飞速进步智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实,对此,本文深入分析了智能建筑的系统构成、要求,智能建筑的电气设计以及智能建筑的未来发展和应用。 【关键词】智能建筑;系统构成;电气;发展 1、引言 智能建筑是建筑产业与信息技术结合的产物。信息技术与建筑的完美融合丰富了建筑的内涵,为人们的生活、工作提供了极大的便利。智能建筑必将带来一个巨大的市场,将带动对方面产业的发展,各相关单位为了提前争夺这一市场相继投入巨资希望能是智能建筑在合理价位的的同时提升系统性能,最终赢得用户的认可,对此,本文对智能建筑进行了较全面的分析与探讨。 2、智能建筑的基本要求 (l)对使用者而言,智能建筑应能提供安全,舒适,快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 (2)对管理者而言,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 3、智能建筑系统简介 一般来说,智能建筑的自动化系统包含有三大部分,分别是楼宇自动化系统、通信自动化系统及办公自动化系统。楼宇自动化系统即BAS,又被称作设备自动化系统,是智能建筑中最为基础的自动化系统,主要功能是完成对智能建筑物内的环境、安全、能源等多方面进行实时监控和管理,从而为智能建筑提供安全可靠、舒适方便的居住环境。通信自动化系统即CAS,它是实现智能建筑物内语音、视频等数据传输的根本基础,同时也是智能建筑与外部通信网络,如计算机网络、电话网络、卫星网络相连的唯一通道,从而实现与全球各地进行信息的交互。智能建筑的通信系统主要包含两大系统,一是程控数字交换机系统,二是有线电视网系统。办公自动化系统即OAS,该系统是实现智能建筑的重要组成部分之一,主要是通过利用计算机软件技术和先进的办公设备来提升办公效率和质量,从而实现办公的简易化、决策的科学化、管理的智能化。 图3.1智能建筑 4、智能建筑实现的基本功能 按照上述的智能建筑的自动化系统的组成,三大系统应分别基于智能建筑的实际需求,完成基本功能的实现,具体如下:首先是楼宇自动化系统,楼宇自动化系统的基本功能主要包括如下几方面:一是实现对建筑物的自动监视并实现对各类机电设备的开始或运行控制;二是实现对建筑物内各种基本参数和机电设备参数的自动检测、显示、汇总、打印等功能;四是实现对建筑物内各种设备的协调管理和统一控制,尤其是对水、电、暖、气的自动计费功能的实现。其次是办公自动化系统,该系统在智能建筑内表现出很强的系统性、网络性和多学科交叉性。智能建筑的办公自动化系统一般具有以下功能:一是实现对建筑物物业管理的办公自动化系统,包括物业管理信息、电子账务处理、物业信息、业主会议管理、综合文件等功能;二是实现对传统办公与服务的管理功能,主要包括有文字处理、公文收发、档案管理以及各种公共服务的管理、建筑物人员管理等;三是对建筑物内的信息库的管理,建筑物内的资源信息种类繁多,公共信息需要办公自动化来维护,主要包括公共信息或资源的采集、检索、查询、等功能。 5、智能建筑电气的施工 5.1.线路敷设 导线敷设的方式及各部位代号分别是: SC 一穿焊接钢管敷设、 C T 一桥架敷设、 FC 一地板内暗敷、 C C 一顶板内暗敷、 W C -墙内敷设、 A C C 一吊顶内敷设、 SR 一钢线槽敷设、 C E 一顶板面敷设。 在进行配管加工时应严格按设计和规范要求进行厂料配管, 并由专业监理工程师严格把关。其具体要求是; 明配管只有一个90。弯时, 弯曲半径不小于管外径的四倍, 有两或三个90。弯时,弯曲半径不小于管外径的六倍;PV C 管子根据内径选用不同规格的弹簧弯管, 内径不小于犯~ 的管子应爆弯, 如需大量加工时, 可用专制弯管的烘箱加热, 做到管子弯曲后, 管皮不皱、 不裂、 不变质。 5.2.配电设备安装 在工程中, 配电箱的型号复杂且数量多,大部分配电箱还受楼宇、 消防等弱电专业的控制,因此箱内的原理复杂、 设置严格。由于配电箱是电力负荷在现场的直接控制器, 因此它关系到工程中动力、照明以及弱电负荷能否正常工作。在电气工程中要求所有配电箱不打开箱门时的防护等级不小于IP 40,打开箱门后的防护等级不小于IP20,并要按现场情况采用上进上出或下进下出的接线方式进行制作安装。 5.3.开关插座的安装施工工艺 在施工过程中应严格按照施工要求进行插座、 灯具开关、吊扇钩盒的安装工作, 使其符合相关安装图纸的要求。其具体要求是: 开关盒与门框的距离一般为150一20 mm, 左右、 前后的盒位允许偏差不大于50 rnrn, 同一室内成排布置的灯具和吊扇的中心允许偏差不大于5rnrn 。要特别注意的是预埋安装的施工过程, 一般来说, 要根据现浇板的厚度来进行吊扇钩的设置, 同时, 应把圆圈与钢筋缓缓地折成90。角, 插入接线盒底的中间位置, 然后再根据板厚把剩余钢筋头折成90。角,并在板筋上将其焊接牢固。 6、智能建筑的发展趋势及应用 6.1.楼宇自动化系统 楼宇自动化系统的建设应在控制理论的基础上实现计算机控制的综合系统,是一种分布式控制系统,其主要特征是集中管理且分散控制。楼宇自动化系统的内部是把智能建筑内的各个主要子系统集成在统一的开放式结构和协议之下,保证接口的标准化,集成的方法主要有以下几种: 一是完成硬件网络的集成,楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成,通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。 6.2. 通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保 持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 6.3.办公自动化系统 在办公自动化建设过程中,主要进行以下两方面工作: 一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。 二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 7、结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高,智能建筑发展迅猛,智能建筑的系统研究已经比较成熟,智能建筑也成为了居民关注的一个方向。然后由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家,还没有获得十分广泛的应用。本文,针对智能建筑的功能、特点、构成等进行了详细的探讨,并具体阐述了建筑电气的设计及智能建筑未来的发展及各种应用。
电子测试论文:电子设备强迫风冷散热特性测试与数值仿真 摘 要:针对电子设备发热导致其可靠性下降的问题,对某电子设备机箱内部PCB(Printed Circuit Board)板强迫风冷的散热特性进行热测试实验,利用热分析软件ICEPAK对该设备的工作情况进行热仿真,并比较实验结果和仿真结果,结果表明二者一致性较好. 分析数值仿真产生误差的因素并提出改进数值仿真的方法. 该研究表明数值仿真可以为电子设备的热设计开发提供依据. 关键词:热仿真; 热测试; 电子设备; ICEPAK 0 引 言 随着现代电子技术的发展,电子设备不断向高功率、高密度方向发展,如果各种发热元件散发出来的热量不能及时散发出去,各个元器件的温度就会超过各自所能承受的极限,导致电子设备可靠性大大降低.这就要求对工作温度有较高要求的电子设备进行结构的热设计.[1]目前,对电子设备的热设计工作主要采取数值仿真与实验相结合的方法.在对电子设备进行风冷热测试实验所产生的大量实验数据基础上,进行软件热分析仿真,通过实验数据检验模拟结果,从而指导软件热分析,为进一步做好电子设备的热设计,保证电子设备正常、可靠的工作打下基础. 1 热测试方案与实验设备 1.1 热测试方案 实验在西安电子科技大学机电工程学院自行研制的DF―1型低速风洞中进行,被测试电子设备结构形式见图1.在PCB(Printed Circuit Board)板上用型号为HW200JB8的厚膜电阻模拟发热元件,电阻值为25 Ω,其安装形式见图2. 每块PCB板按顺序排列25个发热元件,6块PCB板构成5个通道,其中5和6号板为光板,1号板为元件并联板,2,3和4号板为元件串并联混合布置,通过加载不同的电压可得到元件上不同的功率分布变化.[2] 1.2 实验设备 (1)低速风洞: 工作段面积为300 mm× 400 mm,风洞通过严格设计完成,在工作段无物体时可保证段内各点风速相等. (2)风速测量仪:用以测量风洞的实际流速. (3)ATM―3型多点温度测试仪:可1次测量63个温度点. (4)铜―康铜热电偶:测温范围为-260~ +300 ℃. (5)稳压电源:模拟PCB板加电状态. 实验的主要目的是研究电子设备在不同工况条件下的散热特性,因此测试时将被测电子设备放在低速风洞工作段中,分别对4块板加不同的电压,以模拟功率变化的情况:1号板加电压为1~3 V;2号板为5 V,10 V,20 V,30 V变化;3号和4号板为 10 V,15 V,20 V变化.通过改变入口风速与PCB板间距等进行热测试,主要测试元件表面、背面与入出口的温度以及风洞内不同测点的流速. 2 数值模拟 2.1 模型的建立和求解 用ICEPAK进行热仿真的过程可分为5个基本步骤[3]:建立计算模型,设定问题参数,划分网格,求解计算和后处理. 图3为在ICEPAK中模拟该电子设备实际工作环境所建立的物理模型. 被测电子设备水平放于风洞工作段内,用openning模拟风洞的入口与出口,在入口openning处可设定不同的流速;风洞用cabinet模拟,4面绝热;PCB板与底板固连,底板材料为铝;设置厚膜发热电阻与PCB板紧密固连.在数值仿真中先根据每个PCB板所加不同电压计算出每个发热元件的热功率,再将所得热功率加载到每个热源上. 该模型的主要参数为流体状态.通过软件自动计算得到的普朗特数和雷诺数可以确定流体类型为紊流.根据不同的实验工况,设置环境温度和风速等边界条件[4].实验主要为强迫风冷,因此忽略辐射换热与重力影响. 由于PCB板上的发热元件排列紧密,为了得到较精确的计算结果,要保证在发热元件周围有较细的网格划分.然而整个风洞容积较大,如果采用相同精细的网格对整个风洞进行网格划分,将使得求解时间大大增加.因此,对每块PCB板及其安装的发热元件建立1个assemble ,适当调整assemble的大小,以保证在PCB板与元件周围有较细的网格划分,风洞内其他部分使用较粗的网格,而计算精度不受影响.最终网格划分HEXAS数量为128 830,NODES数量为142 084.在设置好求解残差和迭代次数之后开始求解并最终收敛. 2.2 计算结果 对热测试中几组不同工况下的实验进行仿真计算,图4为1号PCB板在入口风速为1.5 m/s和25.5 ℃环境温度条件下的温度云图. 从图4中可见在流体入口处元件温度低于出口处元件,与热测试结果相同.热分析结果相对于热测试的大量数据结果显得更加直观明了. 对热测试中几组不同工况下的实验数据与仿真计算结果进行对比.图5为环境温度25.5 ℃,风速1 m/s条件下2号PCB板加不同电压时,中间元件温度变化的测试与计算结果.从图中可以看出,当电压改变时,元器件的温升有较大幅度增长,显示计算结果与测试结果具有良好的一致性. 图6为环境温度25.5 ℃,U1=U4=3 V,U2= 5 V ,U3=15 V条件下1号PCB板上某一元件正面和反面测点温度的测试与计算结果.从结果可见随着风速的增大,发热元件正反面的温度逐渐降低,这表明仿真结果与测试结果吻合较好.从图中可以发现在0 m/s工况下计算结果较实验数据存在较大偏差,这主要是由于此时被测设备处于自然散热状况,而在仿真中没有考虑重力与辐射传热的影响,造成温度偏高. 图7为环境温度25.5 ℃,U1=U4=3 V,U2= 5 V ,U3=15 V条件下2号PCB板入出口测点温度测试与计算结果.数值仿真结果表明随着风速的增大,PCB板入出口的温差逐渐降低,与测试结果一致.由于在入出口处无热源且流体相对处于层流状态,因此数值仿真误差较小.图 7 不同风速下PCB2入出口测点温度 将数值仿真结果与热测试数据对比发现,计算发热元件表面的温度要高于实际测量结果,而计算PCB板入出口处的温度要低于实际测量结果,这主要是因为实际发热元件与PCB板之间存在由热源管脚到PCB板的热传导,而在热仿真中只是模拟热源与PCB板的固连热传导,没有模拟管脚的热传导,造成部分热量没有从热源传导至PCB板上,从而产生上述结果.预计如果考虑上述影响,通过更详细的建模分析,可以得到更精确的仿真结果,这对进一步改进热分析,提高数值仿真精度具有指导意义. 3 结 论 在对电子设备进行强迫风冷热测试的基础上,运用热分析软件进行数值仿真,并将计算结果与热测试结果进行对比,表明计算结果与测试结果具有较好的一致性,并从数据对比中得出改进热仿真的方法.电子设备的热测试与数值仿真都是进行热设计的重要手段,只有将两者更好地结合运用,才能进一步做好电子设备的结构设计,保证电子设备正常、可靠的工作. 电子测试论文:基于虚拟仪器的新型汽车电子测试平台 上海聚墨仪器有限公司 邢咏红 摘要:针对汽车电子的测试要求的日益增高,本文介绍了一种基于虚拟仪器的测试平台,可以极大地方便汽车电子产品的测试。 关键词: 虚拟仪器;汽车测试;LabVIEW PXI 随着半导体及软件技术的快速发展,汽车电子在汽车产业中所占比例越来越大。从汽车的舒适性到稳定性乃至安全性的实现中,汽车电子产品都担任着至关重要的角色,并且正发挥着越来越广泛的作用。汽车电子产品厂商也正面临着巨大的市场挑战――提高产品质量、加快生产周期、降低生产成本等等。 在这样的条件下,对汽车电子产品的测试设备的要求日益增高,主要体现在以下方面。 复杂的测试要求 汽车电子产品在整车系统中的比例和实现的功能不断增加,要求其具有丰富的功能;随着基于CAN、K-Line、LIN等总线的车身网络的发展,还需要实现单个设备与整车网络之间可靠的实时通讯。这都要求汽车电子产品出厂前需要经历复杂的功能和参数测试过程,从而保证产品满足车厂所规定的功能上及质量上的诸多要求。 严格的质量管理流程 除了能够实现测试功能,测试设备还需要保存测试数据、提供测试数据在线分析功能,并能方便地据此进行生产过程统计(SPC),如测量系统分析(MSA)和工序能力指数(Cpk)等,从而作为企业质量管理的数据来源。 开发现测试周期 目前汽车厂商推出新车型的周期越来越短,以满足不断发展的市场要求。对于在国外设计,国内生产的汽车电子产品而言,国内厂商需要在短时间内建立完整的测试线;而对于国内自主设计的汽车电子产品,往往要求测试线不但能够进行出厂前测试,还需要承担部分设计验证任务,因而在产品研发阶段就要实现测试系统,同时需要预先考虑由于产品改进而引起的测试设备变动。 苛刻的时间要求还体现在提高测试效率上。对于大批量生产的产品,利用功能单一、需要操作人员手工操作的传统测试设备很难达到时间和质量上的要求。因此使用自动化测试设备成为提高产品质量和产量必不可少的条件。 成本控制 汽车电子厂商往往需要生产多种型号、具有类似测试要求的产品,这就要求测试设备具有可复用性,可以简单的实现多种产品共用同一条测试线,以达到降低生产成本的目的,同时也降低了设备维护的开支。 如果完全采用进口测试设备,则设备的引进及维护成本高、检修周期长,已经有越来越多的厂商在考虑将进口设备国产化,利用本地的供应商或自行开发和维护。 由以上可见,在汽车电子产品测试中,所采用的测试设备是一种需要根据被测产品的不同而快速灵活定制、能够提供丰富的测试功能、便于本土工程师快速开发及维护的软、硬件平台。 测试平台 针对以上应用需求,本文介绍一种基于虚拟仪器技术的汽车电子测试平台,可以极大地方便各厂商进行汽车电子产品测试。 如图1所示,该测试平台基于虚拟仪器技术构建,由两部分组成――软件和硬件。硬件采用美国国家仪器公司(NI)的PXI模块化仪器;软件采用NI的LabVIEW图形化编程语言和TestStand测试管理软件开发。 硬件组成 PXI是一种专为工业数据采集与自动化应用度身定制的模块化仪器平台,具备系统的模块化、容易集成、容易装卸和连接,以及方便提高设备同步与触发精确度等卓越特性。 同时PXI模块化仪器具有丰富的产品,如NI所生产的PXI模块在汽车电子产品测试领域中所适用的有各种模拟和数字信号采集、调理、信号多路复用及矩阵连接控制、各种总线接口、射频及任意信号发生器等等。可为汽车电子厂商提供宽广的选择余地。 图2示出一组典型的用于汽车电子产品检测的PXI模块化仪器,其中包括了基于Pentium CPU的PXI控制器、由数字万用表和多路复用开关及矩阵开关组成的多路电流,电压测试系统、用于产生汽车收音机电台信号的射频信号发生器、汽车收音机音频分析仪等设备。为了实现自动化测试,汽车电子产品厂商通常利用产品本身具有的总线,如CAN、K-Line等,开放特定的控制指令用于产品状态控制,从而无需人工干预。因此在这些模块化仪器中,通常包含一个总线控制器(如CAN、K。Line、LIN控制器等)。除此以外,通常配置一块具有宽电压输入输出和光隔的DIO卡,用于与自动化生产线之间进行时序同步和夹具控制等。 图2的示例中包括了各种经常用到的汽车电子产品测试仪器。在大多数应用中,可以对上述模块化仪器进行定制,选用其中的一部分仪器,即可实现如汽车收音机(包括VCD/D V D/导航)、仪表板、行车记录仪、HVAC(Heating,Ventilation and Air Condition―ing)等产品在PCB及整机状态下的功能及参数测试。 软件组成 如图3所示,汽车电子测试平台中的软件部分由产品驱动程序、测试设备驱动程序、测试项目实现、测试序列(Test Sequence)和用户定制程序(如用户操作界面、测试数据库管理软件)等部分组成。 产品驱动程序――用于实现被测产品的程序控制,通常由各种总线方式(如CAN、K―Line、串口等)进行控制。以达到无需人工设置产品状态而进行测试的目的。对于特定类型的产品,需要进行控制的参数通常是统一的,与型号无关的。例如对于汽车收音机的音频测试,不论任何型号,所需要控制的参数通常有音量、波段、调谐频率、音效控制等。从而保证在为新型号产品开发测试软件时,无需修改调用它们的函数,只需要重新开发一组符合预先定义的接口类型的收音机控制程序即可。 测试设备驱动程序――主要指PXI模块化仪器的驱动,用于保证仪器的正常操作和向开发者提供应用程序接口(API)。这一部分无需用户自行开发,PXI模块化仪器的生产厂商会随硬件提供相应的驱动程序,通常还具备界面简单、易操作的硬件管理环境(如NI的MAX),通过这个硬件管理环境,用户无需编程即可实现硬件自检、手动测试、硬件配置等功能。 测试项目实现部分――是产品驱动程序和测试设备驱动程序的结合。汽车电子产品厂商针对其不同产品,都会有特定的测试规范,而同一类型产品的测试规范通常是相同的。一旦根据厂商的要求开发完成,在构建同类产品测试线时不用或很少更改测试项目的执行程序。 测试序列――按照厂商所有的测试要求,将测试项目组合起来,就构成了一个测试序列。在此平台中,测试序列的表现形式为.seq文件(TestStand文件)。在这个测试序列中实现了所有的数据采集、分析、记录功能。 用户定制程序――包括用户操作界面和 测试数据库管理软件等。在此测试平台中,用户操作界面和测试数据库管理软件作为一个通用的组件,可以应用于各种产品的测试线上,而无需任何修改。 该软件平台具有以下特点: 同一个测试软件平台可以测试不同型号的同类产品。 由于同类产品的测试内容和测试方法通常是相似的,因此软件中的测试项目实现部分只需要针对不同产品进行相应的配置,就可用于所有具有相同测试方法的测试项目,用户无需重新编写代码。 同一个测试序列可以在不同测试站上运行。 考虑到产品平均出厂时间的限制,厂商在选择PXI模块化仪器时,通常会选用多个测试站来分担全部测试时间。这些测试站可以具有相同或相似的配置,在某些测试站上还会采用GPIB仪器以充分利用现有资源。如果其中一台测试站发生故障,该站上的测试软件可以在无需重新编写程序的条件下完成测试站的互换,只需要更改测试设备的资源名称。而测试设备驱动程序中已经同时支持了PXI模块化仪器和传统GPIB仪器。 开发及维护时间大大缩短 从图3中可以看到,除了被测产品驱动程序和测试序列会随着被测产品不同而变化,其它部分在一次开发完成后无需或很少改动。因此大多数情况下,无论是系统集成商还是厂商自己的开发工程师都只需要将精力投入到特定的被测产品控制和实现测试序列上。 同时,由于在一个工厂内采用了统一的软件平台,极大地减少了软件维护的时间开销。不同的测试线对工程师的要求也趋于统一,从而降低了因人员流动而造成的风险。 应用实例 某汽车电子厂商选用了上海聚星仪器有限公司的汽车电子测试平台组成汽车收音机的测试线,为了满足产品Cycle Time的要求,采用七个PXI测试站来分担上百个测试项目。其中两个测试站进行PCB形态的测试,如PCB上的测点电压、电流等参数;另外的测试站均为整机形态的测试,如调校、CD/MP3、AM/FM、音效控制、写入产品追踪及生产信息等等。如图4所示。 每个测试站上运行不同的测试序列,但采用相同的用户操作界面和测试数据管理软件。 由于采用了基于虚拟仪器技术的汽车电子测试平台,目前该测试线同时承担了三种类型、十几个型号的汽车收音机自动测试任务,而该测试平台的维护只需要一个工程师即可完成。 结语 基于虚拟仪器技术的汽车电子测试平台能够有效的满足日趋复杂的测试要求,提高测试线的开发效率并降低生产成本,正逐渐成为汽车电子产品测试领域中新的趋势。 电子测试论文:新形势下电子测试技术需求新趋势 摘要:伴随着经济形势的变化,电子制造产业受到很大冲击,与电子产业密切相关的测试技术也随着市场重点的变化而变化,本文通过对多家公司的访谈,探索新形势下电子测试技术需求新趋势。 关键词:电子测试;无线测试;测试测量;3G 对于电子技术来说,测试测量几乎贯穿了每个电子产品的设计、开发与生产的全过程,并且成为电子工程师必须掌握的一项技能。受电子业整体低迷的影响,电子测试市场近期有所下滑。但总的来说,测试行业市场需求有升有降,技术发展的需求增强。普通家用电子产品和通信产品行业许多企业处于困难时期,产量下降。近期没有生产扩容需求。因此。作为质量控制的生产线测试市场需求有所下降。随着目前3G的兴起和发展,一些技术领先的企业和研发以及检测机构,要求测试测量行业提供顺应通信标准和技术发展的仪表。因此针对研发和检测市场需求是增长的。 中国市场的测试测量需求依然在提升,有数据显示,2008年国内电子测试仪器进口量有明显的增长。而中国扩大内需的政府举措更是给测试测量产业发展带来巨大的空间。据粗算。2009年一季度大部分测试仪器厂商在中国国有企业和科研院所方面的销售有相当程度地提升。 抓住市场成长的热点 虽然遭遇经济危机,但并不是每个行业都受到牵连,有些产业依然蓬勃发展,因此,一些市场发展的热点领域依然存在着促使测试测量厂商取得突破的机遇,比如对先进生产技术的支持,又如一贯是测试测量重要应用的国防和航天,更有最近逐渐兴起的3G网络。 测试与测量技术的发展与电子行业的发展密不可分。即使遇到一些问题,电子行业的发展动力依然来自于消费者对体积更小、功能更强、更多互连计算和通信产品的需求。为满足这些需求,电子企业不断推出新产品,将新无线协议、新电池技术、新元件和半导体技术等各种功能集成在这些电子产品中,并且这一趋势在每一代新产品中的应用似乎逐渐加快了,所有这些都促使测试行业必须采用新的方法去测试这些新型产品和前沿技术。吉时利公司认为,目前这方面的热点包括:对于每种新的无线协议都相应需要新的测试方法和测量仪器;工艺尺寸低达45nm甚至更小,半导体小型化的每一次新进展都要求测量技术相应进步;要想制造出世界上最便宜的笔记本电脑或手机,也需要对测试技术进行革新,不断降低购买价格,降低测试成本。解决所有复杂的问题都需要进行更多的测试。在生产条件下以最高的产能进行更多的数据采集和分析工作,以改进这些新工艺。 上海横河国际贸易有限公司市场总监吴启尧则认为,一方面随着新兴国家的崛起,带来了能耗的直线上升,使全球变暖及污染日趋严重,为了应对能源紧张及环境保护。节能、环保、新能源成为全球发展的共同课题。另一方面,中国国内的3G牌照发放也会带来新一轮的大规模建设和投资,而在3G建设的同时已经在逐步向4G领域迈进。无线通信已经不再单单局限在通话这一简单的功能,而是从照相功能、音乐功能向网络功能和电视功能等全面迈进。而这些也给作为领域排头兵的测试测量行业带来了新的机遇和课题。随着新能源的逐步开发和节能技术的不断成熟。变频控制器越来越被广大行业领域所重视。另外、芯片功能的不断加强也同时带动了多通道数字领域测试测量要求的提高。同时网络的广泛应用将对高速、快捷的通信领域提出更高的要求。这些领域都要求测试技术在多通道、高频率、高精度等方面能更上一层楼。 同样看好3G市场的还有罗德与施瓦茨中国有限公司产品支持部产品经理陈峰,他认为近期在测试测量领域有两大热点:3G移动通信和航天与军用测试。3G通信测试可以分很多方面,如关于核心网的测试、基站子系统的测试以及终端的测试等,可能需要进行射频辐射测试(包括EMC测试)、射频传导测试、协议测试、SIM测试、音频测试、CTIA/OTA测试、SAR测试、产品安全性测试等。航天和军事领域的测试涵盖范围极广。在射频微波测试方面,包括卫星测控、雷达测试、环境仿真、材料测试、元部件测试、基带测试、天线测试、信号仿真与分析等等。对于罗德与施瓦茨公司而言,保持技术领先并不断创新是公司的基本方针。在通信测试领域,保持着与3Gpp标准的同步和前瞻性的统一,随着目前3G和LTE的飞速发展,带来的是公司新的机遇;在航天与国防领域,无论是飞船和卫星、新型飞机和雷达还是舰船和航母,都给公司的发展带来机遇,同时也是挑战。 泰克亚太区市场开发经理孙志强则从我们身处的“全新的数字时代”的5大市场驱动力具体分析了测试技术发展新趋势。 ・基于数字RF技术的全新RF和微波市场: ・需要对随时间变化RF信号进行跟踪、监视和捕获分析; ・需要对“宽带”RF信号无缝“复制”、分析; ・可定制的灵活测试完整方案。 ・基于数字视频技术的全新视频应用: ・既要对传统的视频技术又要对全新的数字视频进行测试; ・对全新的数字视频内容进行测试分析; ・高效灵活的数字视频测试方案。 ・基于高速串行技术的全新计算、通信和娱乐应用: ・对复杂的高速系统进行“全信号通路”检测和分析(从发射端,到中间连接,到接收端); ・针对高速信号系统测试。要设备具有极高的信号保真度(即要测试设备有“全量程”的最低“噪声”); ・高效灵活的测试解决方案,缩短用户产品开发周期。 ・基于嵌入式系统技术的全新而广泛电子应用: ・需要对大量“新技术”一之前只在高速系统中使用的技术,现在也广泛应用在嵌入式系统; ・需要对混合信号环境进行测试分析; ・针对多样化的总线,需要高效灵活的测试方案。 ・基于无线通信技术的全新下一代网络应用: ・以中国为例,需要最全面的能够支持包括CDMA2000,WCDMA,TD以及核心网的NGN、WiMAX、LTE在内的各种技术的网络和终端测试解决方案; ・需要有支持2G/3G融合互操作的网络优化解决方案和管理QoS客户体验的质量分析方案;下一代通信不只是技术的竞争,更重要是网络应用和用户管理。 挑战与解决策略 对于测试测量厂商来说,不仅仅要针对技术需求的重点来进行策略调整,同时还要面对测试工程师提出的更多新要求,像如何满足多样化的测量需求和任务?如何降低选择和使用测试仪器的风险?如何加快用户产品设计和调试周期?如何帮助用户仪器投资最大化和产品创新?以上种种 挑战,归结到一点就是:现在我们身处在一个以方案为中心,以需求为导向,以服务为根本的新型电子测试市场。 面临的挑战中很重要的一点是如何在改进性能的同时降低测试成本。当然,改进性能涉及到很多方面,与实际应用是不同的。在研发实验室中,改进性能通常意味着实现更高的测量精度。在生产条件下,中心问题是提高产能同时保持测量可重复性和精度。在这两种情况下,最复杂的事情是上一问题中所提到的快速变化的环境;每当一种测量系统或测量方案变得比较完善时,似乎另外一种新的无线协议又需要进行测试,或者半导体器件的几何尺寸又在迈向45nm的道路上经过了新一轮“缩小”,从而必须要对测试系统进行重新设计甚至重新构建。降低这种情况下的测试成本意味着仪器制造商必须在设计新产品时极富创意。他们的设计是否向后兼容之前的产品?是否能够将多种仪器的功能集成到一套工具中,或者在尺寸更小的设备中集成更多的通道?是否集成了智能的固件和软件功能。从而缩短系统配置和调试所需的时间? 吉时利公司认为。应对挑战必须不断创新,其中包括研制出灵活而实用的测量仪器。例如。一种能够在不同环境下用于不同测试的仪器,或者集成多种功能的单台仪器,能够节省用户购买多台仪器分别执行各个任务的投资成本。很多先进材料。包括纳米技术和基于半导体的材料,都需要进行多种电气测量,例如超低电流和/或超高电阻特征分析。吉时利已经在低压测量领域获得了经验。虽然吉时利在这一领域处于领先地位,仍不断推进测量技术,降低对产能增大的敏感性,提高生产良率,降低测试成本。 罗德与施瓦茨陈峰则展望了在通信和航天与军用测试领域的技术发展需求及挑战。新的电子技术的发展主要体现在通信技术和航天与国防技术的发展,具体频率和带宽以及数字处理的能力的提高,因此,测量技术在这方面也要随之提高。需要有更高的速度、更宽的带宽和更高的精度。在通信领域,LTE的应用是近期发展的目标;在航天与国防领域,新的测控技术、新型飞机与舰船、电子对抗以及隐形飞机和对应的雷达技术带来新的测试需求。 从性能上讲,技术革新体现在数字处理技术的发展及其与射频器件的优化配合,将会有更高的精度和速度、更大的带宽,从而帮助通信技术和国防应用的技术发展。从功能上讲,测试仪器会在通用性集成功能方面带来突破。简单说就是一台多功能仪器完成以前一套测试系统的工作。例如,一台接收机,同时具有频谱分析、场强分析、调制分析、噪声分析、矢量分析以及功率测试等等各项功能。同时,测试仪器要具有通用性和前瞻性,开放用户接口,给用户开发空间,从而帮助技术人员在研发中尝试新技术和方案,推动技术发展。 结语 随着电子技术的飞速发展,线路复杂性的不断增加,环保节能的要求越来越严格,作为基础工具的测试测量仪器被提出了更高的要求,精度、测试范围、应用领域的拓展和功能的多样性都成为各测试厂商不断追求的目标。 全球的金融危机已经对各行各业造成了重大的影响。各行业也都在不断的消减经费,压缩研发预算,这些都对测试测量行业有一定的影响,由于总体用户的需求下降,也造成各测试仪器厂商对于销售预期的不确定性。技术上各仪器测试厂商可能对一些前景并不理想的行业产品进行消减。这就要求测试仪器厂商本着如下原则进行战略调整: ・提供更精确的仪器硬件平台,最大限度地提高信号保真度,减少测试方案的导入误差量; ・提供高效的应用解决方案,包括针对各种技术标准的专有软件方案和探测方案{探头和夹具等); ・提供可定制的测试中心平台。既能执行标准测试流程,又能定制专有条件下的极限测试; ・提供世界级的专家咨询网络,最大限度地为用户增值。 以上这些测试方案的创新,必将贯彻到电子行业从设计、开发到生产制造每一个环节,会极大推动用户的技术创新进程。尤其在当前,那些意识到这些变化的电子测试设备厂商必将和中国用户一起,最终实现了产品和产业的技术升级。 IPC职业培训与认证项目走进中国大专院校 5月14日,IPC(国际电子工业连接协会)中国区总经理彭丽霞与来自南京职业技术学院、哈尔滨工业大学的代表签属协议,该协会将免费赠送一定数量的标准文件作为两所学校的教学使用。 目前,IPC在电子制造方面共有五项带有培训认证的标准,它们是:IPC-A-600、IPC-A-610、IPC/WFLMA-A-620、IPC J―STD-001和IPC-7711/7721。 另外,IPC还与南京电子学会电子制造专业委员会签署合作协议,双方将开展互换会员行动,彭丽霞还宣布IPC的航空航天标准向中国开放。 电子测试论文:基于CAN总线及蓝牙技术的汽车电子产品的开发及测试 摘要:为某整车厂商开发了一款基于cAN总线及蓝牙技术的车载娱乐设备,实现了免提通话、音频流音乐播放等功能,本文结合产品开发与测试经验,介绍综合运用cAN总线和蓝牙技术开发汽车电子产品及测试中的关键技术。 关键字:cAN;汽车电子;蓝牙 引言 在汽车电子系统中,CAN总线通信技术不仅减少了线束减轻了汽车重量从而提高了效率,更重要的是它实现了汽车电子网络的信息共享和数据传输,利用它可以把某项应用按照功能分拆在不同的组件中实现,这样在实现各个功能子系统时非常灵活,系统中组件的使用更广泛更充分,单个组件可以在多个功能系统中被应用。可以说CAN总线的出现更好地体现了网络复用的特点。蓝牙技术在消费电子领域中的成功运用经验推广到汽车电子领域后,其开发与测试遇到了一定的挑战,笔者结合为某整车厂商开发的一款基于CAN总线及蓝牙技术的车载信息娱乐设备,介绍基于CAN总线及蓝牙技术的汽车电子产品开发及测试中的关键技术。 产品开发 该产品是一个集成usB音频播放、蓝牙免提、蓝牙音频流播放等功能于一体的汽车电控单元(以下以USB-BOX来表示),通过CAN总线与车内音响系统组合为一体,实现播放普通u盘内音乐文件(MP3、WAV、wMA等),同时可以通过蓝牙功能实现免提接听、拨打电话及播放流媒体音乐等。音响系统包括液晶屏、收音机、方向盘和USB-BOX,其中液晶屏用于实现歌曲文件信息、电话相关信息以及电话本的显示等功能,收音机实现CD音乐播放及控制等功能,收音机和方向盘上带有按键控制接口,实现对USB-BOX的音乐控制和免提操作,系统结构如图1所示。 在这个CAN网络汽车音响系统中,收音机和方向盘CAN节点提供人机操作接口控制USB-BOX,而USB音乐播放和蓝牙免提功能相关的液晶屏显示页面则由USB-BOX来控制。USB-BOX的程序设计采用基于有限状态自动机的软件架构,将整个控制流按照功能分解为若干并发的子状态机,每个状态机被实现为一个任务,在子状态机中将该功能实现的过程节点做为子状态,以过程的推进作为状态机的跳转,这样使得整个系统构架清晰,简化了实现,便于系统调试和后续功能扩展。 在状态机的实现中,关键跳转条件是CAN帧和蓝牙信号,CAN帧方面主要是标识符的管理,标识符是指当前液晶屏应该显示什么样的页面。提供什么样的显示信息和导航选择,在该页面下收音机和方向盘按键操作对应哪些控制命令,可以实现哪些选择性的操作(选择、退出、向上向下导航、向前向后导航),由USB-BOX和收音机共同管理。而蓝牙信号涉及到不同手机在同一功能上的不同差异,信息组合不完整,次序不固定,这就会带来一定的兼容性问题。下面以电管理为例描述一下状态机的设计。 首先根据整个来电管理的过程设计Ready、IncomingCallEstablish、ActiveCall三个状态,USB-BOX默认起始状态为Ready,当手机来电时,手机把蓝牙信号CALL SETUP IND(呼叫过程提示)、RING IND(来电响铃提示)和CALLER_ID_IND(来电号码)等来电信息传给USB-BOX,USB-BOX进入IncomingCallEstablish状态。通过CAN帧将响铃提示信息发送给管理功放音响的收音机,把来电号码发送给液晶屏,这时收音机播放铃声,同时液晶屏上弹出显示页面。包括该电话号码,并提供是否接听的两个可导航选项,这个页面的标识符便是来电管理标识符。这时可以利用收音机上的导航按键选择是否接听,在导航到接听按键上按下选择键时,收音机会把接听来电命令发送给USB-BOX,USB-BOX通过蓝牙信号把接听来电命令发给手机,手机接听来电,通话建立后手机把蓝牙信号CALL IND=1(呼叫建立)发送给USB-BOX,USB-BOX进入ActiveCall状态,在该状态下,在收音机上按下选择键时,USB-BOX接收到该按键操作命令,发送CAN帧给液晶屏,弹出一个可导航页面,包括挂断、保持选项,选择挂断,收音机把挂断命令通过CAN帧发送给USB-BOX,USB-BOX通过蓝牙信号发送给手机挂断电话,挂断后手机把蓝牙信号CALL IND=0(通话结束)发送给USB-BOX,USB-BOX进入Ready状态,同时通过CAN帧把通话结束发送给液晶屏和收音机。 产品测试 下面以该产品蓝牙特性的测试来说明一下如何综合采用CAN总线及蓝牙技术完成对该产品的蓝牙测试,在这里将被测试的产品以EUT来表示。 由于无法搭建产品运行时需要的所有外部环境去直接测试产品的各项功能,所以设计了测试工装在生产线上对产品进行测试,同时由于EUT实现的功能比较多,完成单个BUT测试需要的时间比较长,这样为了满足生产节拍的快节奏,在生产线上需要多个工装分别测试多个BUT。EUT的蓝牙特性是指其蓝牙射频通信上是否稳定,软件是否正常运行,不涉及具体的功能项,我们通过确定EUT的信号强度来判断其射频通信,通过一个具体的功能项一配对来判断其软件是否正常运行。 下面首先描述一下测试环境及测试方法,然后详细介绍测试方法的实现。 由于EUT是有效范围为10m的Class 2蓝牙设备,而生产线本身就10米左右,在10m范围内存在多个测试工装和多个EUT,所以为了保证测试工装确实在测试其测试台上的EUT,需要确定工装测试台上这个特定EUT的蓝牙地址以进行后续的配对功能以完成测试。由于测试工装与其测试台上的EUT距离是固定的,而且在某测试工装和多个EUT之间,工装与其测试台上的EUT的距离是最近的,所以在测试工装上实现可以测量被搜索设备的信号强度的搜索功能,对有效范围内的BUT进行搜索,只要测试台上的EUT的信号强度是OK的,那么信号强度最强的蓝牙地址便是工装测试台上的EUT所对应的蓝牙地址。 而EUT配对过程的实现(图2)是一个典型的采用CAN总线及蓝牙技术综合实现的功能,首先EUT将来自蓝牙手机的配对请求通过CAN总线发送到液晶屏上显示,然后利用收音机上的按键允许配对,通过CAN总线发送给EUT,BUT接着把弹出PIN码虚拟键盘请求发送到液晶屏上,接着在液晶屏上的虚拟键盘上通过收音机上的按键输入PIN码,然后通过CAN总线把PIN码发送到BUT上,BUT接受蓝牙手机配对,发送PIN码完成配对。 在这里约定一个统一的PIN码,只需要在测试工装上实现蓝牙配对、接收BUT通过CAN总线发送的配对请求、通过cAN总线发送允许配对命令及发送PIN码到BUT的功能即可完成对BUT配对功能的测试。如果测试台上EUT蓝牙特性OK,便可以顺利完成配对操作,如果该EUT的信号强度没有满足要求,而通过搜索最强信号强度得到的蓝牙地址是另外一个EUT的话,由于测试工装跟另外一台工装测试台上的BUT不存在CAN总线连接,所以无法接收配对请求,在这里设定一个超时时间,便可以得出EUT测试不OK的结论。 结语 笔者开发了一款基于CAN总线及蓝牙技术的汽车电子产品,该产品运行稳定可靠,目前已经成功装车应用,本文分析了其产品开发及测试的原理及特点,并结合具体实例介绍了开发及测试的实现。 电子测试论文:基于虚拟仪器技术的航空机载电子设备自动测试系统 机载电子设备自动测试系统需要对上百种部件进行功能测试,涉及的信号种类和数量都很多,这些信号按照频率分为低频和高频两种,按时域特性分为连续和离散信号,按照形式分为电信号和非电信号(如温度、速度、高度、气压、航向等)。为满足复杂的测试需求,我们采用虚拟仪器技术。 系统硬件设计 PXI模块化仪器相对于GPIB、VXI、RS232等仪器而言,具有速度快、体积小、易扩展等优势,因此作为硬件的主体。再选用常规信号源(SOURCE)和信号测量模块(SENSOR),通过GPIB和RS232总线扩展专用和自研设备。整个系统硬件原理如图1所示。 由于PXI模块较多,且为了今后的扩展,选用了18槽的PXI-1045机箱;为了进一步提高系统平台的集成度,选用PXI-8187零槽嵌入式控制器,摒弃了以往系统中利用MXI-2将工控机作为主控器的方式。PXI-8187带有GPIB接口,可以方便的扩展GPIB总线设备。部分仪器资源和部件需要串口通信,故选用PXI-8421扩展4个串口。 1 信号采集 以61/2数字万用表PXI-4070和51/2数字万用表PXI-4060作为常用的测试模块,可以测量0~300V的电压,0~1A的电流,0~100MΩ的电阻。 示波器PXI-5112(2通道8位分辨率,100MHz带宽)和模拟输入PXI-6070E(16路单端输入/8路差分输入,12位分辨率,1.25M采样率)配合使用,可以满足常用的连续波和单点电压信号的采集。PXI-6070E在进行数据采集时,前端连接了两块SCXI-1125,用于信号的调理(10kHz或4Hz的低通滤波、衰减)。此外,PXI-6070E还可用于控制器与SCXI机箱之间的通信。 高速DIO PXI-6534可以采集和输出高低速离散量。特殊和复杂信号的采集处理则采用GPIB设备和RS232自研设备,如频谱分析仪。 2 信号输出 函数发生器PXI-5421(16位分辨率,100MS/S采样率,带宽43MHz)和高速模拟输出PXI-6733(8路输出,16位分辨率,刷新率1MHz)配合使用,可以满足常用的连续波和单点电压信号的输出;SCXI-1124用于隔离模拟电压和电流的输出。 特殊和复杂信号的输出采用GPIB设备和RS232自研设备,如交直流电源、射频信号源、大气数据测试系统、模拟器等。 3 信号路由 由于大部分机载电子设备的信号数量众多,不可能将所有信号同时直接连接到资源上,必须经过继电器矩阵进行切换。因此继电器必须有足够快的响应时间,才能通断较大的信号。选用两块继电器矩阵模块SCXI―11 29和附件SCXI-1333、SCXI-1339,组合成合适的继电器矩阵(最大通断能力150Vdc/A,150Vrms/250mA)。在信号的连接、断开过程中,为了实现最优路径的自动选择和安全保护(避免源于源相连),我们重新编写了继电器矩阵驱动,在实际使用中取得了满意的结果。 4 资源接口和适配器 资源接口是所有资源接口的集合,每个部件根据需要通过适配器连接部分资源。一个或多个UUT共用一个适配器,因此测试系统根据UUT的信号情况,可以配置一个或多个适配器。 系统软件设计 CVI在标准C语言(Ansi C)的基础上增加了仪器控制和工具函数库的虚拟仪器开发软件,提供了很多实用的例程,具有友好的图形用户界面,并且c语言是大家都比较熟悉和易于使用的开发工具,因此选用CVI可以加快测试程序(TP)的开发。系统软件原理见图2。 为了方便和规范TP的编写,TP开发管理软件根据输入的测试信息自动生成测试程序代码框架和仪器操作代码。测试程序编写完成后编译生成动态库,由测试程序执行管理软件调用和管理。在测试程序开发过程中,仪器操作和虚拟仪器界面的开发是两个重点。 1 IVI仪器驱动的开发和使用 仪器驱动的用途是对仪器进行程控,简化测试程序开发人员对仪器的操作。传统的仪器驱动与仪器耦合太紧密,仪器发生变化,驱动也要重新编写,进而使用此驱动的测试程序也要重新编写和编译。 IVI(可互换虚拟仪器)驱动采用了类驱动的概念,实现了同一类仪器之间的互换,同时增加了仪器仿真和状态缓存的特性,提高了TP开发调试的效率。CVI提供了方便的IVI驱动开发工具,因此可在开发测试程序过程中选用IVI驱动来控制仪器。 目前,IVI驱动标准只了八大类仪器的类驱动,为了保证非IVI标准的仪器在一定范围具有可互换和仿真功能,我们借鉴了标准IVI驱动的机制,开发了自定义IVI驱动。利用IVI驱动,我们成功实现了NI公司的PXI-4070卡式万用表与Agilent公司的HP34401GPIB台式万用表之间的互换,实现了不同公司生产的单相交流电源和三相交流电源之间的互换。 IVI驱动采用逻辑名和XML配置文件机制,在硬件资源描述发生变化时,只需更改配置文件,不需要更改和重新编译测试程序,就能保证测试程序的正常运行。如果不采用IVI驱动,就必须更改所有用到函数发生器的测试程序,将在很大程度上延误工程进度。 此外,利用IVI驱动的仿真功能,使得测试程序开发人员可在自己没有安装任何硬件的计算机上进行仿真调试,提高了平台的使用效率和测试程序开发效率。 2 虚拟仪器界面的开发 虚拟仪器界面提供人机接口,可以让操作员根据需要施加信号,实时监测信号。CVI提供了开发虚拟仪器界面的用户接口资源文件(*.uir)和各种控制和显示控件,用于模拟实际仪器界面。目前,NI LabVIEW、CVI和HP VEE是最为出色和方便易用的虚拟仪器界面开发软件。图3是其中一个TPS的虚拟仪器界面。 此例中,打开激励开关时,PXI-6733连续输出RMS 1.5V,频率400Hz的正弦波作为磁传感器的激励;用PXI-6070E的三路模拟输入通道同时采集磁传感器输出的三路航向信号(最大幅度小于100mV,频率为800Hz),并显示在同一个波形显示控件中,再利用算法计算出角度,显示在表盘控件中。由于增加了信号调理板SCXI-1125和端子板SCXI-1313,将PXI-6070E的测试范围扩展到2.5mV~300V,从而精确的测量了磁传感器输出的小信号,测算出精确的角度。 应用成果 采用NI PXI模块、CVI、IVI工具、MAX管理软件,以及第三方的设备,我们成功构建了多套通用、开放的航空机载电子设备自动测试系统。利用这些系统成功开发了多机型、总数量达三百多种的TPS,帮助用户实现了UUT快速的定检、维修。相对于用传统仪器搭建测试台的方式,自动测试系统在效率和质量上有了很大提高,为机载电子设备提供了有力保障。 电子测试论文:面向航天嵌入式电子系统的测试语言研究 摘 要:测试语言主要分2类:面向仪器的测试语言和面向信号的测试语言。通过分析2种测试语言的优缺点,结合我国航天嵌入式电子系统测试系统的特点,提出一种基于虚拟仪器的面向航天嵌入式电子系统的测试语言,该语言主要借鉴ATLAS的关键语句,将其解释为测试框架配置文件和测试文档;同时还描述该测试语言的程序格式和执行机制。 关键词:航天嵌入式电子系统;虚拟仪器;测试语言;ATLAS;自动测试 随着我国航天技术的发展,航天嵌入式电子系统的复杂度不断增加,可靠度要求越来越高,产品研制周期也越来越短。这就给航天嵌入式电子系统的测试提出了新的挑战。在新一代自动测试系统中,自动测试语言――如ATLAS语言,在系统级仿真、测试与验证中起着非常重要的作用,人和机器均可翻译的自动测试语言不但可以作为用户与测试人员沟通的桥梁,而且可以编译成可执行测试代码,在目标机器上运行。 本文通过分析面向信号和面向仪器2类测试语言的优缺点,结合我国航天嵌入式电子系统测试系统的特点,提出一种基于虚拟仪器的面向航天嵌入式电子系统的测试语言,目的是将测试过程中的各种资源和功能单元进行组态,并将其涵盖于既定的测试框架中,实现“积木式”软件开发。同时,该测试语言还融入了软件工程的思想,加入测试文档和测试程序的自动生成功能,进一步提高了测试系统开发效率。 1 测试语言综述 测试语言大体上可分为2类:面向信号的测试语言和面向仪器的测试语言。 面向仪器的测试语言,如LabView主要通过直接调用仪器驱动实现测试过程,面向仪器的测试语言与具体仪器紧密相关,因此程序移植比较困难,可重用性也比较差。而面向信号的测试语言,如ATLAS(Abbreviated Test Language for All Systems),则主要通过对信号的操作(施加激励信号,测试响应信号)来映射底层测试仪器的操作,达到与仪器无关的目的,因此面向信号的测试语言具有较好的可移植性和可重用性。ATLAS语言作为一种面向信号的测试语言,还采用了类似于英语自然语言的语法格式,使得它成为一种人机均可翻译的测试语言,既可以作为工程师和测试人员之间交流的文档规范,也可以经编译后作为测试程序执行,鉴于此,ATLAS成为美国国防部首推的军方测试语言。 但由于ATALS语言是一种接近于英语自然语言的测试语言,并不适合国内用户使用;同时,为了能够满足各个方面的测试需求,IEEE组织不断对ATLAS进行修改,使得其语句非常臃肿,仅语言关键字就有1 000个(IEEE ATLAS STD-95),使得ATLAS语言的培训费用十分高昂;再者,ATLAS的编译器价格极其昂贵,使得其优势难以在国内测控领域发挥。 而另一方面,面向仪器的测试语言却在商业领域取得了长足的发展,鉴于仪器互换的问题,NI和惠普等公司联合推出了一系列的仪器驱动标准:VISA(Virtual Instrument Software Architecture)和IVI(Interchangeable Virtual Instrument)。VISA是VPP(VXI plug play)联盟于1996年2月推出的新一代仪器I/O标准,VISA具有与仪器硬件接口无关的特性,即VISA是面向器件功能,而不是面向接口总线。使用它控制VXI,GPIB,RS 232,PXI等仪器时,不必考虑接口总线类型。如图1所示。 为了进一步提高仪器驱动程序的执行性能,达到仪器的互换,1998 年由9家公司成立的IVI基金会,在VXI-PNP 技术基础上为仪器驱动程序制定新的编程接口,在VISA 标准驱动程序上插入VXI-PNP 框架结构和类驱动程序,它通过定义类驱动器和专用驱动器实现了部分通用仪器之间的互换,缩短了程序开发时间,提高了系统的运行性能。如图2所示。 针对于此,IEEE推出ATLAS 2版本,它整合了VISA,IVI和面向对象技术,给ATLAS语言注入了新的活力。总体来讲,面向信号的语言和面向仪器的语言各有优势,面向仪器的语言具有直观,易用的特点;而面向信号的语言编写的测试程序具有较好的可重用性和仪器可互换性。 2 航天嵌入式电子系统测试需求 航天嵌入式电子系统测试主要是针对航天专用的三模冗余或两模冗余嵌入式电子计算机,这些系统在出厂前必须进行全面的测试,测试主要可分为内部测试和外部测试,内部测试主要是指那些无需借助外部测试仪器,而可以直接通过嵌入式系统内部执行测试程序所进行的测试,如CPU测试、ROM测试、RAM测试、端口测试等;外部测试则是指需要外部测试仪器配合所进行的测试,如开关量测试、串口测试、计数器测试、AD/DA测试等。 航天嵌入式电子系统测试的传统方法为:根据测试需求分别设计内部测试程序和外部测试仪器及测试程序;嵌入式电子系统和外部测试系统分别上电初始化后,外部测试系统向嵌入式电子系统上传测试程序(嵌入式系统本身的ROM内固化有1个RTOS);嵌入式系统加载测试程序后向外部测试系统发握手信号,并等待外部激励;外部测试系统向嵌入式系统发送激励信号,嵌入式系统接收激励并做出响应,如此循环下去。 为提高测试系统可重用性和测试的准确性,开展了面向航天嵌入式电子系统的测试技术研究,并对一些测试模块(软件)进行了标准化工作,如CPU测试、ROM测试、RAM测试、AD/DA测试等;同时还采用标准的基于PXI的测试仪器,以达到仪器可重用,系统可配置的目的。 3 面向航天嵌入式电子系统的测试语言 面向航天嵌入式电子系统的测试语言不但要解决外部测试问题还要解决内部测试问题,这里在融合面向信号测试语言与面向仪器测试的各自优势的基础上,通过系统建模的方法,定义了适用于航天嵌入式电子系统测试应用的测试语言,以达到测试系统的可重用及可配置的目的。 系统建模包括3个方面:信号建模,UUT(Unit Under Test,被测对象)建模和测试仪器建模3个方面。信号建模主要针对航天嵌入式电子系统所常见的接口信号类型及特点,定义出一组常见信号,用户可以通过参数设定,达到描述UUT或测试仪器接口信号特征的目的;UUT建模主要是通过对UUT外部接口,内部组件参数及体系结构的描述,达到内部测试测试程序的自动装配,UUT建模同时支持黑盒建模(仅描述其外部接口)和灰盒建模(同时描述其内部体系结构及组件参数);测试仪器建模则通过描述测试仪器的本质信号特征及关键接口特征,并最终映射实际仪器(所建立的测试仪器模型与实际仪器可能存在一对多或多对一的对应关系),达到测试程序可重用,仪器可更换的目的。 因此,本文所描述的面向航天嵌入式系统的测试语言主要包括5个部分: 信号描述及定义通过定义一组航天嵌入式电子系统常见的基本信号,如数字信号(包括开关量和脉冲量)、模拟量(DC,AC)等。用户可通过配置信号参数设定信号; 被测对象描述通过描述被测对象的接口关系,并建立状态机功能模型,仿真被测对象的功能模型,并自动生成内部测试程序。在未建立状态机功能模型时,系统可以将被测对象作为一个黑盒考虑,此时不生成被测对象内部测试程序; 测试仪器描述通过描述测试仪器,达到建立测试需求模型,并最终与1个或多个实际测试仪器相映射,测试仪器本身相当于一个信号描述集合,通过定义虚拟测试仪器,提高了测试仪器的可互换性和测试程序的可重用性。这样既保留了面向仪器测试语言的直观性和易用性,也提高了程序的可重用性; 连接关系描述连接关系描述定义了UUT与测试仪器之间的连接关系,连接关系描述还可以包含适配器描述,使得测试系统的层次性更加明显,也更有用; 测试策略描述测试测量是测试语言中的最重要的部分,通过一系列的测试动作:apply,measure,verify等,控制测试仪器完成测试过程。测试策略描述语句选择提取ATLAS关键测试语句:单信号语句、多信号语句、总线操作语句、定时和事件相关语句,并对其进行了一定的改进,使之更直观,且更易于实现到图形化语言的转换。测试语言的具体格式如下: 每一个TEST_ITEM(也即测试策略描述)对应于测试框架中一个测试细则,测试细则是图形化的测试执行界面的一个子界面。 测试语言经编译/解释后生成测试框架配置文件和测试文档,用户通过加载测试框架配置文件,设置执行次数和选择测试项目,系统即开始进行测试,测试界面主要分两部分:测试总览和测试细则,其中测试总览主要采用文本框的形式显示当前的测试记录,包括当前正在进行的测试项目和捕获的错误信息等;测试细则是由一个或多个图形化的详细测试分项构成。 4 结 语 通过研究国内外测试语言发展现状,结合面向信号测试语言和面向仪器测试语言的优势,采用软件工程的思想,建立了基于虚拟仪器的面向航天嵌入式电子系统的测试语言模型,为以后的进一步研究奠定了基础。基于虚拟仪器的测试语言还处于研究的初级阶段,仍有不完善的地方,需要进一步改进。 电子测试论文:高过载下电子元器件测试方法研究 高过载条件下测试电路需要达到高速测试要求,本文从研究电容、电阻、二极管以及电感等电子元器件的测试方法入手,在高过载下电子元器件测试过程中,设计与之相配套的测试电路,以此保证测试电路能够符合特定要求,为高过载下引信系统运行的稳定性与可靠性提供文献参考。 【关键词】高过载 电子元器件 测试方法 我国电子元件的平均每年的生产总量占全球的39%左右,但是我国电子元器件检验技术的发展并不成熟。而检测电子元器件是维修电器的一个基本内容。一般而言,采取的是从电阻器、电容器、二极管、电感器变压器这四个方面进行检测的方法。电子元器件检测朝着自动化方向的不断发展,使得研究高过载下电子元器件测试方法成为了热点话题。 1 研究高过载下电子元器件测试方法的必要性 在检测电子元器件的过程中,一般利用LCR数字电桥以及UT708新型数字万用表进行检测。LCR数字电桥的测试精度较高,但是它的测试频率却偏低,每秒平均10个。UT708新型数字万用表的测试频率比数字电桥还低,每秒平均3个,难以满足高过载下高速测试的要求。此外,一般情况下,利用本万用表只能有一个测试通道,无法同时对多组数据信息进行实时监视。虽然本万用表配备了相应的计算机接口,然而其数据信息的传输速度很慢,且不利于数据信息的记录。因此探究在强应力场环境下,电子元器件参数的动态监检测方式是十分有必要的,以此才能够达到不同试验情况下与不同环境下的各种要求。 2 高过载下电子元器件测试方法研究 2.1 选择试验方法 文中探讨的高过载是指由机械冲击产生的高过载。笔者将标准锤击机作为本试验设备。因为标准锤击机与加速传感设备具备较强的重复性能,所以能够用作恒定应力的试验设备。利用锤击机产生高过载,然后发生惯性力,以此进行试验。标准锤击机上的棘轮中,有三十个齿,且每个齿的转角为12度。在实验中,锤击机的转动齿数多,锤击过程中的产生惯性加速度也就更大。用棘轮上的齿数,来控制锤击机模拟的具体惯性力。通常情况下,击锤的碰撞时间大约为150μs,占实际时间的几十分之至几百分之一。 在高过载试验条件下,电子元器件的具体特征参数多会出现不同程度的变化,过载水平地不断增加,特征参数也会不断地发生改变,当冲击结束后,待测参数将会恢复为初始值。 2.2 设计测试电路 2.2.1 设计电阻测试电路 (1)运放测电阻阻值的利用。测试原理公式如下: Uo=-Ui (1) 在本公式中:Ui为基准电压,Rx为待测电阻,R1是基准电阻,Uo为输出电压。在明确基准电压Ui和基准电阻R1的基础上,输出电压Uo与Rx是存在一定的联系,所以将待测电阻Rx更换为与之相符的输出电压Uo,然后利用下述公式进行换算,就能够得出待测电阻Rx的实际阻值。 Uo=-Ui ,Rx=-R1 此实验结果显示,该测试电路适用于高速测试以及高温测试环境。 (2)利用RC振荡法测试电阻值。此测试原理为:在电路中,当待测电阻和电容形成一个完整的RC振荡回路时,电容的放电与充电均要通过被测电阻。因此放电时间与充电时间是相等,且振荡集成电路自带2个恒流源,并以控制电容充电的实际电流作为恒值,由此,在电容两侧的电压将会出现线性变化。通过实验证明,本测试电路达到了高速测试要求。 2.2.2 电容测试电路 (1)RC振荡方法对电容充电特性与放电特性的测试。测试原理:笔者利用电路形成RC多谐振荡设备,在电容中的电压为Vcc的情况下,电路内将会出现1个短路通道,且电容放电;当电容电压为Vcc时,电路中的短路通道将会被关闭,电容充电,同时还将会输出波信号,而方波高电信号在幅值上和Vcc相等,可以利用此方波信号进行定时。试验中,取电容端压是以分析放电、充电时间来反映实际的容值,由于其只对电容单向进行放电、充电,因此适用于无极性电容以及有极性电容的测试。然而,此测试法的缺点在于:难以保证充电时间与放电时间的一致,振荡频率在20kHz以下,电容端压值为非线性。经过实测与仿真后,证明本测试法操作简单,符合高速测试要求。 (2)改进RC振荡法。利用改进后的RC振荡法对电容进行测试。测试原理是:运用集成函数发生设备,在本电路中,电容与电阻构成一个完整的RC振荡回路,而电容放电、充电经过电压后,放电与充电相同,发生设备自带的2个恒流源,将其中的控制充电、放电电流作为一个恒值,由此,在电阻两侧电压呈三角波形状。当振荡频率为100kHz的情况下,三角波的线性度是0.1%。通过实验证明,本测试电路符合高速测试要求。 2.3 二级管的测试电路 此测试原理是:在电路中,利用LF353和ICL8038形成交变信号电源,并将该信号加在由待测二极管与一线性的基准电阻形成的分压网络上,采集二极管两侧的电压,大约是0.5V。该测试结果证明,本测试电路符合了高速测试要求。 2.4 电感参数测试电路 在本电路中,明确某一电阻以及待测电感的串联电阻,利用本信号发生器所引发的正弦波试验信号,以及待测电感两端的电压,然后经过电感与电压这两者进行转换,最后从示波器中输出导纳,并获得待测电感的实际感抗。 3 结论 综上,对实验结果进行研究分析后得出,将笔者所阐述的测试电路用于高过载试验中,待测二极管、电感参数、电阻以及电容等电子元器件参数,与实际数值相比误差偏小,测试结果有效。因此本文所阐述的4种测试电路满足了高过载实验条件下的高速测试要求。 电子测试论文:光学玻璃折射率测试仪电子学系统设计 摘 要:为达到较高精度测量光学玻璃折射率的要求,研制了基于直角照准法、最小偏向角法和三最小最小偏向角法的光学玻璃折射率的测量设备。文中介绍了该测量设备的电子学系统控制和测量的设计方案,并对关键元器件的选用进行了分析。结果表明:电子学系统控制和测量设计方案可满足高精度光学玻璃折射率的测量精度要求。 关键词:光学玻璃 折射率 电子学系统 控制和测量 伴随光学精密仪器的高速发展,对光学玻璃的折射率的测量精度要求越来越高,光学玻璃折射率的数据精度对保证光学系统像质起着非常关键的作用。新型光学玻璃材料的研发也对光学玻璃折射率提出较高的要求。 很多人对光学材料折射率的测量提出了多种有价值的测量方法[1-2],主要有测角法和干涉测量法。文章介绍了基于测角法中使用的直角照准法、最小偏向角法和三最小偏向角法测量光学玻璃折射率的测试仪中的电子学控制和测量设计方案。 1 电子学方案 高精度光学玻璃折射率测试仪主要由底座、测角系统、传动机构和微调机构、自准光管、平行光管、载物台和光源箱组成。 1.1 系统 电子学部分是以单片机为前台机,系统机为后台机对位敏传感器(PSD)和轴角编码器进行数据采集,以步进机为执行机构,系统机进行数据运算的光电瞄准实时控制系统。 1.2 关键元器件的选用 1.2.1 轴角编码器 示值分辨率0.05″;精度0.5″;转速≤90°/S;显示箱:XXX°XX′XX″XX,按BCD码以度(百、十、个)分(十、个)秒(十、个)小数秒(后1、2位)顺序连续发送。其内容高4位(D7-D4)为标识位码(0-8),后4位(D3-D0)为BCD数据码。传输速度15?s1/字节-20?s1/字节。 1.2.2 位敏传感器 采用位敏传感器(PSD)作瞄准探测器是本系统的重要特点。它反应快、灵敏度高、精度高。与CCD不同,属于非离散性器件,适配电路也比较简单。PSD是具有横向光电效应的PIN光电位置传感器,I1、I2的输出和光点位置有关,经适配电路处理有: 式中:X:光点偏离中心位置座标;L:PSD光敏面长;I1、I2:PSD两端输出电流。 设计中选用滨松(HAMAMATSU)线阵PSD S3931,其主要技术指标如下: 上述PSD 0.2 ?m的位置分辨率,相当于度盘角度0.075″。6 mm的探测范围,折合角度为37.5′。 1.2.3 步进机和驱动器 步进机和精密微调机构相连,采用四相步进机和驱动器。整步模式下步进角可达0.9°,对应轴角0.2″,谱线在PSD上移动0.5 ?。 1.2.4 A/D转换器 AD转换器的位数 = 取14位AD,转换时间小于步进周期的10倍,以便多次平均。取100?s。本设计采用了12位逐次比较型AD转控器AD574。在接近PSD中心时,精瞄将位置信号切换到放大8倍,从而达到15位AD的跟踪精度。 1.2.5 瞄准时间 当步进脉冲取600 Hz/S时,从边缘到中心整步6000步,粗瞄所需时间为:(6000/600)=10s。 1.3 单片机测控系统设计 单片机是该系统的前位机,承担PSD和轴角编码器的角度数据采集,步进机的驱动控制,键盘和LCD显示的人机交互和数据予处理(例PSD的多次采集平均,加减除运算等)以及和系统机的串行通讯。 1.4 显示 采用240×64中小屏幕有背光的点阵液晶显示器,可进行汉字显示,并用电子游标模拟出谱线在PSD上的粗略和精确位置。给出角度数码和PSD上谱线位置偏移码。 1.5 系统机 系统机不附加接口板,它通过RS232串行口与前台机(单片机系统)相连。在0帧(监控0)联机状态下(联机2)它的功能和前台机一样,通过键盘对系统进行遥控,PSD和轴角码进行实时CRT显示。在1帧(监控1)联机状态下,接收前台机某模式下的逐项参数(角度值),进行运算,给出折射率的精确值。还可输入当时的温度、气压值、对折射率进行修正。 1.6 软件设计 前台机的逐程序由8051汇编语言编写,系统机的程序由C语言编写,采用模块化结构。包括程序清单和功能、全部程序列表、软件框图(主程序和监控0程序框图、调整和显示子程序框图、电机调整(跟瞄)子程序框图)、PSD值采样A/D转换防干扰平均值法子程序(INTO中断服务程序-读AD、给出模式1(直角照准法)测试流程框图、给出模式1叠代法解方程模块)。 2 结语 该文介绍了高精度光学玻璃折射率测试仪电子学设计方案,并对关键元器件的选用进行了分析,通过实际应用表明,电子学方案可满足高精度光学材料折射率测试仪的指标要求。 电子测试论文:汽车空调电子调速器老化测试系统的设计 摘要:介绍了一种汽车空调电子调速器老化测试系统的设计。采用三菱Q00JCPU为主控器,MT4414T触摸屏作为人机界面。用户可直接在触摸屏上设置工作主电压、信号类型、5段老化参数;同时具有风机工作电流、风机转速、产品温度等参数的显示和历史趋势查看功能。并集成了烟感报警、声光报警器等报警装置,实现无人化安全监控。系统最终实现了电子调速器功能和性能的在线老化测试,可自动检测出产品的隐藏缺陷,为产品质量改进提供了决策依据。目前该系统已经应用于汽车空调电子调速器的产品老化测试中。 关键词:电子调速器 风机 老化 随着社会经济和科学技术的快速发展,汽车已经成为人们生活中的主要消费品之一,并逐渐影响和改变人们的生活。汽车空调电子调速器作为汽车空调的重要组成部分,市场需求也逐年扩大。目前市场上电子元器件的质量良莠不齐,真假难辨,严重影响了电子整机产品的质量。汽车电子因其工作环境的特殊性,本身比一般电子产品要求高,如何保证汽车空调电子调速器的质量能满足客户的要求,显得十分迫切。设计一种专门针对汽车空调电子调速器的老化测试系统可有效降低产品的故障率。电子整机产品的老化,是指接通电源在室温或高低温情况下进行连续若几个小时甚至几十个小时的正常工作,然后再检测产品的性能是否符合要求。在产品出厂前及时发现有异常的产品,送往检修部门检修。这种异常产品往往是由于元器件质量或生产工艺比如虚焊等造成的,一般检测工序不容易发现。同时在产品开发阶段,对样品进行老化测试,还可以全面了解产品的性能,对后期进行批量生产提供依据[1]。 1 硬件设计 汽车空调电子调速器老化测试系统主要由以下单元模块组成:PLC主控单元、人机界面单元、稳压电源单元、信号发生单元、风机转速检测单元、电压/电流采样单元、温度检测单元、报警单元等。另外还包括工作电压为12V/24V的大小功率风机若干个,基本可满足各型号电子调速器要求,所有模块和风机都安装固定在一个铝合金工作台上。系统主要结构框图见图1。 1.1 PLC主控单元 PLC主控单元负责系统各单元的协调控制,执行用户设定的各项操作。Q00JCPU是三菱MELSEC-Q系列PLC中的基本型CPU,是以小规模系统为对象的,最适合于简单而又紧凑的控制系统。所支持的最大I/O点数为1024点,可以使用梯形图、语句表、ST(结构化文本,类高级语言)、SFC、FB等5种编程语言对基本型QCPU进行编程。Q00J为CPU、电源和主基板(带32点输入输出)一体机,同时内置串行通讯功能RS-232和RS485接口能与使用MC通讯协议的外部设备进行通讯[2]。系统中使用其RS-232接口与上海步科的MT4500触摸屏通信。RS-485接口与电源单元的数控直流稳压电源通信,用于设定当前电源输出。另外在0#插槽上额外配置了一个QJ71C24N通信模块连接信号发生单元。 1.2 人机界面单元 人机界面选用的是上海步科生产的MT4414T触摸屏,7寸TFT、65536显示彩色、800*480分辨率、4线精密电阻网络等,并具有COM0和COM2两个串口,支持RS-485和RS-232通信接口[3]。可直接与三菱Q00JCPU的RS-232接口连接进行通信数据交换。使用的通信协议是 MC协议,使用兼容3C帧,4格式。波特率 57600,数据位8,停止位1,奇校验。 1.3 稳压电源单元 为使系统操作更加简单和智能化,风机工作电压直接在触摸屏上设置。使用具有远程控制功能的数字稳压直流电源作为风机主电源,电源电压范围0~30V,最大输出电流50A,自带过流、过热等保护功能。完全可满足当前12V/24V常见功率的汽车空调电子调速器的测试老化需要。数字稳压直流电源与PLC之间采用的是自由通信协议。PLC可对电源进行开/关机、改变电压大小等操,并能实时读取当前输出电压、电流值和电源故障状态指示。 1.4 信号发生单元 产品老化过程中,需要定时间隔调整风机转速控制信号的大小,进而改变风机输出。常规的直流或函数信号发生器已经无法满足要求。系统采用的信号发生器是自制的汽车空调电子调速器专用信号发生器。可支持0~10V分辨率0.1V的直流输出;频率10~1000Hz,占空比0~100%的PWM输出;LIN-BUS总线输出;并且支持RS-485远程通信控制。PLC可通过QJ71C24N通信模块对其进行远程控制。 1.5 风机转速检测单元 在Q00JCPU的1#插槽上增配了一个脉冲I/O模块QD60P8-G,该通用模块可以测量转速检测装置输入脉冲的个数[2]。转速传感器采用的是霍尔型转速传感器SC12-20K,单片集成、高可靠性、温度特性好、响应频率大于20KHz、检测距离4mm、工作电压DC6~36V,三线NPN常开输出。在风机主轴上镶嵌一个直径10mm的永磁铁,将SC12-20K垂直对准永磁铁截面并固定离其4mm处。传感器使用24V供电,并将输出信号接到QD60P8-G的脉冲输入端。 1.6 电压/电流采样单元 Q64AD模拟输入模块,支持4通道模拟量输入。使用其中的3个通道分别检测风机两端电压、工作电流和电子调速器散热铝壳的温度。风机两端工作电压最大不超过主电源电压30V通过50K和10K电阻分压后接到Q64AD的通道1。将风机电源回路电缆穿过一个直流电流变送器LHB-50A,即可检测风机工作电路,变送器采用24V供电,输出4~20mA电流信号,在回路中串联一个250Ω的精密电阻,转换为1~5V电压信号送到Q64AD的2号通道。温度传感器使用的是K型热电偶变送器,温度范围设置为0~200度,输出4~20mA,同样使用24V供电,串接一个250Ω精密电阻后接到Q64AD的通道3。使用时只需将探头抵在电子调速器的散热铝壳上。 2 软件设计 系统软件分为触摸屏端上位机程序和PLC端下位机程序。MT4414T程序使用EV5000_V1.6_CHS开发环境编写,选择连接PLC型号为Mitsubishi Q00J,站号1、RS-232方式、波特率 57600,数据位8,停止位1,奇校验;上位机界面设计见图2。 本界面为系统用户操作界面,可直接在界面上设定主电压、信号类型、五段参数值、循环次数等;同时显示风机电流、风机转速、产品温度等参数,并绘制出风机电压、风机电流、风机转速、产品温度四个参数的历史趋势。主电压设置范围,0~30V;信号类型可选择DC、PWM、LIN-BUS三种目前主流的信号类型。当出现风机短路、烟感报警现象时,报警指示显示“故障”。 PLC端下位机程序在GX Developer Version 8开发环境下编写。程序主要分为下面几个模块程序。通信模块程序,包括PLC与触摸屏、数控直流稳压电源、信号发生器之间通信;风机电压检测模块、风机电流检测模块、风机转速检测模块、故障报警模块。 3 结语 本方案设计的汽车空调电子调速器检测老化系统已经形成产品,在汽车空调配件企业的产品老化车间使用,有效的检验了产品的性能和可靠性,大大降低了产品的出产故障率,提高了产品的市场竞争力。本文提出的电子调速器检测老化系统设计方案对其他电子产品老化检测具有一定的参考意义。
1分散控制系统特点概述 (1)可靠性强。分散控制系统的构建原则为分散构造,对于系统的可靠性有较大保障。分散性结构主要从两方面体现,即系统功能与地理位置的分散。坚持分散原则,能够有效将系统结构的危险性降到最低,当部分设备发生故障时,不会瞬间影响到其他区域的工作。另一方面,对主要设备实施冗余配置,也是保证系统更具保障性的有效措施之一。工作人员可以针对控制器、通信设备等进行冗余配置,如果主设备有突发故障发生,后续设备能够较快适应工作,大幅度提升分散控制系统的利用率。分散控制系统通常还会应用部分模块化与标准化的软件,同样能够大力确保系统的可靠性。 (2)监视性强。分散控制系统的应用是利用建设高智能操作员站,对现场的整体过程实施监督,进行生产操作。该系统的优势就在于其具备人机交互界面,工作人员可以通过现场之外的机器观察到工作现场的实时情况,观测性更加直观。 (3)扩展性强。一般来说,分散控制系统应用的为递阶数据通信网络,能够有效实现通信分层化。该系统的组成方式较为灵活,硬件达到高度集成化,设备接口更具标准化与模块化,这都为系统较强的扩展性奠定了现实基础。 (4)程序简易。分散控制系统的编程程序为控制图形界面和功能码控制组态,必要时会自动生成执行文件。系统对于操作人员的要求相对较低,不需要具备专业性的操作知识,仅需能够掌握填表与作图组态的方法就可以,并且程序的应用质量较为可靠,稳定性强。 (5)维护便捷。分散控制系统的微处理器具备自动诊断的功能,在程序运行的过程中,还能够进行自我侦查程序运行,能够扫描硬件运行的状态,一旦有故障发生会在最快时间内作出报警指示,亮灯提示故障的部位与所具属性,系统维护的时间能够有效减少。系统的模件包括可带电插拔与接插结构,类型较少,后期的维护相对便捷。 2分散控制系统在火电厂电气自动化上的应用 (1)通信网络 。既然将分散控制系统应用在火电厂电气自动化上,那么进行相应的信息交流就是必不可少的了,因此通信网络也必须达到相应的要求。在这个控制系统中,实时通信网络是它的核心,只有在第一时间内掌握到最准确的资料及相关数据,才可以对突发事件采取相应的解决方法。采用总线式结构构成的实时通信网络,用同轴电缆(是无主无源形式的)作为传输媒介,以太网的形式进行通信信息管理,在要求通信协议达到一定的规定后进行数据传输与共享,最终实现通信流畅、资源共享的目的。除了这种方式外,还可以进行非实时通信网络的构建,将它用作传输那些不需要在第一时间内进行分析的数据。运用这样的方法,在一定程度上减轻了实时通信网络的压力,提高实时通信网络的准确性;同时还避免了大量文件传输时造成的错误收发导致错误指令的下达,减少错误的产生。将以上两种方法结合起来进行使用,可以大大提高运作效率,减少失误的发生,加快能源的传输,方便被供应地区的社会活动的正常进行。 (2)监控系统应用。不同系统为适应生产工作的需求,都需要满足管理人员对现场的监控,这在众多行业中应用较为广泛。监控指的是在允许的范围内,管理人员对处于生产中的活动进行有效监督,尤其是没有达到要求的产品要及时进行排除,或者是当发现不达标产品时及时作出提示,给予负责人充分解决问题的时间,进行科学处理。分散控制系统的整体中,监控系统作用明显,所承担的责任也极为重要。由于发电厂发电功能关系到居民的生活,实现对国民生产工作的监督,十分有必要,不能有一丝一毫的懈怠。进行监控的过程中,工作人员需要正确参数的输入,通过系统确认生产结果是否在允许的参数范围之内,若没有处于该范围,系统就要及时发出信号提示,让工作人员及时实施检测,一旦发现问题,就要在最短时间内切断路线,实施必要的维修措施。在此期间,还要对其余的线路进行控制,避免由于同样问题造成的线路故障,必要时就要对已有线路进行更改,确保不会硬性系统整体的能源供应与生产工作。 (3)安全防护系统应用。火电厂生产与管理工作中,工作人员需要注意的核心为安全问题。能源生产固然会对国民的生活带来重要影响,尤其是如发电厂这种大规模且能源较为集中的地方,就更要注重安全问题。基于此,分散控制系统的安全防护系统就显得极为重要。针对相应的安全防护,工作人员输入安全故障的条件,方能够开启系统工作。 3结束语 分散控制系统的整体架构包含了显示、计算机、通信以及控制技术,该系统可以说是以上几种技术的融合,通过对不同地方与功能各异的计算机进行连接,能够保证系统的可靠性更强、性能更好,提升计算机控制系统的质量,使其不仅在可靠性与性能方面更好,而且扩展性、程序以及后期维护都占据了一定的优势。文章首先分析了该系统的特点,继而对其具体应用,分别从3个方面进行了叙述,经过分析,说明系统的应用效果较好,不仅实现了控制的一体化,还能够满足现实需求,使功能更加完善。分散控制系统的应用能够让系统机组更加稳定,为企业创造更好的效益。
自动化技术在电力中应用篇1 0引言 电气自动化技术在电力系统中的应用能够为电力系统的稳步运行提供重要的保障[1-4],经过自动化处理后电力系统的运行状态能够得到有效提升,从而能够为电力系统的后续各项工作的开展打下良好的基础,从而能够提升电力系统的工作效率。同时,电气自动化技术在电力系统中的应用能够起到较好的降低风险的目的,它能够辅助工作人员建立更加合理的维护计划,从而大大提升了电力维护工作的安全性与可靠性。因此探究电气自动化技术在电力系统中的应用是时代发展的必然选择,是科技进步的不然结果,在电力系统中应用电气自动化技术势在必行。 1电气自动化技术的特点 1.1实时仿真技术 实时仿真技术在电力系统中的使用能够为装置测试工作提供极大的便利,它能够完成多个装置的闭环工作,同时它还能够完成今后的灵活输入电流工作,能够为保护系统提供良好的实验条件,因此实时仿真技术在实践中的应用有利于促进电气自动化技术的良好发展。 1.2智能保护技术 智能保护技术适用于我国不同电压等级的电站,未来它还将会被广泛应用于人工智能、网络通信以及微机新技术等范畴,这将会使得我国的电力系统得到进一步的发展与稳定,有利于促进我国的电气自动化技术的长远发展。1.3配电网自动化技术配电网自动化技术实现了高级软件与理论算法的有机结合,它以国际标准信息模型应用于我国的电力系统中,它利用人工智能灰色神经元的方式进行了预测符合的计算,同时它还具有网络熟悉技术与配网一体化等方面的优势,从而大大推动了电力系统的发展。 2电气自动化技术在电力系统中的应用 我国的智能电网技术不断地建设发展,将大力推动我国电气自动化技术乃至整个电力系统的发展;变电站自动化技术的应用能够对电力系统的运行状态进行高效的操作与有效的监控,实现了光纤、电缆取代了光缆的可能,有利于网络化运行效率的有效提升;电网调度过程中的自动化技术在电力系统中的应用,能够实现对系统的实时监控、对整体状态的评估,科学的预测电力负荷的实际情况。PLC技术在电力系统中的应用使得企业的生产效率得到了极大的提高,大大降低了资源的损耗量,促进了电力企业的经济效益的提升,能够促进电力体系的整体发展。 2.1智能电网技术在电力系统中的应用 智能电网技术在电力系统中的应用主要体现在信息管理层面,如自动化技术与计算机技术的结合即是智能电网技术的一种体现,它能够对整个电力系统起到很好的控制作用。智能电网技术的应用涵盖电网的整体调度工作与电力的发电环节等范围,目前我国的智能电网技术已经开始逐步的建设发展,这将推动我国电气自动化技术乃至整个电力系统的发展。此外,通信技术就属于智能电网技术的典型代表,通信技术与计算机技术的良好结合能够将通信技术的可靠性、双向性与实时性的特点充分的彰显,但如果脱离了计算机技术奖很难实现。 2.2变电站自动化技术在电力系统中的应用 变电站自动化技术在电力系统中的应用使得计算机技术的价值得以充分的彰显,同时也极大地提升了二次设备的数字化特点、网络化特点与集成化的特点,实现了以光纤及电缆等材料代替电力信号通常使用的电缆,进而使得电力系统的整体运行效率得到了明显的提升。变电站自动化技术的应用实现了记录统计的自动化以及计算机的屏幕花,同时还能对电力系统的运行状态进行高效的操作与有效的监控。同时,变电站自动化技术实现了光纤、电缆取代了光缆的可能,进而提升了网络化运行效率。因此,在对变电站自动化技术进行合理的应用的同时还要重视对变电站运行的合理监视与控制,从而保证变电站自动化技术的真正实现,还要确保电力用户与电厂的有效连接,从而最大程度降低故障发生的频率。 2.3电网调度过程控制中的自动化技术应用 电气自动化技术在电力系统中的应用还体现在电网调度过程中的自动化技术的应用。目前,我国的电网调度分为国家电网调度、大区调度、省级调度、地区和县级调度五个级别,而每一级控制都必须要与计算机技术相结合,计算机网络系统是其中最重要的电网调度控制中心,电网调度过程中的自动化技术均需要计算机的技术控制,否则整个系统将无法运行。可见,电网调度离不开计算机技术,二者的结合使用能够极大地方便数据采集工作与数据分析工作的进行,同时还能够实现对系统的实时监控、对整体状态的评估,还能够科学的预测电力负荷的实际情况,因此电网调配自动化技术在电力系统中的作用十分重要。 2.4PLC技术在电力系统中的应用 PLC技术在电力系统中的应用首先体现在数据处理方面。PLC技术的科学应用能够使得相关的电力系统的工作内容高效完成,PLC技术在电力系统中的合理使用能够有效提升数据的分析效率与采集效率,进而方便后续的排序查表工作、数学运算工作以及信号接收工作等。这些功能能够将其存储的数据与其他数学做出分析与对比并打印成表,它可以利用可编程序进行内部的存储、控制、记录及运算等工作,提升了接线环节的效率,使其复杂性与整体耗能得以降低,从而提升了电气自动化技术的可行性与可靠性。PLC技术也因此得以在大型控制系统中实现了广泛的应用,它甚至还能够广泛使用于无人控制的柔性制造系统中。其次,PLC技术在电力系统中的应用还体现在闭环操作方面。在操作过程中要利用I/O模块技术模拟流量的变化情况以及压力、温度等的变化情况,在数值得以确定后才能对模拟量进行闭环PID控制,然后再利用PID模块技术进行D/A和A/D之间的转换,也可以利用PID子程序进行转换,从而实现良好的转换结果的实现,有利于提升转换过程的效率,有利于提升信息的存储效率与传递效率,有利于提高整体电网的运行效率,有利于推动我国的电网自动化发展及电气自动化发展。随着我国科学技术的不断发展,许多电力企业已经逐渐的将机电控制器升级为PLC控制系统,这样的控制顺序的改变使得企业的生产效率得到了提高,同时有利于降低资源的损耗量,有利于促进电力企业的经济效益的提升,有利于促进电力体系的整体发展。但同时也对电力企业的自动控制水平提出了更严格的要求与挑战,电力企业必须要能够灵活的应用PCL控制系统,不仅要求其能够对某一工艺流程进行熟练的信息模块控制,还必须能够同时具备熟练的连接通信总线等方面的能力,从而确保电力企业的总体生产情况,更是确保电力系统稳步、有效运行的重要前提。 3结语 电子自动化的使用方向包括实时仿真技术、智能保护技术以及配电网自动化技术,电气自动化技术在电力系统中的应用不仅实现了交通运输、农业生产等的工作效率的有效提升,它还对普通家庭产生了不了忽略的、重要的影响作用。同时,电气自动化技术在电力系统中的应用使得电力系统在实时监控、故障报警等机能方面的完善,提升电力系统的运行效率。电气自动化技术在电力系统中的应用主要表现在智能电网技术在电力系统中的应用、变电站自动化技术在电力系统中的应用、电网调度过程中的自动化技术在电力系统中的应用以及PLC技术在电力系统中的应用等方面。 作者:任浩然 徐云鹏 单位:洛阳科技职业学院 自动化技术在电力中应用篇2 0引言 随着我国工业化水平的不断提升,电力行业所面临的服务压力与风险也在不断增加,能源消耗规模迅速扩张,对于电力系统自身的完善性有着更高的考验。电气自动化技术应用于电力系统也正是在这一环境下得以实现与升级,其融合过程不仅有效环节传统电网服务过程所存在的烦琐性,减少工作人员调控压力,也让电网整体运行安全性得到全面提升,实际供电质量也在不断接近人们的期盼与渴望。自动化控制已经成为电力系统发展的必然趋势[1-3],其自身所产生的影响,更是现代电力企业实现自身产业升级,提高综合竞争实力的有效手段。 1电气自动化技术在电力系统中的应用优势 (1)有效降低传统电力系统的操作复杂过程。随着我国城镇化进程不断加快,人口压力不断加大,经济活跃度不断增加,市场总体用电量也越来越大,电力系统的稳定性已经成为关乎社会整体稳定与国家战略安全的基础条件。但是,电力系统在日常运行与维护过程中,需要多个不同环节同时配合,多种不同的工作同步实施,并可有效应对供电区域的实际电力需求变动。传统供电系统受到其设计与服务系统层面的限制,其实际的操作性能较差,用电高峰阶段,管理人员面临极大的调控压力,很容易出现供电质量问题。自动化技术与电力系统融合后,各类电力信息可得到统一管理,并在系统内部完成对电力系统各个环节的实际参数进行调控,整体可操作性得到极大提升。 (2)有效降低电力系统各类设备的维修压力,提高实际检修与维护效能。电力系统在运行过程中,其内部各类电力设备需长期保持较高的运行压力,因此,设备故障以及各类安全隐患时刻威胁着整个系统的稳定。传统电力系统的维护过程有着极高的风险,维护人员需要进入现场后,并使用特定的检修手段才能确定实际的故障原因,实际风险较大,并效率低下。自动化技术应用于电力系统后,系统内部可自动完成对各类设备运行问题的有效分析,并可根据设备的实际参数对故障与隐患实施预警,极大改善传统维护压力,提高电力系统整体稳定性,并减少维护盲目性的问题。(3)全面提高设备维护与电力调控过程效率。与传统电力系统相比,应用电气自动化技术的电力系统对于整个电力的工作效率有着明显的改善。电气自动化技术其本质为信息技术,信息技术无论是数据传输效率,或是控制精准度均远远高于传统模式,并可有效保证电力系统内部各类设备的快速更新,迅速完成设备实际运行质量的监测。 2自动化技术在电力系统的应用案例 (1)智能化技术层面的应用。依托于现代计算机信息技术的电气自动化,在提高电力系统整体运行效能的基础上,可对整个电力系统实现智能化分析与排查。与之相比,传统电力系统一旦出现供电质量问题,需要对整个电路进行逐一排查,不仅消耗大量的人力与时间,也极大降低整体服务水平,实际工作效率无法有效满足人们日常生活所需。电气自动化技术在融入智能化特征后,电力系统一旦出现服务问题,其故障位置将会被系统自动定位,同时,电力系统在日常运行过程中,自动化技术也会依据各类设备实际参数的变化,对可能出现的问题进行预警,并将对应的问题发送至控制端,各类信息数据展现极为明确。 (2)仿真技术层面的应用。随着互联网技术的飞速发展,电气自动化技术在电力系统中的应用也愈发广泛,实际工作模式也在网络通信技术支撑下愈发高效,不仅让工作人员的实际工作过程与故障检测过程更为便捷,也为实际维护人员的人身安全提供了必要的保障。电力行业自身带有极高的危险性,电路设备的维护过程需要专业技术人员深入实际设备现场,结合实际的运行数据进行分析,而这一过程虽然有着严格的保障体系,但是,一旦操作人员出现失误,或是电路系统的相关参数超过保障系统的承受上限,人员安全性将会遭受极大挑战。此时,借助电气自动化技术所形成仿真应用,对原本的高危行为进行模拟与仿真,不仅可帮助维护人员更为快速找到维护方式,亦可挺高电力系统自身的可操控性,电力系统安全事故的发生概率更是会得到明显控制。 (3)电网技术的应用。我国针对电力系统运行效率问题实施大规模升级改造,电气自动化技术已经在电力系统内部实现更为广泛的应用与融合,电气自动化相关技术也在这一背景下实现较大发展。但是,当前我国电力系统整体发展仍处于初始阶段,各类系统处于分散独立的状态,电网整体管理与调控难度较高。为了进一步提高我国电网系统的安全性以及供电服务的稳定性,在电气自动化技术应用过程中,也需要同步强化通络通信技术的融合,并根据电气自动化技术的相关特征与优势,实施更为完善的电网技术建设工作,依靠互联网技术与大数据,全面推进智能化电网建设工作。 3电气自动化技术在电力网络的应用展望 (1)加快与国际标准接轨的步伐。我国电力事业飞速发展,人们生活水平不断提升,社会与人民群众对电力系统的各类服务要求也越来越高,电力系统自动化技术更是取得长足发展。但是,我国电力系统内部的电气自动化技术应用水平与标准仍与国际整体存在一定的差距,相关技术稳定性与应用深度更是需要做出进一步升级与优化。因此,为了让我国电力系统在未来发展中取得更为广阔的生存空间,我国必须不断加快与国际标准接轨的步伐,实现技术与标准层面的互通与合作,并成为更为优秀的良性循环过程。国际标准虽然有着一定的先进性,但是,我国电力系统在升级改造过程中,也要综合分析实际国情,制定更为科学的发展策略,并实现创新与弯道超车。 (2)强化电网自动化技术深度与应用范围。我国电网系统在发展电气自动化技术过程中,需要面对广袤的国土与不均衡的人口分布现状,各地区经济发展与电力消耗又存在极大的差异性,因此,在电网系统整体发展过程中,需要针对这一现状,实施更为科学的技术应用策略。首先,针对电力能源消耗不均衡问题,电网系统需要提高电力调度层面的智能化与高效化,利用互联网技术实现各类需求数据的快速传输与处理,结合实际的用电压力,集合地区的实际状况,将电网自动化技术的各项数据完成精准化控制。其次针对电网操作与管理,配电、变电以及输电调度流程,实施针对性服务模式,依托电气自动化技术,建立更为完善的组织管理结构,最终实现电力系统电网智能化的发展目标。 (3)统一技术应用标准与要求。我国电力系统在发展过程中,因历史因素与地域因素限制,实际电网结构更为复杂,同时,电力系统自身在运行与实施过程中,需要同步面对众多项目与环节,内部系统较为烦琐,很多自动化技术的应用标准也没有实现高度统一。因此,电气自动化技术在未来电网系统应用与发展过程中,需要针对技术的应用标准与要求实现高度统一,结合实际的流程与问题,建立更为完善的处理机制与模式,综合考虑电力使用与电力设备维护过程,提高电力系统运行安全性与可靠性。 (4)关注网络信息技术的发展趋势。电力系统应用电气自动化技术是一项长期升级过程,部分技术的发展与应用,对于电力系统整体而言,虽然具备一定的改进效果,但是,也会伴随着人们的用电需求不断升级而落伍。因此,电力系统需要建立长期发展机制,针对电力系统内部的各类电力数据信息,强化数据处理与分析,并结合具体的用户反馈结果,不断发展各类应用与流程模式,提高整体可操作性与应用性。同时,相关工作人员也需要时刻关注网络信息技术的发展,不断融合更多的技术手段,电力网络与系统性能。 4结语 电气自动化技术与电力系统的融合,既要满足人们日益增长的用电需求,更需要结合技术发展趋势,创新更为优异的技术应用模式,提高系统整体运行性能与安全,与时俱进,不断强化电气自动化技术在电力网络中的应用深度,为我国电力事业的科学发展创建更为有效的技术模式与手段。 作者:郭东明 单位:潍坊市妇幼保健院 自动化技术在电力中应用篇3 0引言 电气自动化是一门基于控制理论学和电力系统学基础之上的一门新型学科,该专业涉及了包括系统开发和系统分析在内的多个领域,目前该学科由我国高等院校开设。我国经济发展的同时对于电气自动化的需求也在不断上升,在此背景下电气自动化专业得到了大力发展。如今人们开始追求电力系统的智能化、集成化以及数字化,面对不断上升的需求,电气自动化技术的运用范围也在不断扩大。 1自动化控制的电力系统 电力系统广泛的分布在我国各个角落,由于面积范围大同时具有统一调配性的特点因此电力系统十分复杂,它包含了发电站、变电站、输配网络以及用户四大部分。实现电力系统的自动化主要就是实现生产检测自动化、自动传输网络信息、自动调节电网调度以及自动保护系统和元件的安全。保证电力系统安全高效运转是实现电力系统自动化的安全运行,促进我国经济发展[1]。 (1)自动传输信息系统。电力系统信息自动传输系统是实现调度中心与发电站、变电站之间信息交换的系统。电力系统自动传输系统由远动装置和电力数据网组成,这两部分共同作用实现了电力系统中各个部门的信息互通共享。 (2)反事故自动装置。电力系统反事故装置能够有效防止电力系统发生事故,保障电力系统和电气设备安全高效的运行。目前我国电力系统反事故系统主要分为继电保护装置和系统安全保护装置。继电保护装置在事故发生时能够有效切除故障系统线路以及发动机等设备,保障电力系统的安全运行。而系统安全保护装置的主要目的是阻止电压崩溃、系统振荡以及失步解列等影响系统安全运行的事故发生。 (3)发电系统自动化。电力系统自动化不仅对电力调度进行了实时监控还实现了变电站的自动化,还能够实现电力系统负荷的自动控制。实现供电系统的自动化能够使电力系统的管理难度降低,传统管理过程中往往通过人工值班监控电气设备状态,效率较低,自动监控有效解放了工作人员的工作压力。 (4)电网调度自动化。控制中心、主站系统、厂站端(RTU)和信息通道利用专业广域网融合在一起,是电网调度自动化的基本组成部分。电网调度自动化主要指的是自动化采集和控制数据、自动监测电网运行、自动估计电力系统状态以及自动发电控制等工作的自动化[2]。 2变配电中的电气自动化技术 变配电系统包含了高压配电室、低压配电室、变压器室、电容器室和值班室等重要部分。变配电所占据了电力系统中不可替代的地位,是生产电力的关键[3-6]。 (1)电力系统的保护功能。电力系统正常运转的核心就是安放在变配电所中的电气装置,因此应当对配电所采取一定的保护措施。电气自动化运用过程中存在保护功能,它的应用对我国变配电所具有重要意义。保护功能主要分为线路、电容器以及变压器等设备的保护和电压电流的保护两大类。 (2)电力系统的通信功能。电力系统中各个环节的信息交流与沟通主要依靠通信功能完成,信息沟通有利于站点向上级汇报电气运行状况以及设备故障,它还能够实现邻近站点间的数据资料交换和信息交流。通信功能是实现电力系统统一调配的关键,它有利于设备故障的及时发现和解决,保障电力系统的安全稳定运转。 (3)电力系统的远动功能。系统的远动功能本质上是电力系统中的预警功能,它能够实时监控配电所中各个部分并及时向中心调度台反馈采集到的信息。远动功能的运用能够确保变配电所各个环节安全有效的运转,因此它对我国电力系统的正常运转具有重要意义。同时我国企业生产活动和人民日常生活都需要电力,远动功能正产使用能够保障电力系统高效运行,推动国民经济发展。 3电力系统自动化系统的展望 目前,我国各行各业生产以及人民日常生活都离不开电力,因此电力系统已然成为国民经济体系当中重要的组成部分,具有不可替代性。我们处于日新月异的现代社会,电气自动化技术的研究进度也在不断发展。随着电气自动化技术对我国电力系统产生了许多积极影响。例如,对电力系统进行实时监控,有效地减少了维护电力系统正常运行的人工成本。电力系统自动化有利于我国国民经济发展并且能够保障电力系统的稳定运行。因此发展智能化程度高电力系统是我国经济发展的必然要求。 (1)实时仿真系统。对电力负荷特征进行实时监测以及建立电力系统实时仿真模型就是电力系统实时仿真系统的作用。为了尽快完成我国实时仿真实验室的建立,我们应当从国外引进先进的电力仿真系统。电力系统实时仿真学具有较强的专业性,因此学习该门课程,学生应当积极开展实验,在实验的过程中加深理论知识的认识,利用实践的方式提高自身知识。在教学过程中应用仿真系统有利于学生更加清晰的了解电气自动化在电力系统中的运用过程。由于仿真系统在运用过程中能够收集许多真实数据,这些数据能够帮助我国研究人员进一步研究电力系统优化问题。 (2)智能保护和变电站综合自动化。近几年,我国电力工业得到了有效发展,因此电力的需求也在不断升高。必须大力发展电气自动化技术,将其运用进我国电力系统中满足我国对电力愈来愈高的需求。实现智能保护和变电站综合自动化,是促进我国发展智能电力行业的要求。为了提高电力系统的智能化程度,实现电力系统的自动控制,需要技术人员深入研究有关专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论在电力系统中的应用。由于电力系统存在漏电等风险,因此人工管理电力系统可能会造成相关人员生命财产的损伤。同时长期处于危险环境中,巨大的心理压力不利于工作人员的身心健康。实现电力系统的智能保护和变电站综合智能化,不仅能够降低事故发生的可能性,还能保障电力系统工作人员的生命安全和电力系统的安全运行。 (3)配电网自动化。电力系统运行主要分为发电、输电和配电三大环节。其中,发电环节需要对电力系统中各个元件以及电气设备进行保护;输电需要对电力系统中各个线路进行保护;而配电环节由于各类配电网对供电的质量要求不一因此不存在稳定性问题。自动配电网主要是通过保护电流电压实现的。实现配电网自动化是保障我国电力系统安全稳定的核心环节,我国面对不断上升的电力需求,要积极优化和发展配电网自动化技术,提高国家电网的智能化程度,保障电力系统安全运行。 (4)监测电气设备状态和诊断设备故障技术。由于电气设备运行会受环境等诸多元素的影响,因此设备故障是不可避免的。对电气设备的运行状态进行实时监测能够保障电气设备的安全运行,确保能够及时处理设备故障。相关电力学专家应当积极研究如何将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术运用于设备的检测以及维修上,利用变压器和开关等设备优化监控系统,保障电力系统安全高效运转。 4结语 随着我国电力需求的增加,应当积极研究电气自动化技术,研究并发展智能化的电力系统,保障我国电力系统高效运转,并促进国民经济发展。 参考文献 [1]李爱民.电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用[J].科技资讯,2012(27):131. [2]万晨宇.电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用[J].科学技术创新,2018(01):29-30. [3]张达,周文辉,冯标,王聪.自动化技术在电力系统中的应用[J].集成电路应用,2022,39(06):94-95. [4]张楠.配网自动化在电力系统中的应用[D].河北:华北理工大学,2019. [5]郭丹.电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用[J].石河子科技,2021(06):10-11. [6]魏章勇.自动化技术在电力系统中的应用[J].集成电路应用,2022,39(02):140-141. 作者:彭振宇 单位:中海福建燃气发电有限公司
电力通信论文:探究电力通信技术发展思路 1我国电力通信中存在的问题 1.1网络方面 虽然我国的电力通信系统中已经出现了多样化的通信方式,且通信网络发展的也较为完善和完整,但是,相对于全球的电力通信发展趋势和方向来看的话,我国的电力系统网络还存在很多的不足,尤其是在电力系统的发展过程中又出现了新的发展形式的情况下,我国的电力通信更是显示出了不足之处,不能满足业务发展提出来的要求。在电力通信系统中,主要是以星型和树型的结构模式为主的干网络,网络结构的复合性较为明显,但是互联性却极差,增加了电路迂回构成的难度,因此电力通信网络具备的可靠性和灵活性也比较差。在电力通信网络中,网络体制发展的不完善,严重制约了电力通信网络技术的发展,需要对其进行改进和完善。 1.2管理方面 现阶段,我国的电力通信网络用户在与电力通信网络接入时,会处在一个相对薄弱的状态,一般情况下,都是通过电话线的接入方式进行的,电力系统的用户大部分是通过模拟式信号的接口与电力通信系统相连接的,无法对里面的数据信息进行传输和调整的处理。我国对网络系统进行管理还处在一个初级阶段,还只能通过分路监测对电路进行检查和控制。但是在电力通信网络中,通信规约和接口都不统一,因此,这就大大限制了设备和通信方式的发展,阻碍了它们向着多元化的方向发展,也阻碍了电力通信网络中传输网络体制的发展,给收集网络管理所需的信息增加了难度,导致了网络管理系统的发展不够完整。 2我国电力系统的业务 为了保证电力系统的安全生产,电力通信网络被不断的建设和完善,因此电力系统中的业务也与电力系统有着极为密切的联系,随着电力系统的发展也会不断的出现新的业务形式。目前,我国的国家电网比较重视特高压输电技术的发展。由于特高压技术具备距离长和控制范围较为广泛的特点,可以实现电力系统的长距离和大范围的传输自动化数据业务和继电保护等。根据国家标准IEC61850建立的并已投入运行的变电站都是通过电力通信网络来实现变电站与变电站的数据传输,能够对故障录波数据进行实时的传输,能够推动电力通信网络的快速发展。主要业务在电力调度数据网络中。进行的业务包括以下几种:实时性强的业务包括EMS/SCADA系统、继电保护数据、水调自动化以及电力市场实时数据等;准实时性的业务包括EMS网络分析数据和电度量计费系统两种;非实时性的业务包括很多种类,例如,调度计划等。电话业务分为两类:调度电话、行政电话。通用广域网络中的业务包括的种类也较多,例如,数据业务中,包括企业管理信息数据、电力市场数据等;电力通信网络中的多媒体业务又包括会议电视、电子邮件以及远程教育等多种类型。业务的发展随着电力系统的不断发展,电力通信网络中也出现了很多新的业务,例如,与特高压应用联系较为密切的数据业务,包括继电保护数据与自动化数据等。新业务中还包括与根据标准IEC61850建起来的变电站有关的数据业务。 3我国电力通信技术发展的措施 电力通信发展的目的就是为电力系统的生产服务,又由于电力通信的发展是以电力系统为基础的,为电力系统的安全生产提供服务。就目前我国电力通信技术发展的趋势来看,必须使用新的通信网络技术来推动电力系统的快速发展。 3.1网络技术 在电力通信网络中,还包含着逻辑网,逻辑网能够保证电力通信网络所具备的功能和效益得到有效地发挥,从而提高电力通信网络的稳定性和可靠性,提高电力通信网络进行各种业务传输信息时的质量。就目前我国的电力通信网络的设备来说,应该在实现网络化上投入更多的研究精力,并与同步数字传输体系技术进行有机的结合,对同步数字传输体系技术中的网络管理技术进行重点的解决,并将网络同步技术也解决掉。 3.2宽带综合通信平台技术 目前,我国现有的电力通信网络的规模都较小,被进行逐级的划分之后,电力通信网络中的通信资源就显得较为紧张了,且利用率不高。如果要想改变目前我国电力通信网络中存在的这种状况的话,就需要以综合通信平台为基础,不断完善电力通信网络,并对与综合业务数字网技术有关的问题进行重点的解决,其中包括ISDN协议转换和接口标准等问题,是窄带ISDN逐渐向着宽带ISDN的方向过渡。异步传输模式技术是决定宽带综合通信平台实现并应用到电力通信网络中的关键技术,接下来研究的重点就应该放在如何通过ATM技术的利用,来实现我国电力通信网络中的关键业务。 4电力通信技术的发展趋势 4.1网络平台技术的发展趋势 在电力通信平台的发展过程中,最需要考虑的问题就是远程保护和远程遥控等与远程有关的业务。近几年,我国的电力系统中分布着很多的多点联动分布式网络、保密与非保密等子系统的应用,大大推动了我国点来看I通信技术的发展,并为电力通信技术指出了发展的趋势。由于电力通信业务具备较为鲜明的多样性和差异性,有些较为特殊的业务就需要将网络底层作为直接承载进行工作,而有的业务则需要通过上层的IP来解决,还有一部分的业务则需要使用到电力通信网络中间的某一层进行,因此电力通信网络并不是与公网完全一样,它也有要满足电力通信的要求而发展来的。目前,西方发达国家的电力通信技术都向着电力系统网络中的某个局部通过适当的技术就可以组成电力通信技术发展需要的子网络的方向发展,而这些子网络使用网络互联技术就可以形成一个较为完整的网络平台,但是如何对电力通信网络中的局部区域进行划分是一个比较困难的工作,从而能够保证电力通信网络不仅具有灵活性,而且还具备局部优化的功能,能够将电力通信网络锁具备的互联性发挥到最大化。就目前来看,宽带城域网会成为我国电力通信网络未来发展的趋势。 4.2传输介质的发展趋势 我国的电力通信传输技术已经发展的较为成熟了,应用范围非常广泛,成为我国传输技术未来发展的趋势。但是在光缆技术的发展的过程中,要注意以下问题:在对ADSS进行施工防护以及监视的施工时,需要用OPGW带电施工技术带更换地线。只有施工人员掌握的施工技术较为全面了,才能够提高电力通信技术发展的灵活性,最大努力的降低制约电力通信技术发展的因素存在。在对光缆进行选型时,需要根据纤芯的性能、成本、市场等多个因素进行考虑,以选出性价比较高的纤芯种类 。不同的生产厂家在制造纤芯时,所使用的制造工艺会对光缆的使用寿命产生影响,因此要尽量需用符合国际标准的光缆进行施工,以保证施工的质量。 5结语 综上所述,电力通信技术在发展的过程中,应该与公网技术的发展进行有机的结合,并逐渐发展出具备自身通信特点的业务出来,将高新技术应用到我国的电力通信网络中,进行不断的尝试,以推动我国电力通信技术的发展,满足我国电力系统发展的需要,促进我国国民经济的发展。 电力通信论文:探析智能电网及其对电力通信的要求 论文关键词:智能电网 电力系统 电力通信 论文摘要:智能电网是新形势下电网发展的必然趋势。本文阐述了智能电网相关概念,讨论了智能电网环境下对电力通信的要求。 进入新的世纪,全球经济、社会安全、环境和能源供应都面临着极大挑战,气候变化剧烈。灾害频发,传统能源日趋紧张,金融危机对各国经济打击巨大,因此,为了面对环境污染,拉动内需,提振经济。发展可再生能源,需要构建智能电网以助推电力行业创新,实现技术转型,从而保障国家能源安全,促进我国社会的可持续发展。2009~5月,我国国家电网公司提出加快坚强智能电网建设。 2009年9月,美国国家标准与技术研究所(NIST)提出了关于智能电网互操作标准的框架与路线图,明确了推进标准化工作的8个优先发展领域,其中很重要的一个方面就是网络通信:要求针对智能电网各个关键领域的应用和操作器的网络通信需求,实施和维护合适的安全和访问控制手段。该领域覆盖电力专网和公共网络。对我国而言,智能电网的建设,必须有坚实的基础技术和功能,其中测量和通信系统是一个非常重要的方面。 1 智能电网概念 智能电网是以包括发、输、变、配、用、调度和信息等各环节的电力系统为对象,不断研发新型的电网控制技术、信息技术和管理技术,并将其有机集合,实现从发电到用电所有环节信息的智能交流,系统地优化电力生产、输送和使用。电力企业通过促成技术与具体业务的有效结合。使智能电网建设在企业生产经营过程中切实发挥作用,最终达到提高运营绩效的目的。 智能电网不是为了炫耀新技术,而是为了实实在在的解决当前存在的问题。对电力系统而言,智能电网具有三个明显的特征; (1) 自愈。对电网的运行状态进行连续的在线自我评估,并采取预防性控制手段,及时发展、快速诊断和消除隐患;故障发生时,在没有或少量人工干预下,能够快读隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生。 (2) 互动。系统运行与批发、零售电力市场实现无缝连接,支持电力交易的有效开展。实现资源的优化配置;同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理。 (3) 坚强。坚强是对智能电网安全性的要求,即对智能电网中每一个元素都应该有安全性需求考虑,在整个系统中应确保一定的集成和平衡,无论对物理攻击(爆炸、武器)还是信息攻击(网络、计算机)智能电网都要能够应付并反虚出来。 2 智能电网对电力通信的要求 2.1 我国当前电力通信网现状 目前,我国的电力通信网是以光纤、微波及卫星电路构成主干线,各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式,并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。随着光纤通信技术发展,电力通信网业务从原来的64kbit/s逐渐过渡到了高速率的2Mbit/s、10Mbit/s、100Mbiffs及以上高速率通道上。从作用来看,我国电力通信网主要有传输网、交换网、数据网和管理网四大类网络象。 2.2 智能电网对电力通信的要求 随着我国智能电网建设的不断发展,系统节点将大量增加,系统调度的任务将更加繁重,对电网大规模、全过程的监视、控制、分析、计算将向动态、在线的方向发展。 (1)EMS系统 EMS系统的实时数据来自于数据采集与监控系统SCADA。EMS向即时信息系统SIS提供分钟级的实时数据,如:系统频率、总出力,SCADA实时数据可以考虑由设立在厂站侧的RTU终端进行采集,接口通常可以为异步数据接口Rs485或Rs232,根据信息量的需要,速率一般为1200bit/s至9600bit/s。 (2)TMRS系统 在智能电网条件下。电能量计量系统除了具备常规测量功能外,还必须具有分时段累计存储和双向计量的功能。同时系统还需要具备对电能量数据进行自动采集、远传和存储、预处理、统计分析的子系统,以支持未来智能电网发展、新能源的并网。 (3)SIS系统 即时信息系统SIS主要完成系统运行数据的处理,建设即时信息系统主要采用Internet技术,建立在安全的Internet基础上,-以国家电力数据网SPDnet为通信基础设施,对社会开放Internet~2问。即时信息系统由于要对社会信息开放,因此必须做好安全防护和安全隔离。 (4)需求侧管理 智能电网一个很大的改变就是要直接面向用户。对于大量符合终端用户,由于具有众多节点并且业务量较少,早期一般采用无线公网通信系统实现信息传输。目前,主流技术大都采用公网租用线GPRs或cDMA,以保障对用户情况的掌握。 (5)电力系统统一时标 当前,无论是电力录波装置还是计费装置都需要具有统一的时标信息,因此,一旦缺乏统一的时标信息将导致全网动态行为监督的缺失。为此,GPS技术的发展为电力系统实现动态监控提供了必要的物质条件,信同步时钟系统为各级调度机构主站,子站和厂站提供统一时间标记基准,包括电力系统在内的地球表面任一点均可接收到卫星发出的精度在1ps以内的时间脉冲,然后光纤通信系统将各变电站的测量收集汇总处理后,即可得到各变电站之间动态相量的变化,并据此实施相量控制。 3 结语 建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网,为我国清洁能源的规模高效发展提供保障,充分发挥电网在资源优化配置、服务国民经济中的作用,对我国经济社会全面、协调、可持续发展具有十分重要的现实意义。智能电网建设成为国家经济和能源政策的重要组成部分。 电力通信论文:三峡区域电力通信网的构想 摘要:未来的三峡区域电力通信网应充分运用一体化概念。采用一体化网络平台,设立网络管理中心,形成交换与传输一体化;调度网与行政网两网合一;电话、数据、视像综合的用户接入网;多环重叠的光纤自念网;多种业务、多种带宽的一体化综合业务数字通信网络。 关键词:电力通信网 用户接入 网络平台 综合业务 未来的三峡电站,主体工程设计装机18200MW,是中国乃至世界最大的水力发电站之一。2003年首批机组发电 后,三峡电站将与华中、华东及四川电网联网,供电范围半径为1000余km;继而促成以三峡电站为中心,以华中电网为依托的全国大电网的形成。伴随三峡电 力的外送,使得电网调度自动化系统、安全稳定控制系统的重要文撑网络——电力专用通信网的合理构成及可靠性,便成为一个不可忽视的问题。 针对三峡电站通信网的设计,结合葛洲坝电站通信网形成的历史经验,及当前通信技术的现状和发展趋势,谈几点看法。 1 长江委初设中的三峡区域通信网 三峡工程是一个集发电、防洪、航运于一体的综合性水利枢纽,三峡电站是其中的主体部分。在长江委的初设方案中:分别服务于发电、防洪、航运的各个部门,都通过各自的程控交换机,以中继线的形式相互连通,从而形成一个统一的通信网络——三峡区域电力通信网。 1.1 布局 从左岸生活办公区域起,依次有永久船闸、升船机、左岸500kV交直流换流站、左岸电站、泄洪闸、右岸电站、右岸500kV交直流换流站等。各区域通过横贯 三峡大坝和西陵大桥的两条光缆,形成一个环状路的传输网络,连接着若干用于生产调度的调度交换机,和用于行政办公和生活服务的行政交换机。 由于三峡与葛洲坝水利枢纽之间紧密的梯级联调关系,三峡左岸经高速公路至葛洲坝、和自葛洲坝大江500kV开关站沿输电线至三峡右岸的两条路由的光缆将两个枢纽紧密相连。 1.2 网络结构 传输上是以光缆为主干路由的同步数字传输系列(SDH)将各个区域连接而成为两个互联的环状网络。网络容量为STM-1,传输速率为155Mb/s。按区域 可分为内环和外环,内环为三峡坝区内各通信站点连接形成的环路,外环为三峡坝区与葛洲坝之间连成的环路。两环既相互独立又互相连接,亦具备自愈能力。 交换上是以各生产区域的调度程控交换机组成的生产调度交换网,和办公生活区域的行政程控交换机组成的办公行政交换网,通过SDH网交叉连接而形成。按功能可分为调度用。 分设有左岸办公生活区、左岸通信中心、右岸通信中心与葛洲坝大江500kV开关站通信中心等4个设备中心,放置传输与交换的主设备。传输网与交换网、调度网 与行政网均在中心内互连汇接。其中左岸通信中心为三峡区域的汇接中心。承担着与公用通信网、电力专用通信网、和卫星通信网的连接。 1.3 结构特点 由光缆和SDH设备构成的双环自愈传输网;由数台调度程控交换机构成的调度通信网;由若干行政程控交换机构成的行政通信网;在结构、功能、业务和设备管理等诸方面,均能独立生存和清晰分割。 这种交换与传输在设备上分离;调度通信与行政通信在网络上独立并存的通信网结构,有可能出现设备种类、型号过多,信令接口繁杂、通信网络监控管理困难、设备 维护不便等问题。尤其是当信息的主体变为高速数据、活动图像后,将会导致网络无法平滑升级、新的业务不能迅速开展、设备可靠性不一致、通道利用率低下等弊 端。当2003年首批机组发电到2009年工程竣工后,一些发电初期投运的通信设备,将会跟不上技术进步及生产使用需求而面临更新换代。在葛洲坝电站就出 现通信设备多次更新淘汰的局面。 2 三峡区域电力通信网的构想 在未来三峡电力通信网的方案设计中,宜本着通信网络的一次规划,分步实施,长期受益的原则。充分吸收新技术、新观念,以灵活可靠的网络结构,先进完善的设备配置,构造一个能以最佳状态,满足三峡电力调度短期和长远需求的现代通信网。 2.1 一体化网络平台 一体化网络平台,是一种通用的适应各种通信业务的需要,并满足未来发展需求的网络核心设备。是在数字程控交换机技术基础上发展起来的,满足多方需求的,多种业务的数字交换平台。 (1)传输与交换的一体化 长委会初设方案中的光纤SDH(同步传输)技术及设备,是在国际上已广泛应用的比较成熟的技术,并已开始在国内通信网络中大量的投入使用。随着计算机控制技 术及光纤技术的发展,许多数字程控交换机的主控之间、主控与被控之间都已使用光纤连接传输数据和信息。特别是虚拟总局方式的出现,以基础模块实现的远端交 换模块,一般都运用光纤与主机相连。交换与传输已无清晰的界线。在某些主流设备中,已将SDH的相关标准做为标准接口,内嵌入交换设备中,消除了严格意义 上传输与交换的分界线。 在三峡电力通信网中,宜采用一体化网络平台;只设一个网络管理中心。现以其放置在左岸通信中心考虑;除该点以外,所有的交换节点均不设独立的程控交换机;仅以远端模块的方式构成虚拟总局;以单模光纤实现模块间的通信。 在双环光纤自愈环的传输网主干路由中,理想化的SDH设备配置方案,其SDH的分插复接设备(ADM)、数字交叉连接设备(DXC)都应集成在一体化网络平 台各模块内部。因此,SDH的双环自愈网中的节点设备都不会单独存在,而是作为一体化网络平台的一个分盘或一块外围接口板出现在设备中。在内置式SDH传 输设备中,一对155M光纤可分接多个远端模块;在每个光节点上(OPN)可动态分配带宽,可任意上下话路。 (2)窄带与宽带的分步实施 在长江委的初设中,工业电视监控系统和双向语音传呼系统是与调度监控系统放在一起而独立成网的。这种方案在模拟视频技术阶段,是一种比较合理的方案。但是在 数字视频技术、图象压缩编码、视频数字传输技术发展成熟的现代,图象通信已是综合数字业务网(ISDN)中一种应用十分广泛的业务。工业电视、会议电视、 可视电话、视频点播,都已成熟地在通信系统中大量应用。 因此,将工业电视监控系统和双向语 音传呼系统,纳入通信网统一考虑是必要且有利的。现有的技术设备中窄带综合业务数字网(N-ISDN)是成熟的,并已广泛应用。许多厂家设备,支持按需分 配带宽,提供N×64Kbit/s的广带(Wideband)交换,并能保持八个64Kbit/s时隙的正确顺序。即多信道交换,以适应目前的高速数据、 会议电视及远程教学的需要。一体化网络平台的概念及计算机互连网(Internet)的发展趋势,使计算机网会很快地融入通信网,原因有两点:①通信网是 通达范围最广泛、最深入的网络;②通信网是运行最成熟、最稳定的网络。作为数据业务的代表“Internet”,正是充分地依托了现有的通信网络,而得以 迅猛扩张。在未来的电力运行信息传送中,数据将成为电力通信网重要的传送对象,三峡区域的计算机网融于一体化网络平台是最合理的发展趋势。 从发展看,特别是电力网复杂化,长距离输电的计算机实时自动化控制信息,图形化数据,活动图像数据,可视会议系统及现场环境实时监视等,都需要在宽带综合业 务数字网(B-ISDN)上与多媒体技术相联系。特别是突发事件出现的情况下,三峡电站的26台大机组的运行数据、大坝观测数据、水情水文数据等,这些实 时动态数据的采集分析、处理,以及异常报警和对策提示或调控时,会有突发性的大容量数据向调度中心或某一点传送。这种状况窄带综合业务数字网是无法适应 的,它将会造成系统过负荷阻塞、甚至造成网络崩溃。因而,宽带综合业务是三峡区域电力通信网发展的必然。 2.2 调度网与行政网的两网合一 调度通信网与行政通信网的分离是有着其历史原因,由于技术设备的可靠性及管理上等诸多原因,形成了如今的大多数电力生产企业分别有着行政和调度两套独立运行或中继互连的网络。 行政通信网的交换设备一般为数字程控交换机。由于国家行业管理政策的限定,程控交换机的制造厂家都具有一定的技术力量,及严格的质量保障体系对其进行技术支 撑。另一方面,程控交换机通过具有完善的检测硬件故障和软件故障的措施,一但发生故障能自动隔离,并自动进行定位诊断。主备冗余、分散控制、软件容错、网 络自愈等技术,有效地保障了设备可靠的运行。 在功能上,数字程控交换机已完全覆盖了调度 机。现在市场上功能齐全的调度机,无一不是在程控用户交换机的基本型上改型的。调度台作为一个ISDN功能组件而存在,采用B+D、2B+D接口与主机相 连。有的调度台与主机采用RS422或RS485接口形式连接,将调度台作为主机的数据终端,把主机用户端口的状态数据传送给调度台,并将调度台的操作数 据传送给主机。因此,从技术的先进性和功能的覆盖及可靠性方面,行政通信网的交换机是完全可以替代调度机,从而一体化。 由此可见,未来的三峡电力通信网中,各生产调度部门的调度程控交换机不宜分设,而由一体化网络平台的远端模块和智能调度台来完成调度通信功能。严格分离的调度网和行政网就不会出现。 2.3 通信网管监测体系合理 在分离系统中,传输网有着传输网管系统,交换网有着交换网管系统。不同的设备与不同的网管系统,界面不一致,接口不相同,协议有差异,数据格式不透明,给维 护管理将会带来很大的困难。而建立在一体化网络平台上的网管系统,将不会存在上述情况。其完善的通信网管系统不仅能及时地对通信网进行监测、控制,提供维 护手段;而且可增强路由迂回能力,大大提高通信网的可靠性、安全性、灵活性和经济性。 未来三峡电力通信网必需有一个强有力的维护监测管理网,以一体化网络平台上的设备运行数据、用户数据及外挂的各类传感器收集的环境数据为基础,以ITU-T的标准接口,挂接所有的通信站点,对各站点配置、性能、故障、安全等进行管理。 一个合理的网管体系其特点为:资源共享;设备硬件资源(备品、备件、备盘)、软件资源、维护管理及技术人员等。基础数据可靠;设备原厂的机器运行状况下的记录数据比外挂采集的要可靠。远端维护方便;且具有自愈能力。 2.4 接入网形式多样化 重视接入网的设计与施工,特别是在枢纽主体工程的建设和机电设备的安装过程中,接入网部分就要实施;光纤、铜缆及分配线系统的布线预埋工作必须与枢纽主体工程同步进行,一但枢纽主体的隐蔽工程完成后,接入网的施工和变更就十分困难了。 未来三峡电力通信网的用户接入系统应具有多种形式,而不应是单一的通信电缆和电话线。电话、数据、视像三网合一功能的光纤综合业务接入网,是用户接入网的发 展趋势,并已在某些网络中实施。其特点为组网方案灵活,业务接入丰富多样,维护管理集中高效。且接入网可内置SDH接口,通过分步实施,能够从窄带业务接 入平滑过渡到宽带业务接人。在接入网的设计中,坝体内部观测廊道、基础廊道中的通信方式宜采用光纤接入方式,不受湿度的影响,亦能和大坝坝体监测系统的数 据采集和传输共用光缆。坝区上下游水文监测站点的通信方式宜采用无线接入方式,以适应点散、面广、用户数量少的特点,同时还可以为水情数据的自动化采集与 传输提供通道。电站厂房及开关站各处的工作点、巡检点、水情电量数据采集点、坝面上下游闸坝的各种机械运行部位的数据传输和通信方式,视具体部位,综合考 虑接人网的结构、布线、及方式。以方便和适应三峡枢纽的运行、检修管理模式和体制。无线接入、铜缆接入、光纤接入、等多种方式的应用才能满足三峡枢纽运行 管理的需要。光纤接入不受电磁干扰和地电位影响,日常维护工作量少,管理费用低,并可使高速率业务及综合业务迅速展开。而无线接入灵活、快捷。。铜缆接入 简单、便利。一个重视接人系统的设计与施工的通信网,才能是一个完善、便捷、经济的网络。 3 三峡区域电力通信网技术特点 (1)行政与调度用户在同一个交换平台,同一个网络内运行。通过一体化网络平台中的虚拟调度机功能、远端模块和智能调度台来实现调度通信功能。不再存在严格分立的调度网和行政网;而仅仅是用户类别的不同,调度用户的级别和权限要高于行政用户。 (2)工业电视及有线电视系统及计算机网在接入网中统一起来,不再独立敷设运行,光缆将在接入网中替代传统的铜缆而成为主要的用户接入方式;接入网资源得以充分利用。 (3)话音、数据、视像多网合一,可实现语音、调度、会议电话、局域网互联、Interent接入、会议电视、分组业务接入、E1租用线等多种功能,同一网络可以解决行政电话、调度电话、水情传递、自动化控制、有线电视及信息化管理的应用要求。 (4)组网汇接功能增强,通道资源平时共享,调度优先;紧急情况时,调度用户可根据优先级别,自动寻找最佳路由,并具有自动强插、自动强拆功能,以保证平时通道充分利用,而紧急时针对调度用户提供业务保护。 (5)多网合一后的一体化网络平台在控制系统方面,具有冗余容错技术。使系统可靠性大为提高;对网中设备的维护操作可统一进行;简化了通信网的备件提供;运行管理的各种资源均可共享。 综合考虑现有的通信设备、技术及发展趋势,为使三峡区域电力通信网,在首批机组发电至全部工程竣工的一段时间内逐步成长完善;并保证在一定的时期内不落后,且与电力生产业务同步发展。就一定要从网络的整体考虑,为将来三峡电力网的需求,提供一个长远的解决方案。 4 结束语 具有季调节水库的三峡电站与具有日调节水库的葛洲坝电站构成长江梯级电站。不管将来调度管理体制如何定,两个水利枢纽都应是作为一个整体运作,那么三峡通信 网的设计中一定要合理地考虑葛洲坝电站通信网的现状及将来的设备及通道的配置;特别是在2003年首批机组发电时,与电力专网联网一定会出现一个过渡。 在现行体制下,航运是交通部门管,西电东送的3个交直流换流站由国家电网公司管,三峡和葛洲坝电站及枢纽由业主单位三峡开发公司管,而机电系统工程的设计也可能会出现几家。必须处理好三峡电力通信的网络结构与设备集成的大问题,以保证系统的优化运行和平滑扩充。 未来的10年间是通信高速发展的阶段,通信网正向着综合化、智能化、个人化以展。从这方面看工程施工期间的临时通信,是不应制约三峡电站永久通信网络的最优 规化的。以优选一个一体化网络平台分步投资,逐步完善。针对2003年发电及2009年竣工后大电网的形成;一个面向2l世纪的网络平台是全网的关键,要 以立足现有技术及发展,满足各阶段使用需求为原则,建立一个与三峡大坝同样举世瞩目的三峡区域通信网。 电力通信论文:探析电力通信网中通信监测技术应用探索 论文关键词 电力通信网 通信监测技术 系统 论文摘要 随着以计算机技术为核心的网络的兴起和快速发展,计算机网络技术在电力通信监测系统中得到广泛的使用,在很大程度上提高了电力通信网的管理水平。本文对通信监测技术在电力通信网中的应用进行了相关的探讨。 随着我国经济的迅速发展,对于电能的依赖也越来越大,安全稳定的电网对于整个国民经济的快速发展不可或缺,而电力行业自身也是我国国民经济的重要的支柱产业之一。电力系统的安全问题对于整个国民经济的安全稳定具有十分重要的意义。电力系统专用通信网对于电力系统的安全稳定运行具有不可替代的重要作用。当前我国的电力通信网络在规模上获得了长足的发展,服务的质量也有了很大程度的提高。据相关数据显示,当前电力通信网络的微波电路长度有七万公里,光纤线路长度也达八万公里。随着电力通信网络的日益复杂化,其自身承担的责任也变得更加的艰巨。与传统意义上的电力通信不同,现代化的电力通信网络不仅仅负担着语音通信,同时还具有继电保护、自动化调度以及费用计量等一系列复杂的功能,如果电力通信网络出现故障会给整个电网的运行带来不便,甚至是巨大的事故。 因此,对电力通信网络运行状况进行科学合理的监测和管理,保证其正常的运作,进而确保整个电网系统的安全是当前电力部门的一个重要课题。要确保电力通信的畅通就需要具备专业化的管理系统以及规范化的管理体制,从而确保整个电力通信网络的畅通以及高效运作,最终保护整个电网系统的安全。电力通信监测技术正是在这种需求下应运而生。 1 通信检测系统硬件结构 监控系统在结构上采用星形拓扑的形式,综合计算机网络技术,主要由两大部分组成:中心站和外围站。监控系统的硬件架构采用千兆高速以太网,主要由数据采集器、数据库服务器、监控工作站以及其他功能不同的一些外设组成。变电站的通信机房负责进行数据采集,将采集到的各种数据反馈到该地区的中心站,各个分站传输过来的数据都在这里进行处理,并对各种通信设备的告警做出响应。 位于中心机房的监控服务器对系统数据进行储存,系统模式为客户/服务器,软件系统之间的传输通过TCP/IP协议来完成。为了能够对网络数据进行及时的存储和处理,应该在服务器上构建具有数据服务器、应用服务器、文件服务器的三重作用的实时数据库。为了方便对系统进行异地储存以及备份,在以数据库为基础建立的磁盘阵列应该进行双机共享。被管理对象的实时状态被写入服务器内存之中,实时数据库对设备传输的状态变化消息进行处理,然后进入关系数据库,。这样被管理对象的实时状态可以被所有的客户机访问。服务器工作方式为双机集群,从而保证系统的连续运行。为了避免系统在意外情况下的数据丢失,可以将两台服务器直连,通过集群系统软件来实现双机互连,互为备份,从而提高数据的安全性。在主服务器出现故障时,备用服务器自动切入运行,主服务器修复之后,通过手动的方式切换到主服务器。 监控工作站采用图形化操作系统具有设备报警功能,设置在调度值班室,从而方便调度员进行检测和相关的操作。 系统与互连网相连,方便进行信息以及对事故进行申告。为了保证系统免受来自互联网的威胁,应该设置防火墙。 数据采集及传输部分和前置机网关实现对非智能设备及通信辅助设备的实时数据采集。 在主站建立基于美国信息互换标准代码的仿真终端,通过美国信息互换标准代码的输出对设备进行管理,最终实现自动切换基于不同协议的设备之间的监控,这样,对于多台设备可以通过一台工控机来同时进行相应的操作,实现设备的集中管理和配置。 针对不同的协议,应该在主站建立规约转换网关来进行转换,然后将信息反馈给服务器,网元和信息之间的链接得以实现,最后由工作站进行相应的显示。 将波形观测技术结合电平信号遥测技术,双管齐下来处理中心站和外围站的自动化RTU信息,在对电平进行遥测的同时还可以对波形进行直观的显示。 2 系统应用软件 监测系统由两大数据库、三大应用平台及若干应用程序组成。 2.1 实时数据库和管理数据库 前者负责系统在线实时数据的处理,后者负责对设备的历史数据和非实时数据等离线数据进行处理, 实现通信网信息管理功能。 2.2 三大应用平台 通过调度应用平台、图形数据平台和运行管理平台实现系统运行监视、设备操作、矢量图形、数据查询。应用软件实现的功能有: 1)通过一台终端,实时地集中采集通信设备和电路的运行状况和设备性能指标参数,及时发现故障并处理,以确保通信电力的正常运行; 2)采用逐层点击、双击文本告警、自动推图、语音提示可以在短时间内捕捉信息大大减少了定位网络故障的所需的时间,提高了劳动效率和通信网管理水平; 3)根据采集的信息,系统会自动分析故障原因,判断故障的位置,确定故障对网络产生的影响程度,时排除故障,确保网络畅通。 3 通信监测技术的应用 电力通信检测技术在很多地方的电力系统中都有广泛的被采用,获得了很大程度的发展。具有自身的一些优势,主要表现在以下几个方面: 1)图像监控功能 监控中心的调度人员可以根据实际的需要对变电站的任何一台摄像机的进行操作,进行录像。也可以让摄像机按照固定的时间进行摄像,如以每天或者一个周作为一个周期进行录像,且具有回放以及查询的功能。 2)控制功能 监控中心的操作人员可以对变电站的相关设备实现远程操作,比如,发现有不法分子进入或者偷盗行为时,可以实现远程报警,同时打开现场的照明设备和录像设备进行摄像。 3)报警功能 具有视频丢失和视频运动报警功能,当站端由于摄像机损坏、被窃或断线等情况引起视频信号丢失应进行报警。对于设定的视频报警区域,当有运动目标进入或图像发生变化时应进行报警。远程变电所发生报警时,当地主机将在ls内响应,监控中心主机能在5s内自动弹出报警信息窗口,显示报警点的具体位置,报警类型,自动将画面切换到告警地点,并启动录像设备对现场进行录像,便于事故处理与分析。 电力通信论文:试论我国电力通信的现状与发展 论文关键词:电力通信 发展历史 现状 发展方向 论文摘要:随着电力通信新技术的发展,电力通信网作为保持电力系统安全稳定运行的支柱之一,在我国发挥着不可忽视的作用。为了保证我国电力系统的安全与稳定,需要对电力通信行业的发展历程和现状有一个准确客观的认识,并提出发展方向和建议。本文从我国电力通信的发展历程、面临的现状和未来发展方向三个方面,对其做出了阐释。 在通信技术和电力技术飞速发展的今天,我国的电力通信行业,随着电力工业的发展,正不断扩展和完善。我国的电力通信网,是为保证我国电力系统的安全稳定优质运行而产生的,经历了从无到有,从简单到当今先进技术的运用,从单一到多种通信手段共用覆盖的发展过程。电力通信在为电网的自动化控制、商业化运营和自动化管理的过程中发挥着巨大的联通和服务作用。 1 我国电力通信系统的发展历程 我国的电力通信系统,经历了一个较快的发展时期,几十年内,经历了一个从纵横交换到程控交换、从明线和同轴电缆到光纤传输、从模拟网到数字通信网、从定点通信到移动通信以及从主要面向硬件到主要面向软件技术的发展阶段变化。 1.1 四十年代至五六十年代 电力通信的发展始终与电网的发展相同步,互相支持、互相配合。在我国,四十年代,主要以东北输电线为主,除城市外,其他地区都较为孤立,且明线电话在当时占主要地位,长距离调度所使用的载波机主要依靠日本机器。随着五六十年代我国用电量的明显剧增,东北电网又向华北地区扩散,建成了华北电网,但我国的公网通信仍然较为落后。此阶段我国使用的电力线载波机仍是国外进口,在向苏联进口的同时我国开始自行研发生产。 1.2 七十年代 七十年代初期开始,我国的电力通信系统开始在一些信息需求量大和重要部门采用微波通信;到末期,我国的电力通信系统又有了进一步发展,电力线载波通信占主导地位,其它有小容量(120路以下)FDM模拟微波、邮电多路载波、电缆及架空明线等,我国的电网已经扩大到拥有华北、东北和华东三大电网,部分地区开始形成自己的独立通信网络。此阶段我国电力通信以音频、载波、模拟微波等通信方式为主。不过全国范围内,大多地区十万千瓦以上的电网没有通信干线,且通信电路不太健全、自动化水平不高,部分地区还经常出现停电现象,通信系统的落后成为我国电力工作的薄弱环节之一,给我国的工农业生产带来了较大影响,与国外差距仍然较大。 1.3 八十年代 八十年代是我国电力通信的高速发展时期,随着大规模集成电路的发展,出现了数字微波、光纤通信和程控交换机等,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大。承接七十年代末的电力系统数字化网络的建设,八十年代,我国开始建设电力专用通信网。此阶段,数字微波、卫星通信、光纤通信、移动通信、对流层散射通信、特高频通信、数字程控交换机等得到了推广与运用。当然,电网的飞速发展也为电网的管理和技术提出了新的要求,我国紧跟时代脚步,自上而下成立了电力通信网建设和管理的专门机构,并逐步形成和完善了一套指导建设电力通信网的技术政策,制订了有关通信的规章制度和技术要求,培养出了一批熟悉通信设计、建设、运行、维护、管理的人才,在政策和制度方面加强了力量建设。 1.4 九十年代 九十年代,我国的电力通信系统发展较快,有了进一步提高,新技术和新设备的应用更快更灵活,在其他网络上,例如传输网和交换网等得到了进一步的完善,并开始引入一批高新网络技术,为现在的电力通信发展打下了良好基础。 2 我国电力通信的现状 2.1 电力通信网的主要业务形式 在我国,电力通信网是一种专业性极强的通信网,是电网的重要组成部分,在网络通信技术不断发展的今天,电力通信网的业务形式也在不断扩大和发展,其主要业务形式表现在以下几个方面: 2.1.1 电网安全监视和稳定控制方面 在我国各个城市中经常出现电力系统崩溃的现象,其中一个重要原因就是电力网络结构过于薄弱,而且使用极不合理。对此,许多地区在电网的安全监视和稳定性控制方面给予了不少投入。例如,购置了及时定位线路故障点的线路故障测距装置;对通信网络不稳定的地方设置了实时监控系统,监视通信网路的健康状况;通过全球卫星定位系统的实时相量测量,在电力系统中实施相量控制等手段,使得我国大部分地区的电力系统稳定运行成为了可能。 2.1.2 气象与新能源方面 电力通信系统目前在气象监测方面正发挥着日益增大的作用,例如:对于常年无人监守的户外水电站,可借助电力通信系统在水电站的上游选取合适位置安放监测台,对一年降水情况进行采集和网络分析,然后通过网络将信息传播,对数据进行全面具体的分析。同时,它在新能源方面的作用也正不断突出,对太阳能、风能、潮汐等新能源的发电技术研究正是今后国家电力进程的一个长期方向,因此电力通信系统对新能源的开发利用也是今后电力通信网络的业务方向之一。 2.1.3 环境保护方面 在环境保护力度不断加大的今天,对各个领域的各种排放物的监控要求正不断提高,目前,我国电力通信系统在对部分火电厂、核电站的废气、烟尘、放射线等的排放上已形成全面的监测系统。此系统综合利用GPS系统、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)等先进技术,将采集到的数据和实物样本就地进行分析处理,并通过网络,传输到总部统一备案处理,大大提高了效率,对环境保护做出了巨大贡献。 2.1.4 电网商业化运营方面 电网商业化运营主要依托于全国的联网工程,在我国电力改革深入发展的今天,要求形成与国际互联网企业接轨的大的网络环境。电子商务系统安全性大、快捷方便,收益空间大,建立互动式电子商务平台,不仅能扩展业务范围,还能扩大信息交流。高速而又安全的电力通信网络,对电子商务的实时交易和电力网络环境的安全维护,发挥着越来越重要的作用。 2.2 我国电力通信的主要问题 2.2.1 电力通信网络管理标准不完善 我国的电力通信网络,其标准和体制虽然符合国家和国际标准,但在电力系统的特点和要求下,其通信网发展的标准和规范都极不完善,规划等制定和更新也不及时。这在新技术更新发展速度如此迅速的今天,电力通信网络的管理标准不完善对电力通信网的整体全面发展影响较大。 2.2.2 区域发展不平衡 在我国,各地受经济发展水平、政策贯彻落实程度和科技运用程度的差异,每个地区的电力通信发展水平极不平衡。部分地区和单位早已实现数字化和光纤化环网,该地区的电网及通信业务服务能力大大加强;而有些地区受地理和经济因素的共同制约,在发展速度上落后于发达地区,有的甚至偏远到变电站连成最基本的调度电话都难以保证,各地区发展极不平衡。 3 电力通信的发展方向 3.1 加快光纤传输网的设置,加大全面网络建设 我国部分地区的电力通信系统中,电力光纤通信网存在着纤芯容量不足、设备容量小的情况。因此很有必要加大投入在加快传输网的建设上。要对该地区主干光纤传输网加大改造和建设力度,吸引投资,以点带面,在工程建设上做好工作。而且,要在电力通信和动作流程中加大网络的全面、系统建设。例如,在通信网的非话业务方面和网内IP技术等方面要加大开拓和推广力度,努力扩大电力通信网络的覆盖面,在各交换机制的组网工作中做好相关完善工作,把信息交换网络朝着高速高效率、安全性强、稳定性高的方向建设。 3.2 加大科研力度和技术研究 我国的电力传输技术有待提高,要在维护已有的传统传输模式的基础上,加强改造和新技术的研发,增加业务管理力度和方面,在研究和建设电力通信网络的同时,要鼓励科技创新,将宽带IP等新技术的运用深入到现代通信网络的建设当中,多角度加大经费投入和科研技术的研究。 3.3 各地严抓电力通信电路的建设质量 在我国电力通信发展速度飞快的现状下,要努力减少通信电路误码率高、公务监控不力、监控系统不通等系列问题,杜绝电力通信网络工程中的低质量工程项目的出现。各个地区应避免“地方保护”、“门户观念”对工程选择和决定的不良影响。且在网络系统的建设过程中,加大科研力度和投入,其工程项目负责人还要实行责任制,做好检测和监管工作,及时验证工程指标是否合格,确保建设质量。 3.4 积极建设宽带多业务数字网络平台 在电力通信发展规划中,要积极地建设宽带多业务数字网络平台,在语音、图像、数据、媒体、新闻等各业务领域为现在和今后的发展打好基础,提供统一的多优先等级,确保业务质量。 3.5 致力于国内和国际市场的开发 保证业务质量的服务,在优化核心层基础上,广泛开展接入层、用户层工作。在电力通信网络成为功能强大的通信网络时,要按照市场机制和市场运行规律,充分合理地利用我们的通信网络资源,积极拓宽新的增值业务和服务范围,规划、建设、完善好一批具有一定规模和发展潜力的电力通信系统模式,加大自身竞争力,逐步走向社会,参与竞争。 电力通信的战略地位非同一般,做好电力通信行业的发展,必须依托于坚固的电网结构、先进的通讯网络,并有完善的金融和法制体系作支撑。我国的电力通信技术目前正处于稳步上升发展时期,其具有光明的发展前途和强大的生命力。政府各部门也应该加大关注力度和资金投入力度,同时电力通信行业还要积极提高自身业务水平和素质,在技术和装备上不断改进,将科技含量更高、技术更全面的成果广泛实施,为我国的电力通信行业和全国人民带来便利和服务。 电力通信论文:电力通信在电力体改中的定位及发展战略 经过几十年的发展,我国电力工业形成了强大的生产能力,许多国家进行电力体制改革的经验和教训为我们提供了很好的借鉴。根据我国国情,国家也确立了电力体制改革的总体目标。在电力体制改革指导思想的引导下,我国电力工业的体制朝着总体目标,进行了分步改革实施。电力通信在电力工业中的定位也在作相应的变化。 一、电力通信在体改前的状况: 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统,调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。经过几十年风风雨雨的建设,已初具规模。它通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段,构建了一个以北京为中心覆盖全国的立体交叉通信网。当时,电力通信部门作为各级电力调度机构中的一个专业职能部门而存在于各级电力调度(局)中,其职责是负责调度系统内通信网的建设、运行、维护和技术管理。 二、调度本部化是电力通信的定位 随着电力体制改革的不断深化,2001年,各省、市电力公司完成了电力调度机构本部化的整合。由于职能的转移,电力通信工作从调度机构中划了出来,重新整合为电力通信公司或电力通信中心。在本部化后的调度机构中,只保留一个调度通信管理部门,代表调度机构提出对调度通信的需求,并对调度通信网的运行进行考核。 安徽省电力公司的做法是:调度机构本部化后,将电力通信人员全部从调度机构中划出,与省公司原行政通信部门整合后组建省公司的全资子公司--电力通信有限责任公司。电通公司的职责是:受省电力公司委托,负责省公司通信资产的经营,负责省电力公司干线通信电路的建设,负责省公司通信设备(电路)的技改、重措、大修工程的实施,负责电力通信专网的运行维护;经省电力公司授权,负责全省电力系统运行管理工作和主干通信电路的调度指挥,负责电力通信网络的频率管理工作,负责通信资源的保护和对外经营,承担全省电力通信网络的规划发展和技术进步工作。电通公司的经营方针(理念)是:对内强化技术服务,对外开拓电信市场,打造电通品牌。 经过近两年的实践证明,安徽电通的模式与电力体制改革和发展的形势是相适应的。它保证了其所传输的保护业务,语音业务、MIS业务的稳定、准确和可靠,促进了电力通信网络的建设和电力系统的信息化工作,提高了通信的服务质量和管理水平。同时,在通信资源的保护和利用方面,也起到了积极地作用,为电力系统的安全稳定运行提供了通信保障。 三、电力体改后电力通信的定位探讨: 事实证明:电力通信是电网稳定运行的重要保证,是电力市场交易的必要手段,是电力工业生产不可缺少的环节,是任何通信运营商不可替代的。因此,准确定位电力通信工作至关重要。 定位一: 作为电网公司的一个职能部门,在电网公司内负责电力通信专网运行、维护、建设的归口管理和通信电路的调度指挥,同时负责管理电网公司的信息化工作。 定位二: 电通公司与信息中心进行整合,组建由电网公司全资或控股的电力通信公司,对电网公司的通信(含信息化)及资产进行委托经营和授权管理,电网公司享有获取投资回报的权利和投资的义务。 为使新组建的电力通信公司具有确保电网安全稳定运行的义务和自我发展的空间,电力通信公司内部可设电力事业部和公网事业部。 电力事业部的主要职责是:为电力生产服务,满足电力生产对通信和信息化工作的需求,同时可从电网公司中获得合理的技术服务费,政府可从区段电价的构成中考虑增加这一因素。 公网事业部的主要职责是:在电通为电力系统服务的同时,利用已有的通信资源,将主业转为为全社会服务。如开展ISP增值通信业务,利用PLC技术开展电力线上网,富裕容量出租,电力路权即电力杆路沟道的出租等等。 目前,中国电通已通过其控股公司取得了ISP经营牌照,进行电力线上网试验,开展增值电信业务,为全面进入增值电信业务商业化作了准备。安徽电通目前在申请ISP执照,规范资源的租赁行为,申报高新技术企业,扩大经营范围等方面取得了突破性进展,也就是说,已基本具备进入电信增值业务领域的条件。 四、电力通信的发展战略: 基于上面所述的电力通信的定位二,也就是说电通公司是一个既为电力系统提供通信服务,又面向社会从事电信增值业务的独立法人企业,那就应该有一个适应企业长远、可持续发展的总体谋划--即经营战略。企业的经营战略需具有长远性、全局性、抗争性和纲领性。 1、企业总体战略可采用差异化战略 电力通信企业在面向社会进入电信增值业务市场时,可以凭借电力工业良好的资金信誉、雄厚的实力、特有的通信资源和无人能比的覆盖面等优势,向用户提供与众不同的通信服务,从而获得竞争优势,来保证企业的生存和发展。 2、市场战略可采用创新型和渗透型 这就是说,在现有市场中用服务的差异化去争取用户接受服务和利用技术创新去开拓新的市场。如利用特有的电力路权资源和富裕容量为其它电信运营商提供租赁服务,解决“最后一公里接入”问题,或利用基于PLC技术的电力线上网吸引新的用户群体。 3、技术战略采用领先型和尾随型相结合 电力通信企业的技术战略,可采用领先型和尾随型相结合的战略。在电力专网的技术开发方面,由于电网企业的垄断性,在这个领域内几乎没有竞争者。因此,为了提高效益和效率,必须保证技术的领先性。那么,在公网方面,由于电通的特性和目前电信市场的恶性竞争,近期还不可能成为第八家电信运营商。因此,在电信增值业务方面,没有必要也没有能力投入大量的人力物力去争取技术领先。但在面向社会公众的电信增值业务方面,应选择尾随型技术战略,掌握其它电信运行商的技术动态和前沿技术,不是追求创新,而是立足于应用,将新技术尽快地结合电通的特点迅速作出反应,在成功地消化后迅即应用并商用化。 电力通信论文:电力通信蓄电池的运行与维护 蓄电池是组合通信电源系统的重要组成部分,所占的投资比例不小,加强对蓄电池的管理,改善其使用状况,从而有效地延长蓄电池的使用寿命,具有重要的意义。目前,电力系统通信电源配套的蓄电池大多是先进的阀控式密封铅酸蓄电池,根据变电站的通信设备需求,其每节单体电压一般有2V、6V和12V三种,一般在枢纽大站,常采用寿命长、可靠性高的2V电池,在小型变电站,根据安装要求,可采用其他两种电池,使用时将多节单体串连,组成48V的蓄电池组。在对电源系统可靠性要求较高的场合,一般采用两组蓄电池并联运行、浮充供电的方式。 蓄电池的使用寿命 蓄电池的寿命可分为循环寿命、浮充寿命和存放寿命。蓄电池的容量减小到规定值以前,蓄电池的充放电循环次数称为循环寿命。在正常工作条件下,蓄电池浮充供电的时间,称为浮充寿命。通常免维护电池的浮充寿命可达到10年以上。 循环寿命与电池每次放电的深度有密切关系。放电深度为30%时,充放电循环次数可达1200次;放电深度为100%时,循环寿命仅有200次。因此使用中应当尽量避免电池深度放电。 根据加速寿命试验的结果,免维护阀控电池在室温下,浮充寿命可达10年以上。应当说明,浮充电压过高或过低,会使蓄电池过充电或欠充电,因而将影响电池的寿命。 由于自放电作用,存放过程中,免维护电池的剩余容量将逐淅减少,通常,电池剩余容量下降到50%的时间,称为存放寿命。在不同的温度下,电池的剩余容量与存放时间有一个对应的关系。当环境温为250C时,存放寿命可达18个月。当环境温度为400C时,存放寿命只有5个多月,因此免维护电池的存放温度不能太高。 蓄电池的使用寿命与环境温度关系很大。通常来说,若以25℃为基准,平时不能超过+15度~+30度。温度升高,电池组放电容量会增加,但寿命降低,如果在高温下长期使用,工作环境温度每上升10℃,蓄电池的使用生命减半。若温度太低,会使蓄电池容量下降,温度每下降1度,其容量下降1%。所以,当电源处于浮充工作状态时,需要通过降低浮充电压来进行补偿,补偿系数为环境温度每上升1℃,每节电池单体(2 V的单体)的浮充电压降低3-5 mV。 但是温度补偿功能只能在一定的范围内起作用,蓄电池最好是工作在20-25℃的环境下。如果蓄电池电压在放出其额定容量80%(对照相应放电率的容量如C10、C3等参数)之前已低于1.8V/单格(1小时率放电为1.75V/单格),则应考虑加以更换。 蓄电池浮充运行状态 决定电池寿命的要素有三个:第一是产品质量;第二是维护的情况;第三是决定电池是否处于良好的浮充运行状态。当交流电正常供应时,负载电流由交流电经整流后直接供电于负载,蓄电池处于微电流(补充其自放电所耗电能)充电状态;当交流电停供时才由蓄电池单独供电于负载,故蓄电池经常处于充足状态,大大减少了充放电循环周期,可延长了电池寿命。 1.关于浮充电压的选择 蓄电池浮充电压的选择是对电池维护得好坏的关键。如果选择得太高,会使浮充电流太大,不仅增加能耗,对于密封电池来说,还会因剧烈分解出氢氧气体而使电池爆炸。如果选择太低,则会使电池经常充电不足而导致电池加速报废。 2.低电压恒压充电(均衡充电)技术 所谓低压恒压充电,即过去传统的恒压充电法,但其不同点是,低电压恒压充电一般采用每只蓄电池平均端电压为2.25~2.35V的恒定电压充电。当蓄电池放出很大容量(A·h)而电势较低时,充电之初为防止充电电流过大,充电整流器应具有限流特性,故仍处于恒流充电状态。当充入一定容量(A·h)后,蓄电池电势升高,充电电流才逐渐减小。这种充电方式由于有以下优点而被推广使用。 充电末期的充电电流很小,故氢气和氧气和产生量极小。它能改善劳动条件、降低机房标准,是全密闭电池适用的充电方式;充电末期的电压低,对程控电源等允许用电压变化范围较宽的用电设备供电时,可在不脱离负载的情况下进行正常充电,以简化操作,提高可靠性;整流器的输出电压最大值较小,可减小整流器中变压器的设计重量。 3.蓄电池浮充电压与温度的关系 应注意的是,在浮充运行中,阀控电池的浮充电压与温度有密切的关系,浮充电压应根据环境温度的高低作适当修正。在浅度放电的情况下,阀控电池在2.27V/C(25℃)下运行一段时间是能够补充足其能量的;在深度放电的情况下,阀控电池充电电压可设定为2.35~2.40V/C(25℃),限流点设定为0.1Q,经过一定时间(放电后的电池充足电所需的时间依赖于放出的电量,放电电流等因素)的补充容量后,再转入正常的浮充运行。 为了弥补运行中因浮充充电流调整不当造成的欠压,补偿阀控蓄电池放电和爬电漏电所造成蓄电池容量的亏损,应2-3个月对电池进行一次补充充电。 蓄电池的维护 1.低电压保护与二次下电措施 为此,要求电源系统的功能要全面,如具备定时均充、二次下电、温度补偿、无级限流等功能,同时必须建立完善的电源维护体系。 除了定时均充外,蓄电池的日常管理的内容也是非常多的,包括低电压保护、二次下电、温度补偿、无级限流等等,这些措施可以保证蓄电池处于良好的使用状态,延长其使用寿命。 蓄电池在输出能量时,其两端电压不断下降,当下降到一定值(一般称为终止电压)的时候,就必须断掉其能量输出回路,否则可能导致蓄电池过放电,使其寿命缩短甚至报废。这种在终止电压时,使蓄电池断掉负载防止过放电的动作和措施,叫做低电压保护。 二次下电比低电压保护更进一步。当电池两端电压降到一定值时(一般比终止电压高),就断掉一部分次要负载,只给剩下的主要负载供电。之后当电压下降到终止电压时,则将主要负载也断掉,实现对蓄电池的保护。这种两级断开负载的动作和措施即为二次下电。二次下电的好处是在保证蓄电池不过放电的同时,可以给重要设备提供更长的供电时间,尽量减少通信中断的损失。如果需要实现系统的二次下电功能,开局时,须将直流输出负载分成主要和次要负载,接到相应的分路上。先进的电源设备的二次下电功能非常灵活,可以随意调节一、二次下电的电压,并且可以设置成不做二次下电和低电压保护,满足优先保障通信的需求。 2.蓄电池组的充放电维护 常用的正常充电法有:恒流充电法、恒压充电法和分级定流充电法等。 采用恒流充电法时,充电电流始终保持不变。在充电过程中,蓄电池的端电压逐渐升高,为了保持充电电流稳定不变,外电源的电压必须逐渐升高。采用这种方法,充电时间较短,但是由于充电末期,大部分充电电流都用来电解水,所以蓄电池中将产生大量的气泡。这样不仅浪费了电能,而且还会使极板上的活性物质脱落,因此这种方法较少采用。 采用恒压充电法时,外电源的电压保持恒定。在整个充电过程中,由于电源电压保持不变,所以刚充电时,充电电流相当大,随着蓄电池端电压不断升高,充电电流逐渐减小。因此,采用这种充电方法时,可以避免蓄电池过量充电,但是由于充电初期,充电电流过大,所以也有可能损坏极板。 目前比较常用的正常充电法是分级定流充电法。采用这种充电法时,充电过程一般分为两个阶段:第一个阶段用10小时率电流充电,通常需要6-7小时,单只蓄电池的端电压可上升到2.4V。第二阶段用20小时率电流充电,直到端电压(2.6-2.8V)连续两小时稳定不变为止,这一阶段约需要14-17小时。 电力通信论文:电力通信在电力体改中的定位及发展战略 经过几十年的发展,我国电力工业形成了强大的生产能力,许多国家进行电力体制改革的经验和教训为我们提供了很好的借鉴。根据我国国情,国家也确立了电力体制改革的总体目标。在电力体制改革指导思想的引导下,我国电力工业的体制朝着总体目标,进行了分步改革实施。电力通信在电力工业中的定位也在作相应的变化。一、电力通信在体改前的状况: 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统,调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。经过几十年风风雨雨的建设,已初具规模。它通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段,构建了一个以北京为中心覆盖全国的立体交叉通信网。当时,电力通信部门作为各级电力调度机构中的一个专业职能部门而存在于各级电力调度(局)中,其职责是负责调度系统内通信网的建设、运行、维护和技术管理。 二、调度本部化是电力通信的定位 随着电力体制改革的不断深化,2001年,各省、市电力公司完成了电力调度机构本部化的整合。由于职能的转移,电力通信工作从调度机构中划了出来,重新整合为电力通信公司或电力通信中心。在本部化后的调度机构中,只保留一个调度通信管理部门,代表调度机构提出对调度通信的需求,并对调度通信网的运行进行考核。 安徽省电力公司的做法是:调度机构本部化后,将电力通信人员全部从调度机构中划出,与省公司原行政通信部门整合后组建省公司的全资子公司--电力通信有限责任公司。电通公司的职责是:受省电力公司委托,负责省公司通信资产的经营,负责省电力公司干线通信电路的建设,负责省公司通信设备(电路)的技改、重措、大修工程的实施,负责电力通信专网的运行维护;经省电力公司授权,负责全省电力系统运行管理工作和主干通信电路的调度指挥,负责电力通信网络的频率管理工作,负责通信资源的保护和对外经营,承担全省电力通信网络的规划发展和技术进步工作。电通公司的经营方针(理念)是:对内强化技术服务,对外开拓电信市场,打造电通品牌。 经过近两年的实践证明,安徽电通的模式与电力体制改革和发展的形势是相适应的。它保证了其所传输的保护业务,语音业务、MIS业务的稳定、准确和可靠,促进了电力通信网络的建设和电力系统的信息化工作,提高了通信的服务质量和管理水平。同时,在通信资源的保护和利用方面,也起到了积极地作用,为电力系统的安全稳定运行提供了通信保障。 三、电力体改后电力通信的定位探讨: 事实证明:电力通信是电网稳定运行的重要保证,是电力市场交易的必要手段,是电力工业生产不可缺少的环节,是任何通信运营商不可替代的。因此,准确定位电力通信工作至关重要。 定位一: 作为电网公司的一个职能部门,在电网公司内负责电力通信专网运行、维护、建设的归口管理和通信电路的调度指挥,同时负责管理电网公司的信息化工作。 定位二: 电通公司与信息中心进行整合,组建由电网公司全资或控股的电力通信公司,对电网公司的通信(含信息化)及资产进行委托经营和授权管理,电网公司享有获取投资回报的权利和投资的义务。 为使新组建的电力通信公司具有确保电网安全稳定运行的义务和自我发展的空间,电力通信公司内部可设电力事业部和公网事业部。 电力事业部的主要职责是:为电力生产服务,满足电力生产对通信和信息化工作的需求,同时可从电网公司中获得合理的技术服务费,政府可从区段电价的构成中考虑增加这一因素。 公网事业部的主要职责是:在电通为电力系统服务的同时,利用已有的通信资源,将主业转为为全社会服务。如开展ISP增值通信业务,利用PLC技术开展电力线上网,富裕容量出租,电力路权即电力杆路沟道的出租等等。 目前,中国电通已通过其控股公司取得了ISP经营牌照,进行电力线上网试验,开展增值电信业务,为全面进入增值电信业务商业化作了准备。安徽电通目前在申请ISP执照,规范资源的租赁行为,申报高新技术企业,扩大经营范围等方面取得了突破性进展,也就是说,已基本具备进入电信增值业务领域的条件。 四、电力通信的发展战略: 基于上面所述的电力通信的定位二,也就是说电通公司是一个既为电力系统提供通信服务,又面向社会从事电信增值业务的独立法人企业,那就应该有一个适应企业长远、可持续发展的总体谋划--即经营战略。企业的经营战略需具有长远性、全局性、抗争性和纲领性。 1、企业总体战略可采用差异化战略 电力通信企业在面向社会进入电信增值业务市场时,可以凭借电力工业良好的资金信誉、雄厚的实力、特有的通信资源和无人能比的覆盖面等优势,向用户提供与众不同的通信服务,从而获得竞争优势,来保证企业的生存和发展。 2、市场战略可采用创新型和渗透型 这就是说,在现有市场中用服务的差异化去争取用户接受服务和利用技术创新去开拓新的市场。如利用特有的电力路权资源和富裕容量为其它电信运营商提供租赁服务,解决“最后一公里接入”问题,或利用基于PLC技术的电力线上网吸引新的用户群体。 3、技术战略采用领先型和尾随型相结合 电力通信企业的技术战略,可采用领先型和尾随型相结合的战略。在电力专网的技术开发方面,由于电网企业的垄断性,在这个领域内几乎没有竞争者。因此,为了提高效益和效率,必须保证技术的领先性。那么,在公网方面,由于电通的特性和目前电信市场的恶性竞争,近期还不可能成为第八家电信运营商。因此,在电信增值业务方面,没有必要也没有能力投入大量的人力物力去争取技术领先。但在面向社会公众的电信增值业务方面,应选择尾随型技术战略,掌握其它电信运行商的技术动态和前沿技术,不是追求创新,而是立足于应用,将新技术尽快地结合电通的特点迅速作出反应,在成功地消化后迅即应用并商用化。 电力通信论文:探析智能电网及其对电力通信的要求 论文关键词:智能电网 电力系统 电力通信 论文摘要:智能电网是新形势下电网发展的必然趋势。本文阐述了智能电网相关概念,讨论了智能电网环境下对电力通信的要求。 进入新的世纪,全球经济、社会安全、环境和能源供应都面临着极大挑战,气候变化剧烈。灾害频发,传统能源日趋紧张,金融危机对各国经济打击巨大,因此,为了面对环境污染,拉动内需,提振经济。发展可再生能源,需要构建智能电网以助推电力行业创新,实现技术转型,从而保障国家能源安全,促进我国社会的可持续发展。2009~5月,我国国家电网公司提出加快坚强智能电网建设。 2009年9月,美国国家标准与技术研究所(NIST)提出了关于智能电网互操作标准的框架与路线图,明确了推进标准化工作的8个优先发展领域,其中很重要的一个方面就是网络通信:要求针对智能电网各个关键领域的应用和操作器的网络通信需求,实施和维护合适的安全和访问控制手段。该领域覆盖电力专网和公共网络。对我国而言,智能电网的建设,必须有坚实的基础技术和功能,其中测量和通信系统是一个非常重要的方面。 1 智能电网概念 智能电网是以包括发、输、变、配、用、调度和信息等各环节的电力系统为对象,不断研发新型的电网控制技术、信息技术和管理技术,并将其有机集合,实现从发电到用电所有环节信息的智能交流,系统地优化电力生产、输送和使用。电力企业通过促成技术与具体业务的有效结合。使智能电网建设在企业生产经营过程中切实发挥作用,最终达到提高运营绩效的目的。 智能电网不是为了炫耀新技术,而是为了实实在在的解决当前存在的问题。对电力系统而言,智能电网具有三个明显的特征; (1) 自愈。对电网的运行状态进行连续的在线自我评估,并采取预防性控制手段,及时发展、快速诊断和消除隐患;故障发生时,在没有或少量人工干预下,能够快读隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生。 (2) 互动。系统运行与批发、零售电力市场实现无缝连接,支持电力交易的有效开展。实现资源的优化配置;同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理。 (3) 坚强。坚强是对智能电网安全性的要求,即对智能电网中每一个元素都应该有安全性需求考虑,在整个系统中应确保一定的集成和平衡,无论对物理攻击(爆炸、武器)还是信息攻击(网络、计算机)智能电网都要能够应付并反虚出来。 2 智能电网对电力通信的要求 2.1 我国当前电力通信网现状 目前,我国的电力通信网是以光纤、微波及卫星电路构成主干线,各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式,并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。随着光纤通信技术发展,电力通信网业务从原来的64kbit/s逐渐过渡到了高速率的2Mbit/s、10Mbit/s、100Mbiffs及以上高速率通道上。从作用来看,我国电力通信网主要有传输网、交换网、数据网和管理网四大类网络象。 2.2 智能电网对电力通信的要求 随着我国智能电网建设的不断发展,系统节点将大量增加,系统调度的任务将更加繁重,对电网大规模、全过程的监视、控制、分析、计算将向动态、在线的方向发展。 (1)EMS系统 EMS系统的实时数据来自于数据采集与监控系统SCADA。EMS向即时信息系统SIS提供分钟级的实时数据,如:系统频率、总出力,SCADA实时数据可以考虑由设立在厂站侧的RTU终端进行采集,接口通常可以为异步数据接口Rs485或Rs232,根据信息量的需要,速率一般为1200bit/s至9600bit/s。 (2)TMRS系统 在智能电网条件下。电能量计量系统除了具备常规测量功能外,还必须具有分时段累计存储和双向计量的功能。同时系统还需要具备对电能量数据进行自动采集、远传和存储、预处理、统计分析的子系统,以支持未来智能电网发展、新能源的并网。 (3)SIS系统 即时信息系统SIS主要完成系统运行数据的处理,建设即时信息系统主要采用Internet技术,建立在安全的Internet基础上,-以国家电力数据网SPDnet为通信基础设施,对社会开放Internet~2问。即时信息系统由于要对社会信息开放,因此必须做好安全防护和安全隔离。 (4)需求侧管理 智能电网一个很大的改变就是要直接面向用户。对于大量符合终端用户,由于具有众多节点并且业务量较少,早期一般采用无线公网通信系统实现信息传输。目前,主流技术大都采用公网租用线GPRs或cDMA,以保障对用户情况的掌握。 (5)电力系统统一时标 当前,无论是电力录波装置还是计费装置都需要具有统一的时标信息,因此,一旦缺乏统一的时标信息将导致全网动态行为监督的缺失。为此,GPS技术的发展为电力系统实现动态监控提供了必要的物质条件,信同步时钟系统为各级调度机构主站,子站和厂站提供统一时间标记基准,包括电力系统在内的地球表面任一点均可接收到卫星发出的精度在1ps以内的时间脉冲,然后光纤通信系统将各变电站的测量收集汇总处理后,即可得到各变电站之间动态相量的变化,并据此实施相量控制。 3 结语 建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网,为我国清洁能源的规模高效发展提供保障,充分发挥电网在资源优化配置、服务国民经济中的作用,对我国经济社会全面、协调、可持续发展具有十分重要的现实意义。智能电网建设成为国家经济和能源政策的重要组成部分。 电力通信论文:试论我国电力通信的现状与发展 论文关键词:电力通信 发展历史 现状 发展方向 论文摘要:随着电力通信新技术的发展,电力通信网作为保持电力系统安全稳定运行的支柱之一,在我国发挥着不可忽视的作用。为了保证我国电力系统的安全与稳定,需要对电力通信行业的发展历程和现状有一个准确客观的认识,并提出发展方向和建议。本文从我国电力通信的发展历程、面临的现状和未来发展方向三个方面,对其做出了阐释。 在通信技术和电力技术飞速发展的今天,我国的电力通信行业,随着电力工业的发展,正不断扩展和完善。我国的电力通信网,是为保证我国电力系统的安全稳定优质运行而产生的,经历了从无到有,从简单到当今先进技术的运用,从单一到多种通信手段共用覆盖的发展过程。电力通信在为电网的自动化控制、商业化运营和自动化管理的过程中发挥着巨大的联通和服务作用。 1 我国电力通信系统的发展历程 我国的电力通信系统,经历了一个较快的发展时期,几十年内,经历了一个从纵横交换到程控交换、从明线和同轴电缆到光纤传输、从模拟网到数字通信网、从定点通信到移动通信以及从主要面向硬件到主要面向软件技术的发展阶段变化。 1.1 四十年代至五六十年代 电力通信的发展始终与电网的发展相同步,互相支持、互相配合。在我国,四十年代,主要以东北输电线为主,除城市外,其他地区都较为孤立,且明线电话在当时占主要地位,长距离调度所使用的载波机主要依靠日本机器。随着五六十年代我国用电量的明显剧增,东北电网又向华北地区扩散,建成了华北电网,但我国的公网通信仍然较为落后。此阶段我国使用的电力线载波机仍是国外进口,在向苏联进口的同时我国开始自行研发生产。 1.2 七十年代 七十年代初期开始,我国的电力通信系统开始在一些信息需求量大和重要部门采用微波通信;到末期,我国的电力通信系统又有了进一步发展,电力线载波通信占主导地位,其它有小容量(120路以下)FDM模拟微波、邮电多路载波、电缆及架空明线等,我国的电网已经扩大到拥有华北、东北和华东三大电网,部分地区开始形成自己的独立通信网络。此阶段我国电力通信以音频、载波、模拟微波等通信方式为主。不过全国范围内,大多地区十万千瓦以上的电网没有通信干线,且通信电路不太健全、自动化水平不高,部分地区还经常出现停电现象,通信系统的落后成为我国电力工作的薄弱环节之一,给我国的工农业生产带来了较大影响,与国外差距仍然较大。 1.3 八十年代 八十年代是我国电力通信的高速发展时期,随着大规模集成电路的发展,出现了数字微波、光纤通信和程控交换机等,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大。承接七十年代末的电力系统数字化网络的建设,八十年代,我国开始建设电力专用通信网。此阶段,数字微波、卫星通信、光纤通信、移动通信、对流层散射通信、特高频通信、数字程控交换机等得到了推广与运用。当然,电网的飞速发展也为电网的管理和技术提出了新的要求,我国紧跟时代脚步,自上而下成立了电力通信网建设和管理的专门机构,并逐步形成和完善了一套指导建设电力通信网的技术政策,制订了有关通信的规章制度和技术要求,培养出了一批熟悉通信设计、建设、运行、维护、管理的人才,在政策和制度方面加强了力量建设。 1.4 九十年代 九十年代,我国的电力通信系统发展较快,有了进一步提高,新技术和新设备的应用更快更灵活,在其他网络上,例如传输网和交换网等得到了进一步的完善,并开始引入一批高新网络技术,为现在的电力通信发展打下了良好基础。 2 我国电力通信的现状 2.1 电力通信网的主要业务形式 在我国,电力通信网是一种专业性极强的通信网,是电网的重要组成部分,在网络通信技术不断发展的今天,电力通信网的业务形式也在不断扩大和发展,其主要业务形式表现在以下几个方面: 2.1.1 电网安全监视和稳定控制方面 在我国各个城市中经常出现电力系统崩溃的现象,其中一个重要原因就是电力网络结构过于薄弱,而且使用极不合理。对此,许多地区在电网的安全监视和稳定性控制方面给予了不少投入。例如,购置了及时定位线路故障点的线路故障测距装置;对通信网络不稳定的地方设置了实时监控系统,监视通信网路的健康状况;通过全球卫星定位系统的实时相量测量,在电力系统中实施相量控制等手段,使得我国大部分地区的电力系统稳定运行成为了可能。 2.1.2 气象与新能源方面 电力通信系统目前在气象监测方面正发挥着日益增大的作用,例如:对于常年无人监守的户外水电站,可借助电力通信系统在水电站的上游选取合适位置安放监测台,对一年降水情况进行采集和网络分析,然后通过网络将信息传播,对数据进行全面具体的分析。同时,它在新能源方面的作用也正不断突出,对太阳能、风能、潮汐等新能源的发电技术研究正是今后国家电力进程的一个长期方向,因此电力通信系统对新能源的开发利用也是今后电力通信网络的业务方向之一。 2.1.3 环境保护方面 在环境保护力度不断加大的今天,对各个领域的各种排放物的监控要求正不断提高,目前,我国电力通信系统在对部分火电厂、核电站的废气、烟尘、放射线等的排放上已形成全面的监测系统。此系统综合利用GPS系统、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)等先进技术,将采集到的数据和实物样本就地进行分析处理,并通过网络,传输到总部统一备案处理,大大提高了效率,对环境保护做出了巨大贡献。 2.1.4 电网商业化运营方面 电网商业化运营主要依托于全国的联网工程,在我国电力改革深入发展的今天,要求形成与国际互联网企业接轨的大的网络环境。电子商务系统安全性大、快捷方便,收益空间大,建立互动式电子商务平台,不仅能扩展业务范围,还能扩大信息交流。高速而又安全的电力通信网络,对电子商务的实时交易和电力网络环境的安全维护,发挥着越来越重要的作用。 2.2 我国电力通信的主要问题 2.2.1 电力通信网络管理标准不完善 我国的电力通信网络,其标准和体制虽然符合国家和国际标准,但在电力系统的特点和要求下,其通信网发展的标准和规范都极不完善,规划等制定和更新也不及时。这在新技术更新发展速度如此迅速的今天,电力通信网络的管理标准不完善对电力通信网的整体全面发展影响较大。 2.2.2 区域发展不平衡 在我国,各地受经济发展水平、政策贯彻落实程度和科技运用程度的差异,每个地区的电力通信发展水平极不平衡。部分地区和单位早已实现数字化和光纤化环网,该地区的电网及通信业务服务能力大大加强;而有些地区受地理和经济因素的共同制约,在发展速度上落后于发达地区,有的甚至偏远到变电站连成最基本的调度电话都难以保证,各地区发展极不平衡。 3 电力通信的发展方向 3.1 加快光纤传输网的设置,加大全面网络建设 我国部分地区的电力通信系统中,电力光纤通信网存在着纤芯容量不足、设备容量小的情况。因此很有必要加大投入在加快传输网的建设上。要对该地区主干光纤传输网加大改造和建设力度,吸引投资,以点带面,在工程建设上做好工作。而且,要在电力通信和动作流程中加大网络的全面、系统建设。例如,在通信网的非话业务方面和网内IP技术等方面要加大开拓和推广力度,努力扩大电力通信网络的覆盖面,在各交换机制的组网工作中做好相关完善工作,把信息交换网络朝着高速高效率、安全性强、稳定性高的方向建设。 3.2 加大科研力度和技术研究 我国的电力传输技术有待提高,要在维护已有的传统传输模式的基础上,加强改造和新技术的研发,增加业务管理力度和方面,在研究和建设电力通信网络的同时,要鼓励科技创新,将宽带IP等新技术的运用深入到现代通信网络的建设当中,多角度加大经费投入和科研技术的研究。 3.3 各地严抓电力通信电路的建设质量 在我国电力通信发展速度飞快的现状下,要努力减少通信电路误码率高、公务监控不力、监控系统不通等系列问题,杜绝电力通信网络工程中的低质量工程项目的出现。各个地区应避免“地方保护”、“门户观念”对工程选择和决定的不良影响。且在网络系统的建设过程中,加大科研力度和投入,其工程项目负责人还要实行责任制,做好检测和监管工作,及时验证工程指标是否合格,确保建设质量。 3.4 积极建设宽带多业务数字网络平台 在电力通信发展规划中,要积极地建设宽带多业务数字网络平台,在语音、图像、数据、媒体、新闻等各业务领域为现在和今后的发展打好基础,提供统一的多优先等级,确保业务质量。 3.5 致力于国内和国际市场的开发 保证业务质量的服务,在优化核心层基础上,广泛开展接入层、用户层工作。在电力通信网络成为功能强大的通信网络时,要按照市场机制和市场运行规律,充分合理地利用我们的通信网络资源,积极拓宽新的增值业务和服务范围,规划、建设、完善好一批具有一定规模和发展潜力的电力通信系统模式,加大自身竞争力,逐步走向社会,参与竞争。 电力通信的战略地位非同一般,做好电力通信行业的发展,必须依托于坚固的电网结构、先进的通讯网络,并有完善的金融和法制体系作支撑。我国的电力通信技术目前正处于稳步上升发展时期,其具有光明的发展前途和强大的生命力。政府各部门也应该加大关注力度和资金投入力度,同时电力通信行业还要积极提高自身业务水平和素质,在技术和装备上不断改进,将科技含量更高、技术更全面的成果广泛实施,为我国的电力通信行业和全国人民带来便利和服务。 电力通信论文:试论电力通信网络管理系统结构 论文关键词:电力系统 通信网络 网络管理系统 Q3适配器 SNMP TMN 论文摘要:分析了电力系统专用通信网的管理要求,针对网络管理层次多、设备种类多、网络结构复杂的特点,从技术的角度提出了建设电力通信网网络管理系统的基本要求及解决方案。方案以TMN为基础兼容其他网管系统标准,强调接口的开放性,强调系统的一体化和独立性,强调网络化和对各种体系结构的兼容性。为网管系统设计和方案选择提供一些有益的建议。 1 电力通信网络管理的设计原则 1.1 全面采用TMN的体系结构 TMN是国际电信联盟ITU-T专门为电信网络管理而制定的若干建议书[1],主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境,解决网管系统可持续建设的问题。TMN包括功能体系结构、信息体系结构、物理体系结构及Q3标准的互联接口等项内容。通过多年来的不断完善和发展,TMN已走向成熟。国际上的许多大的公司(例如SUN,HP等)都开发出TMN的应用开发平台,以支持TMN的标准;越来越多国际、国内的通信设备制造厂商也宣布接受Q3接口标准,并在他们的设备上配置Q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用TMN来建设网管系统的成功范例,例如:全国长途电信局利用HP的TMN平台OVDM建设全国长途电信三期网管;无线通信局利用SUN的SEM平台建设TMN网络管理系统[2]。TMN的优点在于其成熟和完整性,是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;TMN的不足在于其复杂性和单一化的接口。这些问题在网管系统建设中应该加以考虑。 1.2 兼容其他网管系统标准 在接受TMN的同时,兼容其他流行的网管系统的标准以解决TMN接口单一的问题,对电力通信网管系统的建设十分有好处,尤其在强调技术经济效益的今天,这一点更为重要。 SNMP简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的TCP/IP网络的管理标准,SNMP网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的网络管理系统。不仅计算机网络产品的厂商,目前越来越多的通信设备制造厂商都支持SNMP的标准。因此电力通信网管系统应该将SNMP简单网路管理协议作为网络管理的标准之一,尤其在通信网与计算机网的界限越来越模糊的今天,其效益是显而易见的。 2 电力通信网管系统方案 2.1 需求分析 在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定,如网络管理要求、通信系统规模、通信网络结构、技术经济指标等。网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。并不是在任何情况下网管的配置越高、功能越全越好,如果管理要求只关心对通信设备的实时监控,那么最佳方案是选择监控系统。在完成监控功能方面,监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。同样如果管理要求只关心通信设备的信息,只需要建立网元管理系统即可。但如果是一个管理一定规模的通信网络而且提供通信服务的管理单位,那么就应该选择能够涵盖整个通信网的网管系统。 2.2 网络设计 初期的网管系统一般只注重网络某些部分(如通信设备)的管理,其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。真正的网络管理系统应包括以下各个层次: 网元数据采集层:网元(设备)的数据接入、数据采集系统。 网元管理层:直接管理单个的网元(设备),同时支持上级的网络管理层。这一层主要是面向设备、单条电路,是网络管理系统的基础内容。其直接的结果实现设备的维护系统。 网络管理层:在网元管理的基础上增加对网元之间的关系、网络组成的管理。主要功能包括:从网络的观点、互联关系的角度协调网元(设备)之间的关系;创建、中止和修改网络的能力;分析网络的性能、利用率等参数。网络管理层的另一个重要的功能是支持上层的服务管理。 服务管理层:管理网络运行者与网络用户之间的接口,如物理或逻辑通道的管理。管理的内容包括用户接口的提供及通道的组织;接口性能数据的记录统计;服务的记录和费用的管理。 业务管理层:对通信调度管理人员关于运行等事项所需的一些决策、计划进行管理。对运行人员关于网络的一些判断的管理。这一层管理往往与通信企业的管理信息系统密切相关。其功能包括:日志记录,派工维护记录,停役、维护计划,网络发展规划等。 网络管理系统应当是全网络的,对于面向用户服务的规模较大的通信网络,管理的重点应放在网络、服务、业务等层次的管理上。 2.3 系统功能 一个完善的网络管理系统应具备如下功能。 故障管理:提供对网络环境异常的检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、 性质及确定其对网络的影响,并进一步采取相应的措施。 性能管理:网络管理系统能对网络及网络中各种设备的性能进行监视、分析和控制,确保网络本身及网络中的各设备处于正常运行状态。 配置管理:建立和调整网络的物理、逻辑资源配置;网络拓扑图形的显示,包括反映每期工程后网络拓扑的演变;增加或删除网络中的物理设备;增加或删除网络中的传输链路;设置和监视环回,以实施相关性能指标的测试。 安全管理:防止非法用户的进入,对运行和维护人员实现灵活的优先权机制。 2.4 系统结构 为了保证网管系统能较好适应电力通信网的特点,满足电力通信网的管理要求,网管系统应能兼容多机种、多种操作系统;应能设计成冗余结构保证系统可靠性;应能充分考虑系统分期建设的要求,充分考虑不同档次的网管系统的需求。网管系统可采用IP级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联,利用现有的各种管理数据网络的路由,组织四通八达的网管系统网络。 数据服务器:是网管管理信息数据库的存储载体,用于存储和处理管理信息。 网管工作站:为网管系统提供人机接口功能。它为用户提供友好的图形化界面来操作各被管设备或资源,并以图形的方式来显示网络的运行状态及各种统计数据,同时运行各种网管系统的应用程序。 浏览工作站:通过广域网、Internet或Intranet网接入网管系统,提供网管系统数据信息的浏览功能。 协议适配器:完成网管系统与被管理设备之间的协议转换。 前置机:通过远方数据轮询采集及网管系统与采集系统之间的协议转换,实现对各种通信站、通信设备的实时管理。 网管系统的软件由管理信息数据库、网管核心模块、若干应用平台、若干网络高级分析程序及数据转换接口程序组成。 管理数据库:负责存储和处理被管设备、被管系统的历史数据, 以及非实时的资料、统计检索结果、报表数据等离线数据。 网管核心模块包括管理信息服务模块、管理信息协议接口及实时数据库; 通信调度应用平台包括系统运行监视、运行管理、设备操作、图形调用、数据查询等功能。 图形系统实现网管系统图形应用界面,包括图元制作工具、绘图工具、图形文件管理工具、数据库维护工具等。 通信运行管理应用平台提供网管系统所需的各种管理功能,包括运行计划管理、维护管理、报表管理、权限管理等。 网络高级分析软件包括网络故障分析、性能分析、路由分析、资源配置分析。 3 结语 电力通信网络管理系统的开发与应用起步比较迟,相对于公用网和其他一些专用网都落后了一步。目前,在电力通信网中未见真正的规模比较大的网络管理系统,网络的运行管理主要依靠通信监控系统和一些随通信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。随着网络规模、管理水平的提高,越来越显示出目前这种状况的不适应性。从事电力通信网运行、管理、开发的建设者们有能力、有决心解决好这些问题。 电力通信论文:探析电力通信网中通信监测技术应用探索 论文关键词 电力通信网 通信监测技术 系统 论文摘要 随着以计算机技术为核心的网络的兴起和快速发展,计算机网络技术在电力通信监测系统中得到广泛的使用,在很大程度上提高了电力通信网的管理水平。本文对通信监测技术在电力通信网中的应用进行了相关的探讨。 随着我国经济的迅速发展,对于电能的依赖也越来越大,安全稳定的电网对于整个国民经济的快速发展不可或缺,而电力行业自身也是我国国民经济的重要的支柱产业之一。电力系统的安全问题对于整个国民经济的安全稳定具有十分重要的意义。电力系统专用通信网对于电力系统的安全稳定运行具有不可替代的重要作用。当前我国的电力通信网络在规模上获得了长足的发展,服务的质量也有了很大程度的提高。据相关数据显示,当前电力通信网络的微波电路长度有七万公里,光纤线路长度也达八万公里。随着电力通信网络的日益复杂化,其自身承担的责任也变得更加的艰巨。与传统意义上的电力通信不同,现代化的电力通信网络不仅仅负担着语音通信,同时还具有继电保护、自动化调度以及费用计量等一系列复杂的功能,如果电力通信网络出现故障会给整个电网的运行带来不便,甚至是巨大的事故。 因此,对电力通信网络运行状况进行科学合理的监测和管理,保证其正常的运作,进而确保整个电网系统的安全是当前电力部门的一个重要课题。要确保电力通信的畅通就需要具备专业化的管理系统以及规范化的管理体制,从而确保整个电力通信网络的畅通以及高效运作,最终保护整个电网系统的安全。电力通信监测技术正是在这种需求下应运而生。 1 通信检测系统硬件结构 监控系统在结构上采用星形拓扑的形式,综合计算机网络技术,主要由两大部分组成:中心站和外围站。监控系统的硬件架构采用千兆高速以太网,主要由数据采集器、数据库服务器、监控工作站以及其他功能不同的一些外设组成。变电站的通信机房负责进行数据采集,将采集到的各种数据反馈到该地区的中心站,各个分站传输过来的数据都在这里进行处理,并对各种通信设备的告警做出响应。 位于中心机房的监控服务器对系统数据进行储存,系统模式为客户/服务器,软件系统之间的传输通过TCP/IP协议来完成。为了能够对网络数据进行及时的存储和处理,应该在服务器上构建具有数据服务器、应用服务器、文件服务器的三重作用的实时数据库。为了方便对系统进行异地储存以及备份,在以数据库为基础建立的磁盘阵列应该进行双机共享。被管理对象的实时状态被写入服务器内存之中,实时数据库对设备传输的状态变化消息进行处理,然后进入关系数据库,。这样被管理对象的实时状态可以被所有的客户机访问。服务器工作方式为双机集群,从而保证系统的连续运行。为了避免系统在意外情况下的数据丢失,可以将两台服务器直连,通过集群系统软件来实现双机互连,互为备份,从而提高数据的安全性。在主服务器出现故障时,备用服务器自动切入运行,主服务器修复之后,通过手动的方式切换到主服务器。 监控工作站采用图形化操作系统具有设备报警功能,设置在调度值班室,从而方便调度员进行检测和相关的操作。 系统与互连网相连,方便进行信息以及对事故进行申告。为了保证系统免受来自互联网的威胁,应该设置防火墙。 数据采集及传输部分和前置机网关实现对非智能设备及通信辅助设备的实时数据采集。 在主站建立基于美国信息互换标准代码的仿真终端,通过美国信息互换标准代码的输出对设备进行管理,最终实现自动切换基于不同协议的设备之间的监控,这样,对于多台设备可以通过一台工控机来同时进行相应的操作,实现设备的集中管理和配置。 针对不同的协议,应该在主站建立规约转换网关来进行转换,然后将信息反馈给服务器,网元和信息之间的链接得以实现,最后由工作站进行相应的显示。 将波形观测技术结合电平信号遥测技术,双管齐下来处理中心站和外围站的自动化RTU信息,在对电平进行遥测的同时还可以对波形进行直观的显示。 2 系统应用软件 监测系统由两大数据库、三大应用平台及若干应用程序组成。 2.1 实时数据库和管理数据库 前者负责系统在线实时数据的处理,后者负责对设备的历史数据和非实时数据等离线数据进行处理, 实现通信网信息管理功能。 2.2 三大应用平台 通过调度应用平台、图形数据平台和运行管理平台实现系统运行监视、设备操作、矢量图形、数据查询。应用软件实现的功能有: 1)通过一台终端,实时地集中采集通信设备和电路的运行状况和设备性能指标参数,及时发现故障并处理,以确保通信电力的正常运行; 2)采用逐层点击、双击文本告警、自动推图、语音提示可以在短时间内捕捉信息大大减少了定位网络故障的所需的时间,提高了劳动效率和通信网管理水平; 3)根据采集的信息,系统会自动分析故障原因,判断故障的位置,确定故障对网络产生的影响程度,时排除故障,确保网络畅通。 3 通信监测技术的应用 电力通信检测技术在很多地方的电力系统中都有广泛的被采用,获得了很大程度的发展。具有自身的一些优势,主要表现在以下几个方面: 1)图像监控功能 监控中心的调度人员可以根据实际的需要对变电站的任何一台摄像机的进行操作,进行录像。也可以让摄像机按照固定的时间进行摄像,如以每天或者一个周作为一个周期进行录像,且具有回放以及查询的功能。 2)控制功能 监控中心的操作人员可以对变电站的相关设备实现远程操作,比如,发现有不法分子进入或者偷盗行为时,可以实现远程报警,同时打开现场的照明设备和录像设备进行摄像。 3)报警功能 具有视频丢失和视频运动报警功能,当站端由于摄像机损坏、被窃或断线等情况引起视频信号丢失应进行报警。对于设定的视频报警区域,当有运动目标进入或图像发生变化时应进行报警。远程变电所发生报警时,当地主机将在ls内响应,监控中心主机能在5s内自动弹出报警信息窗口,显示报警点的具体位置,报警类型,自动将画面切换到告警地点,并启动录像设备对现场进行录像,便于事故处理与分析。
电子信息类论文:论中小企业电子信息安全技术研究 论文关键词:电子信息安全 安全技术 安全要素 论文摘要:随着我国信息技术的不断发展,对中小企业电子信息安全的保护问题也成为人们关注的焦点。本文以电子信息安全为主体,介绍中小企业信息化建设,对电子信息安全技术进行概述,提出主要的安全要素,找出解决中小企业中电子信息安全问题的策略。 在企业的管理信息系统中有众多的企业文件在流转,其中肯定有重要性文件,有的甚至涉及到企业的发展前途,如果这些信息在通用过网络传送时被竞争对手或不法分子窃听、泄密、篡改或伪造,将会严重威胁企业的发展,所以,中小企业电子信息安全技术的研究具有重要意义。 一、中小企业的信息化建设意义 在这个网络信息时代,企业的信息化进程不断发展,信息成了企业成败的关键,也是管理水平提高的重要途径。如今企业的商务活动,基本上都采用电子商务的形式进行,企业的生产运作、运输和销售各个方面都运用到了信息化技术。如通过网络收集一些关于原材料的质量,价格,出产地等信息来建立一个原材料信息系统,这个信息系统对原材料的采购有很大的作用。通过对数据的分析,可以得到跟多的采购建议和对策,实现企业电子信息化水准。有关调查显示,百分之八十二的中小企业对网站的应还处于宣传企业形象,产品和服务信息,收集客户资料这一阶段,而电子商务这样关系到交易的应用还不到四分之一,这说明企业还未充分开发和利用商业渠道信息。中小企业信息化时代已经到来,企业应该加快信息化的建设。 二、电子信息安全技术阐述 1、电子信息中的加密技术 加密技术能够使数据的传送更为安全和完整,加密技术分为对称和非对称加密两种。其中对称加密通常通过序列密码或者分组机密来实现,包括明文、密钥、加密算法以及解密算法等五个基本组成成分。非对称加密与对称加密有所不同,非对称加密需要公开密钥和私有密钥两个密钥,公开密钥和私有密钥必须配对使用,用公开密钥进行的加密,只有其对应的私有密匙才能解密。用私有密钥进行的加密,也只有用其相应的公开密钥才能解密。 加密技术对传送的电子信息能够起到保密的作用。在发送电子信息时,发送人用加密密钥或算法对所发的信息加密后将其发出,如果在传输过程中有人窃取信息,他只能得到密文,密文是无法理解的。接受着可以利用解密密钥将密文解密,恢复成明文。 2、防火墙技术 随着网络技术的发展,一些邮件炸弹,病毒木马和网上黑客等对网络的安全也造成了很大的威胁。企业的信息化使其网络也遭到同样的威胁,企业电子信息的安全也难以得到保证。针对网络不安全这种状况,最初采取的一种保护措施就是防火墙。在我们的个人电脑中防火墙也起到了很大的作用,它可以阻止非黑客的入侵,电脑信息的篡改等。 3、认证技术 消息认证和身份认证是认证技术的两种形式,消息认证主要用于确保信息的完整性和抗否认性,用户通过消息认证来确认信息的真假和是否被第三方修改或伪造。身份认证使用与鉴别用户的身份的,包括识别和验证两个步骤。明确和区分访问者身份是识别,确认访问者身份叫验证。用户在访问一些非公开的资源时必须通过身份认证。比如访问高校的查分系统时,必须要经过学号和密码的验证才能访问。高校图书馆的一些资源要校园网才能进行访问,非校园网的不能进入,除非付费申请一个合格的访问身份。 三、中小企业中电子信息的主要安全要素 1、信息的机密性 在今天这个网络时代,信息的机密性工作似乎变得不那么容易了,但信息直接代表着企业的商业机密,如何保护企业信息不被窃取,篡改,滥用以及破坏,如何利用互联网进行信息传递又能确保信息安全性已成为各中小企业必须解决的重要问题。 2、信息的有效性 随着电子信息技术的发展,各中小企业都利用电子形式进行信息传递,信息的有效性直接关系的企业的经济利益,也是个企业贸易顺利进行的前提条件。所以要排除各种网络故障、硬件故障,对这些网络故障带来的潜在威胁加以控制和预防,从而确保传递信息的有效性。 3、信息的完整性 企业交易各方的经营策略严重受到交易方的信息的完整性影响,所以保持交易各方的信息的完整性是非常重要对交易各方都是非常重要的。在对信息的处理过程中要预防对信息的随意生成、修改,在传送过程中要防止信息的丢失,保持信息的完整性是企业之间进行交易的基础。 四、解决中小企业中电子信息安全问题的策略 1、构建中小企业电子信息安全管理体制 解决信息安全问题除了使用安全技术以外,还应该建立一套完善的电子信息安全管理制度,以确保信息安全管理的顺利进行。在一般中小企业中,最初建立的相关信息管理制度在很大程度上制约着一个信息系统的安全。如果安全管理制度出了问题,那么围绕着这一制度来选择和使用安全管理技术及手段将无法正常进行,信息的安全性就得不到保证。完善,严格的电子信息安全管理制度对信息系统的安全影响很大。在企业信息系统中,如果没有严格完善的信息安全管理制度,电子信息安全技术和相关的安全工具是不可能发挥应有的作用的。 2、利用企业的网络条件来提供信息安全服务 很多企业的多个二级单位都在系统内通过广域网被联通, 局域网在各单位都全部建成,企业应该利用这种良好的网络条件来为企业提供良好的信息安全服务。通过企业这一网络平台技术标准,安全公告和安全法规,提供信息安全软件下载,安全设备选型,提供在线信息安全教育和培训,同时为企业员工提供一个交流经验的场所。 3、定期对安全防护软件系统进行评估、改进 随着企业的发展,企业的信息化应用和信息技术也不断发展,人们对信息安全问题的认识是随着技术的发展而不断提高的,在电子信息安全问题不断被发现的同时,解决信息安全问题的安全防护软件系统也应该不断的改进,定期对系统进行评估。 总之,各中小企业电子星系安全技术包含着技术和管理,以及制度等因素,随着信息技术的不断发展,不仅中小企业办公室逐渐趋向办公自动化,而且还确保了企业电子信息安全。 电子信息类论文:对电子信息与工程造价的相关问题探究 前言 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 1 工程造价管理在电子信息化时代的特点 1.1电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融合的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 1.2 电子信息工程在工程造价中的应用 社会的不断进步和发展,工程项目的规模扩大,工程造价管理的数据处理量也越来越多。由此向工程造价管理工作提出了挑战,传统的被动式管理已无法满足日趋复杂的工程项目的需要;工程造价信息对工程造价的确定和控制影响越来越大。要想做好相应的管理和控制必然需要大量的信息作基础,也只有在充分掌握和详尽分析相关信息的前提下,实现工程造价的动态控制才有可能;工程造价管理与有关的各方面政府主管部门之间的信息传递日趋增加,这也即意味着在管理上需作出相应的信息化调整。 目前造价行业信息技术的运用有几个部分:以Internet/Intranet为内部、外部和内外通讯的网络平台,通过实施办公自动化和运用管理信息系统加强管理,提高办公效率;采用工程量计算软件、钢筋软件进行工程量和钢筋用量的计算,运用套价软件编制工程预决算;利用数据库技术建立指标收集和分析系统,用于已完工程的积累;利用信息网和获取信息,用于工程预决算的编制和造价管理。 2 电子信息在工程造价管理中的现状及分析 随着信息技术的快速发展和其在建筑行业的推广发展,我国信息技术在工程造价管理方面的应用,主要表现为人们在制定定额、编制标底、投标报价、造价控制等方面已经摆脱了手工劳动,实现了电子化、信息化管理,且各类工程造价管理相关软件的广泛应用就是最好的说明。进入21世纪,互联网技术不断发展,我国出现了大批为工程造价及相关管理活动提供信息和服务的网站。这些网站不同程度的提供了政策法规、理论文章,有些涉及项目信息、造价指标和材料价格信息等,它们为进一步建设全国规模的工程造价管理专项系统进行了有益的尝试,并取得了一些经验。但从另一个方面来讲,这些网站没有统一的规划,有些提供的信息不够严谨、内容更新不及时,从专业角度来讲,还属于比较浅层的信息服务,难以满足深层次造价管理工作的需要。我国造价管理体制是在计划经济模式下、以定额管理为基础建立起来的,而且信息技术起步较晚,工程造价管理领域完全进入市场经济运行体制较迟,这样在一定程度上影响了信息技术在工程造价管理中的应用。一方面静态的管理难以应对变动的市场,主要表现:静态定额;解决方案和途径的缺乏。另一方面滞后的数据收集与管理阻碍着工程造价动态控制进程,收集的数据得不到充分的利用,数据缺乏通用性。目前,我国正积极推行工程量清单计价方式,在此模式下,如何运用先进的信息技术进行工程造价管理,正处在探索与发展阶段,从长远来看,信息技术应用将会推动造价管理信息化的快速发展。 3 电子信息技术在工程造价管理中的前景与展望3.1 工程预(结)算软件:目前套价软件使用已经很普遍,但功能应从单一的套价、出预算书向多方扩展,一是向上扩展,增加工程管理功能,可以同时处理多个工程和一个工程的各阶段数据,贯穿从估算、概算、预算、阶段结算和竣工结算的全过程的造价管理;二是功能进一步细化,加强对计算结果的分析和细度的调整,以方便投标单位的造价调整和控制;三是与互联网络的连接,将预算软件所需的材料价格等数据通过互联网提供给用户,方便材料价格数据的维护,提高工作效率;四是对已完工程资料的积累方面功能的加强。 3.2 工程量、钢筋用量计算软件:①此类软件,用于协助从施工图计算工程量,现在使用较广的软件一般采用作图法,要求工作人员在识图的基础上用该软件重新输入图纸中各种构件及其尺寸,然后由系统自动计算工程量,得到工程量清单,这种作法计算出的工程量比较精确,但必须重新输入图纸工作量仍然很大。②另一种方法是直接将工程图纸扫描形成光栅文件,由软件处理矢量化后,抽取特征,用模式识别的技术识别构件类型和其几何参数,进而计算工程量;或由设计院生成的施工图CAD文件在CAD环境下作模式识别。这种方法要求在图纸的特征表示和建模上作大量的研究工作,抽取各种构件的特征参数,采用人工智能技术,为了最终能代替人完成识图的过程,这是较有前途的方法,但根据汉字识别技术的发展过程,必须对图纸的特征进行深入的分析研究,该软件要能真正代替人识图还有一段路要走。③第三种方法是在建筑设计所使用的CAD软件中直接加入构件特征参数的属性,定义各种构件对象,在进行结构和建筑设计时使用这些对象设计建筑物,而不用直接使用线条作图。这种方法使设计的结果中包括丰富的构件和参数而不是线条,经过一个语法分析器就能分离出所有构件和参数,避免了模式识别这个难关。因此,在人工智能的应用还未深入该领域时仍必须通过交互的过程来填补软件在智能上的不足。 3.3 Internet在工程造价管理中的应用设想:工程造价的管理与互联网整合无疑将给工程造价的管理带来质的飞跃和发展。传统的计划式的管理模式将被变动的市场的新型模式所取代,实现工程造价的协同控制也将成为必然。 3.3.1 相应网站的建立与壮大。①工程造价信息网:工程造价信息具体指的是与工程造价相关的法律、法规、价格调整文件、造价报表、指标等影响工程造价的信息。建 立起统一的造价信息网,不但有利于使用者查询、分析和决策,更有利于国家主管部门实行统一的管理与协调,使得工程造价管理统一化、规模化、有序化。②材料价格信息网:材料价格的变动将直接影响着工程的预算和结算,对工程造价的动态控制起着决定性的作用。 3.3.2信息网、软件间的相互整合。①信息网与造价软件:当前市场上的造价软件中所需的材料价格大多采用人工录入价格的形式。有的是整体的引入,有的则是一个个输入,大大影响了快速报价的进程,同时也不能及时与市场接轨,无形间削弱了企业的竞争力。信息网与造价软件的整合将消除这一矛盾,在造价软件中直接点击相应引入按钮,输入要引入信息所在地点的详细资料,即可随时得到相应材料的价格,若所引入的材料价格有所变动,软件中的预警系统将自动提醒操作者更新价格。这不但缩短了录入材料价格的时间,还达到了随时更新的目的。②信息网与进度控制软件:工程控制的一个重要目标是成本控制,而成本控制在无形中又影响着进度和质量的控制,同时市场的变动将直接影响着投入的成本和资源的分配,而这必将导致工程进度的变动。所以,工程项目现场的进度控制也应通过成本控制时刻反映着市场的变动。信息网与进度控制的整合也将成为必然。 4结束语 通过加强信息技术在工程造价管理中的应用力度,坚持工程量清单计价模式,统一全面管理认识、统一信息技术标准,优化整合工程造价管理软件,设计并推行人性化网络造价管理软件,建立健全工程造价管理信息系统,最终通过市场价格机制的运行,形成统一、协调、有序的工程造价全过程综合管理体系,达到合理使用投资、有效控制工程造价、取得最佳投资效益的目的。 电子信息类论文:电子信息工程在工业领域的设计和应用 引言 电子信息工程是指应用计算机网络技术对电子信息进行处理与控制的一门学科,随着技术的革新,电子信息工程涉及到通讯、电子及信息技术,和工业领域等产业的关系日益紧密,例如,射频识别技术在工业领域的广泛应用。目前,我国在电子信息工程在工业领域方面的应用还存在诸多问题,譬如,电子信息水平不高、自主创新不足及产业结构不合理等问题,本研究正是基于此,探讨加快电子信息工程在工业领域应用的现代化,为促进工业领域产业又好又快发展,提高其自主创新能力,因而具有一定的理论与实践价值。 1 电子信息工程内涵及发展过程中存在的问题 1.1 电子信息工程的内涵 现代社会工业领域中很多环节都离不开电子信息工程技术,借助电子信息工程在工业领域中的应用可以最大限度提高研发新产品,进而加速经济发展进程。近年来,电子信息工程早我国得到快速发展,它拓展了产业链,打破了行业之间的界限,我国政府所制定的适度宽松的货币政策为电子信息工程在工业领域中的应用创造了良好的条件。 1.2 电子信息工程在工业领域发展中存在的问题 1.2.1 产业结构不合理。我国电子信息产业起步于上世纪20年代,到了21世纪,电子信息产业已经成为我国经济中的支柱性产业,电子信息产业所创造的产值逐年增加,电子信息产品也朝着高附件值方向发展,然而,随着时代的发展,电子信息产业结构矛盾日益凸显,譬如,信息服务业与软件比重不平衡、数据库产业规模小及集成电路产业在发展速度与经济效益方面要远远低于国外企业。 1.2.2 缺乏良好的市场环境。由于我国电子信息工程起步晚,很多技术是从国外引进过来的,沉重的经济负担使得我国电子信息产业在国际竞争中处于被动地位,在加上目前我国电子信息市场中一些劣质或者盗版的电子信息产品严重扰乱了市场秩序,这种恶性的竞争使我国电子信息产业发展明显后劲不足。 1.2.3 自主创新不足,技术人才匮乏。我国长期以来,一些关键性的电子元件主要依靠进口,从某种程度上来说,严重影响了电子信息工程品牌的创建及创新能力的发挥,很多企业缺乏专利意识,在市场竞争中明显处于被动地位。此外,电子信息工程产业是一个资金与人才密集型的产业,由于我国电子信息工程起步晚,加上长期以来缺乏培养这方面人才的体制机制,随着信息产业的飞速发展,这种瓶颈性的矛盾日益凸显。 2 电子信息工程在工业领域中的具体设计应用 2.1 射频识别技术在工业领域中的应用 射频识别技术以其特有的快捷性与高准确率,在工业领域中发挥着日益重要的作用,目前,射频识别技术主要应用于工业领域中的汽车生产、邮政业务及航空包裹识别,例如,在汽车生产中应用射频识别技术来跟踪零部件,识别汽车标识、管理企业内部资源、轮胎压力检测及信道控制等。可以说,射频识别技术作为一种新的自动识别技术,它的读取速度快及可携带信息多的优点,在工业领域中的广泛应用,带来了可观的经济与社会效益。 2.2 电子信息工程在工业领域中造价管理应用 目前,我国已经开始普遍采用套价软件编制工程预决算,利用数据库信息技术来构建指标收集与分析系统,采用软件来计算工程量与钢筋用量。随着信息技术的快速发展,电子信息工程在工业领域中的应用已经使造价管理中的制定定额、编制标底及控制投标报价等方面摆脱了手工劳动,在很大程度上实现了科学的信息化管理,提高了造价管理的准确性与工作效率。 2.3 电子信息工程在机械领域中的应用 从某种程度上来说,电子信息工程在机械领域中的应用在当今信息社会显得尤为明显,很多机械装置已经开始朝着智能化、网络化及现代化控制技术方向发展,例如大型复杂的机械安装标准!的点知控制单元。再比如,自动分类垃圾桶及自动升降电梯。这种原本通过机械原理实现控制的机械,通过安装电子信息装置,可以在很大程度上实现智能化与自动化,提高了机械本身的性能,促进了工业生产效率的提高。 2.4 电子信息工程在公路工程领域中的应用 公路工程中不仅要处理海量的数据库,同时还需要更新、描述工程的进度、费用及质量,而电子信息工程正是基于此,在公路工程领域中的应用极大地节省了因为人工查询、整理及分析数据的人力与物力。随着信息技术的发展,我国正逐步采用现代化的电子信息工程管理来实现公路工程中文件管理、质量管理及通讯网络管理。 3 加快电子信息工程在工业领域现代化进程的对策 3.1 加大国家政策支持力度,优化电子信息资源环境 电子信息工程产业要想在激烈的市场竞争中取得长远的发展,国家的政策支持尤为必要,国家不仅要加大对电子信息工程方面的资金投入,更要在政策上向电子信息工程建设项目倾斜,例如,国家相关部门构建电子信息工程建设基金会,借助各种手段拓展电子信息工程融资渠道等。此外,电子信息工程产业的发展也需要营造良好的资源环境,来促进集成电路产业及软件产业的发展,例如,由国务院提倡的推进“三网融合”对规范市场秩序,推动电子信息产业的发展有着显着的影响。比如射频技术,GSM/GPRS手机主要在900MHz和1800MHz频段上运行,测试例主要分为三大部分:收发信机测试、发射机测试、接收机测试,每个部分,一般都是分900MHz和1800MHz分 频段测试,在每个频段,分别测试不同的信道,每个信道,又需要测试GSM模式及GPRS模式。依据的标准,主要是国际组织3GPP(3rd Generation Partnership Project)的相关标准,这一标准的编号为TS 51.010以及国内的相关行业标准YD/T 1215-2006。其中,这些标准的内容都极为丰富,涵盖了GSM/GPRS手机测试的主要全部内容,例如TS 51.010共五千多页、八十多个章节的内容。其中,最核心的部分就是针对收发信机、发射机和接收机的射频测试。 3.2 重视培养电子信息工程方面的创新型人才 人才是电子信息工程发展的根本,要想培养及留住人才,对企业来说,不仅要创造一个有利于人才发展的公平、公正及公开的环境,同时更要构建一个以人为本的人才激励与评价机制,鼓励人才技术创新。此外,要鼓励企业内与企业外人才加强交流与合作。对政府来说,要制定鼓励海外人才回国创业的优惠政策,加大基础设施与服务体系建设,努力培养电子信息工程领域中的技术人才、复合型人才及管理人才。 3.3 促进产品服务创新,增强知识产权保护意识 创新永远是企业的生命,要想电子信息工程取得长足的发展,就需要培育新的经济增长点,推动产品服务创新。例如,电子信息工程企业和制造设备企业合作,构建技术创新体系,优化产品与服务,使电子信息产业向智能化转型,增强以电子信息工程为核心技术的研发能力。此外,由于我国很多电子信息企业在知识产权方面意识不足,导致很多专利技术被侵权,影响了电子信 息产业本身的良性发展,因此,国家在完善知识产权保护制度的同时,要加大知识产权保护力度,为电子信息企业良好的竞争环境。 4 结束语 总之,电子信息工程是指应用计算机网络技术对电子信息进行处理与控制的一门学科,随着技术的革新,已经广泛应用于工业领域,例如,在汽车生产中应用射频识别技术来跟踪零部件,识别汽车标识、管理企业内部资源、轮胎压力检测及信道控制等。此外,电子信息工程在工程造价管理与机械装置中的运用,极大地提高工作效率,很好地实现了智能化与数字化,节省了人力物力。目前,电子信息工程中存在的结构性矛盾与体制机制问题,国家需要极大政策支持力度,优化电子信息工程发展的资源环境,企业要重视人才的引进与培养,推动服务与产品创新,增强知识产权保护意识。 电子信息类论文:关于电子信息工程的分析 由于电子技术、信息技术的飞速发展,语音自动顺序播放电路已越来越成为人们生活里不可或缺的一部分。随着电子元器件集成度的提高,这种电路的应用也越来越广泛,在自动分类垃圾箱、电梯自动升降控制、自动语音通知系统、电话外呼系统及电话交换网中都有不同程度的应用。这种电路可移植性比较强,而且结构简单易于安装使用,因此具有很好的发展前景。 1 对电子信息工程的认识 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面,例如电话交换局里怎么处理各种电话信号,手机是怎样传递我们的声音甚至图像的,我们周围的网络怎样传递数据,甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息工程的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西,并能够应用更先进的技术进行新产品的研究和电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 全国各地从事电子技术产品的生产、开发、销售和应用的企事业单位很多。随着改革步伐的加快,这样的企事业单位会越来越多,因此需要一大批具有能综合运用所学知识和技能,能适应现代电子技术发展,能从事企事业单位与本专业相关的产品及设备的生产、安装调试、运行维护、销售及售后服务、新产品技术开发等应用型的技术人才和管理人才。所以开设电子信息工程专业是必不可少的。 该专业的培养要求主要是学生需学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的基本理论和基本知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,包括生产实习和室内实验。同时具备良好的科学素质,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力,并具有较强的知识更新能力和广泛的科学适应能力。 2 电子信息工程的应用 2.1电子信息工程在工程造价管理领域的应用 目前造价行业信息技术的运用有几个部分:以Internet/Intranet为内部、外部和内外通讯的网络平台,通过实施办公自动化和运用管理信息系统加强管理,提高办公效率;采用工程量计算软件、钢筋软件进行工程量和钢筋用量的计算,运用套价软件编制工程预决算;利用数据库技术建立指标收集和分析系统,用于已完工程的积累;利用信息网和获取信息,用于工程预决算的编制和造价管理。 随着信息技术的快速发展和其在建筑行业的推广发展,我国信息技术在工程造价管理方面的应用,主要表现为人们在制定定额、编制标底、投标报价、造价控制等方面已经摆脱了手工劳动,实现了电子化、信息化管理,且各类工程造价管理相关软件的广泛应用就是最好的说明。进入21世纪,互联网技术不断发展,我国出现了大批为工程造价及相关管理活动提供信息和服务的网站。这些网站不同程度的提供了政策法规、理论文章,有些涉及项目信息、造价指标和材料价格信息等,它们为进一步建设全国规模的工程造价管理专项系统进行了有益的尝试,并取得了一些经验。但从另一个方面来讲,这些网站没有统一的规划,有些提供的信息不够严谨、内容更新不及时,从专业角度来讲,还属于比较浅层的信息服务,难以满足深层次造价管理工作的需要。 2.2 电子信息工程在公路领域的应用: 分析高等级公路信息数据结构,可发现大量的信息是建立在相同数据库上的,不同的参建的人员对数据有不同的要求。建立在有纸办公的基础上的相同数据的查询、整理和使用不仅会造成的大量的人力、物力的浪费,还在管理中出现数据的更新不能及时反映到施工当中去。如公路工程中的计量支付,一些数据的主要来源是工程计量中对工程进度、质量、费用的数据“描述”,还随时取算各种工程量数据书录指标,是工程信息管理的集中体现,计量数据的积累和还是工程信息管理的保证。计量时对照合同和工期,完成它对工程投资、进度的宏观调控功能。但目前人为的讲计量过程效率太低,数据缓慢,工程进度控制只能停留在宏观层次上,甚至只是为了达到支付的目的,同时人工计量中监理、业主方没有一套完善的“动态造价”(合同变更)来配合,建立起数字上宏观调控的体系。当然,关于工作效率和管理手段的其他三个重要方面:文件、质量管理和通讯联络,相对来讲也亟待改善的薄弱环节。解决目前管理现状的有效手段就是建立公路工程现代化计算机管理。 2.3电子信息工程在农业机械领域的应用: 拖拉机与自走式农业机械电子化正向网络化、智能化、分布式控制技术方向发展。一台大型拖拉机和复杂农业机械,已装置了若干个标准的电子控制单元(ECU),它实际上已是一个带有独立处理信息与控制功能的计算机智能控制终端,是针对农业机械使用环境专门设计的通用微型作业计算机,具有统一标准设计的接口5采用了控制局域网络(简称CAN)技 术及其网络通信协议。 2.4日常设备信息化 随着人们对生活信息化的渴求,越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。如冰箱的恒温控制系统、彩电的数字网络功能等等。而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。 新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。举一个安全驾驶方面的例子,出于平稳、安全驾驶的需要,对四个轮子的操控,除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外,许多轿车,包括国产车,已增设了电子动力分配系统(EBD)。ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。 3 电子信息产业需求趋势 电子信息产业促进了人类生活方式的巨大变化,电子信息产业的发展现在不仅靠科技的推动,更多的是人们对高质量生活水平的追求促进电子信息技术不断基本。目前发达国家对电子信息产品的需求明显高于发展中国家,欧洲、美国、日本、韩国等国的电子信息产业比我国的发展情况要好。随着世界经济的发展,许多的发展中国家对电子信息产品的需求也在持续增加,如近年来我国的电子信息产业已获得巨大发展,这与我国人们的需求密切相关,也与国外的信息产业向我国扩展有关。我国未来电子信息产业的发展机遇将继续增加,农村、偏远山区、贫困地区也将会逐渐有市场需求,并且市场份额会逐渐增大。未来电子信息产业在全球范围内都会有所发展,亚太地区市场饱和后非洲市场会逐渐兴起。人们对电子信息产品的需求会促使市场进行产业结构调整,发展我国自身的电子信息产业的同时也要制定出向非洲等电子信息产业落后地区发展的战略规划。落后地区电子信息产业的发展大多以计算机技术与通讯技术为主,要根据当地的具体情况规划电子信息产业布局。 4 结束语 信息科学技术是当今社会起主导作用的科学技术,信息科学技术的兴起和发展在我国只有近10年,现在正以史无前例的高速向纵深发展,迎来了我国科学技术灿烂的春天。 电子信息类论文:提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 论文关键词:电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符[2],加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室[2],与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试[2]。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,S imulink为动态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。 电子信息类论文:电子信息工程现代化技术浅析 1.电子信息工程内涵 电子信息工程为现代社会信息化发展的核心产物,通过令电子手段同通信应用技术的全面融合,渗透至社会生产、百姓生活、科学研究、教育培训等广泛领域之中,发挥了综合应用效益。当然,针对电子信息工程的综合优势,我们不应满足现状、停滞不前,应持续的优化、更新,方能真正推进电子信息工程实现又好又快的全面发展。 电子信息工程核心意义在于,应用现代化技术手段实现信息数据的全面管控与综合处理,进而提升实践效率,促进优势信息的优质共享。历经多年的实践发展,电子信息工程核心内容更为广泛,其实践应用同他类现代化技术逐步交叉与全面融合。因此,我们应深入研究探讨电子信息工程以及相关技术手段,注重安全管控、全面研发、创新分析、完善政策法规制定,开创良好的研究发展氛围,方能真正推进电子信息工程的全面扩充,开创全新的发展格局。 2.电子信息工程发展现代化技术核心意义 纵观我国当前电子信息工程以及相关技术手段的发展建设进程,我们不难看出,虽然应用实践范畴日益广泛,然而其真正成熟掌控与应用的核心手段仍旧较为欠缺。无法创建从属于自身的工程系统以及技术手段。较多先进技术仍旧直接引进国外的现成成果,没有契合我国国情特色,体现本土化应用优势。为此,要想真正实现持续全面的发展,该类状况需要全面扭转,否则将会对持续的电子信息技术发展形成制约影响,无法通过自主开发的成果以及技术产品提升核心竞争力,赢得竞争优势。伴随信息技术的全面深化发展,现代化电子信息工程逐步变为信息时代的影响推进者,并且对新时期电子商务的发展建设发挥了积极影响作用。当前,较多传统企业逐步对电子商务形成了全新认识,因此对其进行了创新布局与规划,令新兴服务业务以及系统平台逐步形成,并为自身企业赢取竞争主动、占领市场份额巩固了基础,推进了企业的全面发展。规模较大的优秀企业,其电子商务的发展规划将发挥更为显着的优势作用。因此,较多优秀企业逐步促进了信息公开、全面共享,并创建智能化、现代性、数字化工作体系平台,扩充信息化投入建设。时代的进步令该类企业持续推进了信息化工作以及工业生产建设的全面融合,实现了产业的快速升级与更新转变。通过信息化、现代化技术实现产业发展的全面创新,逐步形成了工业化发展的着力点。不但可实现产业升级,还会借助信息技术令传统优势产业形成全面优化,树立战略化目标推进产业全面升华、快速发展。 3.电子信息工程技术快速发展科学对策 3.1强化政府支持,加快信息化建设 为促进电子信息工程现代化技术的全面发展,相关政府单位应强化支持,全面拓展信息化工程建设,积极吸引各方参与,扩充融资途径以及投资渠道。同时,应创建电子信息工程发展基金,提供有力资源保障,确保电子信息产业的完善优化。应全面推进移动通信行业的快速完善,开拓数字电影、互联网技术、信息化软件服务等工程建设,进而为电子信息产业全面创新与技术完善提供优质保障。 3.2完善发展环境,注重新型人才全面培养 为促进电子信息工程的全面更新、优化发展,应致力于扩充人才队伍建设。可制定有效的人力资源管理培养策略,激发其综合优势价值,开创利于人才全面发展建设的优质环境,形成核心价值观。应注重培养具有先进技术水平的信息产业精英人才与行业专家,提升创新发展综合能力。还应开创公平、透明、良好的人才发展竞争氛围,通过有效的宣传、综合的激励,优化人才评估以及管理激励制度,不断鼓励吸引高级人才全面推陈出新、发挥核心潜能,提升竞争发展意识,快速适应市场激烈竞争环境,通过优质选聘吸引真正优秀人才贡献核心力量。同时,各单位应强化国际合作交流,通过全面配合、协同发展,扩充视野,缩短同发达国家的现实差距,进而全面奋进,实现信息化发展。对于海外归国人才应全面支持,给予有效的扶植引导,由政策制定、待遇管理层面,真正的吸引其积极主动的投入到单位经营发展活动之中,加快电子信息工程的发展建设,提升核心潜能。 3.3推进服务创新,激发新型增长点 为促进电子信息工程现代化技术的飞速发展、全面扩充,应致力于服务创新,全面激发新型增长点。面对国际竞争环境的日益复杂,加之经济危机的扩充深入影响,只有推陈出新方能赢取竞争主动,实现良好的生存与发展。为此各类单位应强化同设备生产方的有效配合,创建基于单位核心的创新技术系统,提升我国电子信息工程综合发展潜能与技术研究水平,真正推进产品的全面创新以及技术的优化完善,通过特色化电子信息技术产品赢取竞争主动。应促进产业系统的持续优化,确保核心产业的持续稳定提升。为全面符合现代化发展需要,应提升企业核心竞争力,注重计算机产业的全面发展,实现现代化技术产品的优化升级,令电子产品实现良好的创新转型。应通过实践应用推进发展,实现业务以及服务创新,全面推进现代化通信设施、优质信息服务以及创新技术优化发展,开创新型经济增长点。 4.结语 总之,为推进电子信息工程现代化技术的科学发展,我们只有明确电子信息工程内涵,探究现代化电子信息工程技术核心意义,强化政府支持、方能制定快速发展科学对策,探究新型增长点、实现服务创新,创设显着效益,真正推进电子信息工程的持续全面发展。 电子信息类论文:电子信息技术的应用和发展趋势浅析 一、电子信息技术的定义 “信息”即是对事物运动状态及形态的描述,是事物状态的体现形式。信息的传递可以通过文字、数据或一些特殊的符号、声音等形式实现。随着科技的发展与进步,电子信息逐步登上历史舞台,成为人们生活中不可缺少的沟通媒介。电子信息技术的具体含义是指使用电子技术获取、传递人们所需要的信息,主要包括传感技术、计算机技术、多媒体技术、网络技术等,通过这些技术手段达到信息传递、沟通交流的目的。由于通过电子技术获取信息方便快捷,所以电子信息产业通信业、计算机、视频音频产品甚至是餐饮企业等各个生产生活的产业均有涉及。 二、电子信息技术所具有的特点 随着人类社会的进步,电子信息产业得到了高速的发展。当前社会已经步入了电子信息时代,电子信息技术已成为当代最活跃、影响力最大的科学技术之一,为人们的经济发展与生活水平的提高作出了巨大的贡献。运用电子技术表达和传递出来的信息内容丰富,生动活泼,知识涵盖面广,且使用价值高,使得接受的一方能够在较短时间内学习更多的知识,在生活上为人们提供便捷,如电子信息技术在电器应用上的特点。家用电器技术的提高,产品的种类日新月异,各种功能不断出现,使用操作简单,为用户的生活提供更多的便利。在家用电器应用上的主要体现形式是一体化特点,即将传感技术、接口技术、系统化、微型模块化等技术相结合。机电的一体化可以提高产品的自动监视能力、报警能力,在遇到突发状况如过载、过压、短路之类的电力故障时,能够自动采取保护措施,避免事故的发生。同时还可以提高生产能力和工作质量。一体化机电在操作过程中可以节省能源的消耗,加快生产速度,使得机械性能得以改善。 电子信息技术在计算机网络上具有智能化、集约化、网络化、数字化、高效快捷的应用特点。(1)智能化,集约化。计算机智能是在科学的基础上建立进而研究的,在计算机的发展道路上,智能化是一个重要的方向。现代的网络信息技术能够对人的思维活动及感觉行为进行模拟,然后对其展开集约化逻辑分析及综合处理信息。(2)网络化,数字化。网络在计算机应用不断深入的现代社会中,已经成为计算机技术和信息技术结合的产物。计算机的高清晰数字处理技术和运行的网络化,使得信息资源的互动交流及共享得到了实现。(3)高效化,快捷化。现代的计算机网络技术,就其开发应用来说,是以整合和存储各种信息资源为基础,用计算机的电子信息处理技术,使得信息上的各类管理实现高效化及快捷化。 三、电子信息技术的发展趋势 1.多媒体化,智能化。 媒体是人与人之间进行信息交流的媒介,简单地说,就是信息的载体。关于“多媒体”的概念并不统一,一般人们将其解释为“多种媒体的综合”。而多媒体,即是指在计算机系统中,将两种或两种以上的媒体进行组合的一种人机交互式信息交流和传播媒体。使用的媒体包括文字、图片、音乐、特殊音效等,以及程式所能够提供的互动功能。使用起来方便迅捷。智能化是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术等技术汇集,最终形成一种针对某一个方面的应用的智能集合。数字化智能化的高低取决于信息技术的发展程度,技术含量及复杂程度越高,智能化效果也就越强。智能化的产品已逐渐渗透到各行各业,对我们的生活有着巨大的影响。如智能住宅小区,监管系统等都应用到了智能化技术。 2.网络化,数字化。 网络化是指利用通信技术和计算机技术,把各个地点的计算机及各类电子设备相互连接,按照一定的网络程序软件达到相互通信的目的,使得所有用户都能够在同一时间共享各种数据、图片等信息资源。通过网络能更好地传送数据和文本资料。用户可随时随地拨打电话或收看任意国家的电视和电影,网络化使得电子信息的应用更为普遍化。目前,计算机网络已被广泛应用,如交通、金融、企业管理、教育教学、商业交流等各行各业均有涉及。数字化就是将各种复杂多变的信息转变为可以度量的数字或数据,再将这些数字、数据建立起来,进行适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,将其引入计算机的内部,再对数据进行统一处理。数字化的优势在于:首先,数字信号与传统的模拟信号相比,前者其信号有加工能力。加工过的信号对有杂波或易产生失真的外部环境来说,稳定性较好。在长距离的传送过程中数字信号传送具有较高的可靠性。数字信号需要使用集成电路和大规模集成电路,而且计算机系统更容易处理数字信号。数字信号在数字特技和图像处理的方面的处理能力也较传统方式强。其次,数字信号处理电路简单。它无需在模拟电路里进行各种调整,因而电路工作时较为稳定、技术人员也能够减轻工作负担,总的来说电子信息数字化可以节约人力物力资源,扩大经济效益。再次,数字信号更加易于压缩。例如,在模拟摄像机里,需要使用100个以上的可变电阻。在有些地方调整这些可变电阻的同时,还需要调整摄像机的摄像特性。各种调整彼此之间又相互有微妙的影响,需要反复进行调整,才能够使摄像机接近于完善的工作状态。在电视广播设备里,摄像机还算是较小的电子设备。如果摄像机100%地数字化,就可以不需要调整了。对厂家来说,降低了摄像机的成本费用。对电视台来说,不需要熟练的工程师,还缩短了节目制作时间。 四、结语 随着人类社会的不断发展,科学技术在不断进步,电子信息技术拥有了更大的发展空间。电子信息技术被应用在人们生活的各个领域,为改善人们的生活和促进经济发展发挥重大的作用。在应用方面上,电子信息技术的发展受到科技水平的制约,只有科学水平进步了才能促进电子信息技术的改进,可以说它的发展趋势是依赖着人类科技与社会的进步的。因此,要想电子信息技术更好地为生活服务,就必须提高科技水平。 电子信息类论文:浅谈提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 论文关键词:电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符[2],加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室[2],与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试[2]。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,S imulink为动态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。 电子信息类论文:关于互联网电子信息安全防护问题研究分析 20世纪70年代以来,以信息技术为核心的高技术群的迅猛发展及其在社会各领域中的广泛应用,将人类社会推进到了信息社会。在信息社会里,信息网络系统的建立已逐渐成为不可或缺的基础设施,信息已成为社会发展的重要战略资源、决策资源和控制战场的灵魂,信息安全已成为国家安全的核心因素。无论是在平时还是战时,信息安全问题都将是一个战略性、全局性的重要问题。谋求国家安全,必须高度重视信息安全防护问题。 一、搞好信息安全防护是确保国家安全的重要前提 众所周知,未来信息化战争将在陆、海、空、天、电多维空间展开,网络空间的争夺尤其激烈。如果信息安全防护工作跟不上,在战争中就可能造成信息被窃、网络被毁、指挥系统瘫痪、制信息权丧失的严重后果。因此,信息安全防护不仅是赢得未来战争胜利的重要保障,而且将作为交战双方信息攻防的重要手段,贯穿战争的全过程。据有关报道披露,海湾战争前,美国特工曾在伊拉克从法国购买的打印机的引导程序中预埋了病毒,海湾战争一开始,美国就通过卫星激活病毒,导致后来伊军防空指挥通信系统陷入瘫痪。战争和军事领域是这样,政治、经济、文化、科技等领域也不例外。根据美国加利弗尼亚州银行协会的一份报告,如果该银行的数据库系统遭到网络“黑客”的破坏,3天就会影响加州的经济,5天就能波及全美经济,7天会使全世界经济遭受损失。鉴于信息安全如此重要,美国国家委员会早在初的《国家安全战备报告》里就强调:执行国家安全政策时把信息安全放在重要位置。俄罗斯于6月讨论通过的《国家信息安全学说》,首次把信息安全正式作为一种战略问题加以考虑,并从理论上和实践上加强准备。 二、我国信息安全面临的形势十分严峻 信息安全是国家安全的重要组成部分,它不仅体现在军事信息安全上,同时也涉及到政治、经济、文化等各方面。当今社会,由于国家活动对信息和信息网络的依赖性越来越大,所以一旦信息系统遭到破坏,就可能导致整个国家能源供应的中断、经济活动的瘫痪、国防力量的削弱和社会秩序的混乱,其后果不堪设想。而令人担忧的是,由于我国信息化起步较晚,目前信息化系统大多数还处在“不设防”的状态下,国防信息安全的形势十分严峻。具体体现在以下几个方面:首先,全社会对信息安全的认识还比较模糊。很多人对信息安全缺乏足够的了解,对因忽视信息安全而可能造成的重大危害还认识不足,信息安全观念还十分淡薄。因此,在研究开发信息系统过程中对信息安全问题不够重视,许多应用系统处在不设防状态,具有极大的风险性和危险性。其次,我国的信息化系统还严重依赖进口,大量进口的信息技术及设备极有可能对我国信息系统埋下不安全的隐患。无论是在计算机硬件上,还是在计算机软件上,我国信息化系统的国产率还较低,而在引进国外技术和设备的过程中,又缺乏必要的信息安全检测和改造。再次,在军事领域,通过网络泄密的事故屡有发生,敌对势力“黑客”攻击对我军事信息安全危害极大。最后,我国国家信息安全防护管理机构缺乏权威,协调不够,对信息系统的监督管理还不够有力。各信息系统条块分割、相互隔离,管理混乱,缺乏与信息化进程相一致的国家信息安全总体规划,妨碍了信息安全管理的方针、原则和国家有关法规的贯彻执行。 三、积极采取措施加强信息安全防护 为了应付信息安全所面临的严峻挑战,我们有必要从以下几个方面着手,加强国防信息安全建设。 第一,要加强宣传教育,切实增强全民的国防信息安全意识。在全社会范围内普及信息安全知识,树立敌情观念、纪律观念和法制观念,强化社会各界的信息安全意识,营造一个良好的信息安全防护环境。各级领导要充分认识自己在信息安全防护工作中的重大责任,一方面要经常分析新形势下信息安全工作形势,自觉针对存在的薄弱环节,采取各种措施,把这项工作做好;另一方面要结合工作实际,进行以安全防护知识、理论、技术以及有关法规为内容的自我学习和教育。 第二,要建立完备的信息安全法律法规。信息安全需要建立完备的法律法规保护。自国家《保密法》颁布实施以来,我国先后制定和颁布了《关于维护互联网安全的决定》、《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》、《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》、《计算机信息系统国际联网保密管理规定》、《计算机信息系统安全专用产品检测和销售许可证管理办法》、《计算机信息系统安全专用产品分类原则》、《金融机构计算机信息系统安全保护工作暂行规定》等一系列信息安全方面的法律法规,但从整体上看,我国信息安全法规建设尚处在起步阶段,层次不高,具备完整性、适用性和针对性的信息安全法律体系尚未完全形成。因此,我们应当加快信息安全有关法律法规的研究,及早建立我国信息安全法律法规体系。 第三,要加强信息管理。要成立国家信息安全机构,研究确立国家信息安全的重大决策,制定和国家信息安全政策。在此基础上,成立地方各部门的信息安全管理机构,建立相应的信息安全管理制度,对其所属地区和部门内的信息安全实行统一管理。 第四,要加强信息安全技术开发,提高信息安全防护技术水平。没有先进、有效的信息安全技术,国家信息安全就是一句空话。因此,我们必须借鉴国外先进技术,自主进行信息安全关键技术的研发和运用。大力发展防火墙技术,开发出高度安全性、高度透明性和高度网络化的国产自主知识产权的防火墙。积极发展计算机网络病毒防治技术,加强计算机网络安全管理,为保护国家信息安全打下一个良好的基础。 电子信息类论文:浅谈电子信息工程的应用和发展 随着21世纪信息时代的到来,电子信息及网络技术的迅速发展,电子行业蓬勃发展,电子信息行业也已经深入到各行各业的领域,成为了国民经济的支柱产业,推动了各行业的发展。电子信息工程已经广泛地应用到人们的生活和工作,本文主要分析论述电子信息工程在社会中的应用,同时对电子信息工程的优化发展提供一些建议,望能为电子信息工程的推广应用带来支持。 关键词: 电子信息 应用 发展 1.电子信息工程的概述 电子信息工程通过运用计算机现代化技术对电子信息进行控制和处理,主要研究设计应用系统及电子设备、获取信息对其并进行处理,其最基本的特点是对信息进行采集并进行处理,同时电子信息工程还能实现设备与系统的创新研究、设计开发和集成。当前,网络编程、模拟数字信号的之间的相互转化,通信的原理等方面的学科为电子信息技术现代化提供了基础,电子信息工程已经广泛地应用到人们的生活和工作中,电子信息行业也已经深入到各行各业的领域,带动了各行业的不断地发展和更新。 2.电子信息工程应用的特点 电子信息工程技术是计算机现代化发展的特征,其的应用特点主要为智能化、网络化、高效化。 2.1智能化。在科学高速发展的基础上,智能渐走进了人类研究的视野,智能化成为了计算机发展的重要方向。现代的电子信息技术通过模拟人类的言语行为及思维活动,对其进行逻辑性的分析及进行信息的有效处理。 2.2网络化。网络是计算机发展过程中信息与计算机的技术融合的产物。随着计算机运行网络化,世界融为了一体,实现了世界资源的交流和共享,为信息全球化提供了可能。 2.3高效化。现代网络信息技术的开发及应用主要是表现在对各种信息进行采集、整合、存储和处理,这样就使信息的管理走向了高效化,高效快捷地管理信息。 3.电子信息工程的具体应用分析 3.1在工程造价管理中的应用分析 当前,电子信息工程在工程管理中的应用有:网络通讯管理平台,通过信息技术实施管理,达到自动化办公,强化了工程管理,提升了办公的效率;软件应用,运用计算机软件对工程钢筋的用量和工程量进行计算,为工程的造价预决算提供了编制依据;信息系统应用,运用数据库的技术建立信息指标的系统,为工程的积累服务。随着时代进一步信息化,电子信息在工程管理的应用也得到相应的发展。人们将信息技术应用到工程造价的控制、标底编制等方面,使其摆脱手工,实现了信息化的管理,而且各类相关工程管理的软件也相继被开发应用。在信息时代网络技术的迅猛发展下,为工程项目造价和工程管理活动提供信息和服务的网站如雨后春笋般涌现,其一般提供了工程相关的法规政策,项目的信息和相关材料的价格信息等等,给工程造价工作管理工作的带来了一定的便利。 3.2在农业机械中的应用分析 网络化、数字化、智能化是当前我国农业行业发展的标志,这都有赖于电子信息工程技术的发展,使得农业迈向了机械化。当今时代农业机械已经发展成一个可以独自进行系统控制及对信息进行综合处理的智能终端,一台大型复杂的机械中能够完成安装多个电子标准控制的原件,微型作业计算机不但使用标准统一的端口,而且还将局域网的控制技术运用到其中。电子信息工程的应用促进了农业模式的转型,使得我国传统农业逐步向现代化农业迈进。 3.3在常用设备中的应用分析 随着信息化的发展,电子工程技术对我们生活的影响越来越大,其应用逐渐参与到我们日常生活的设备中。数字电视的网络、空调的制冷系统及电冰箱恒温系统的控制等,无一不体现了电子信息工程在我们日常生活设备中应用广泛。如一辆汽车,组成其的电子控制单元可以独立完成操作,也能相互结合协调,确保汽车处于最佳运行的状态,再如电梯,在使用机械原理的基础上安装电子信息系统,实现机械的自动化和智能化,优化了机械的性能,提高了工业生产的效率。 3.4在公路工程的应用分析 公路工程施工工艺复杂,工期较长,这些就导致公路工程各种复杂的数据,于此同时,还要不断更新施工过程的施工进度,施工质量以及费用控制。通过依据电子信息工程技术上的支持,利用计算机技术,极大的节省了人力和物力。因此,我国正在逐步实现采用现代信息工程来管理公路工程中产生的各种管理数据及管理文件,实现公路工程的现代化管理。 3.5在教育中的应用分析 随着人类进入信息化的步伐,决定时代命运的力量之一教育也进入了信息化。教育信息化是电子信息工程技术在教育中应用的一个具体表现形式,通过把计算机及网络技术运用到教学中去。教育的信息化不仅适应了信息时代的要求,而且在一定程度上推动了信息时代的发展。教育与电子信息工程技术存有深厚的联系,网络技术的发展起源于教育。现今,学校设置了众多电子信息方面的专业,注重对学生进行培养“获取信息、采集信息、分析信息及加工信息等的能力,推行网络及计算机教学的模式,这为教育信息化的发展带来了重要的驱动力。 4.推动电子信息工程发展的策略 4.1政府加大扶持力度 在电子信息工程的发展过程中,政府机关部门处于了引导者的位置,政府部门能否发挥引导者的作用,对电子信息工程的发展至关重要。政府部门应该加大对电子信息项目建设的扶持,增加对电子信息技术研 发资金的投入,扩宽电子产业的投资渠道,制定相关的鼓励政策对电子信息工程的创新技术进行鼓励,肯定及奖励电子信息工程技术的创新成果,同时并通过建立电子信息工程基金,确保促进电子工程持续的发展。作为引导者,政府相关部门还应强化通信技术、智能手机、多媒体技术、因特网等的研发,加强引导通信产业、电子信息产业的发展。 4.2培养专业型人才 人才在电子信息系统处于主导地位,是电子工程发展的关键。我国电子信息工程产业的发展需要树立“以人为本”的理念,注重培养专业的技术人才。拥有一个具有高技术水平的优秀人才队伍,是电子信息工程发展的重要驱动力。人才的培养应该从企业和学校这两个环境开展。电子信息工程企业应该增加对人才培养的投入资金,完善对人才的相关激励机制,创造适宜人才发展、成长及提高的良好氛围 环境;学校应该开设电子信息相关的专业,结合时势的发展,及时地融进科学前沿的知识,有效的开展人才培养教学,为社会培养出更多更专业的人才。 4.3加快电子行业的创新 当今世界是一个信息化的时代,电子产业市场的变化瞬息万变,电子技术的的发展日新月异,在如此的趋势及环境下,我国电子的行业的创新迫在眉睫。我们应该在电子信息工程应用及产品的发展创新方面着手,推动电子创新产品的更新和升级。电子企业应该加强对电子信息技术的改造创新,企业之间应该加强沟通交流和企业合作,跟随着国际化的步伐,共同一起实现创新技术和先进产品的研发。 4.4增强知识产权的保护 增强知识产权的保护,对电子信息工程的发展起到重要的作用。在我国有较多的科研人员在技术开发上取得了较高的成就,但由于自身知识产权的保护意识不强,以致较多的科研技术成果被盗窃,这些现象提醒了我们需要重视对知识产权的保护,推动普及知识产权的相关知识,提高科技人员知识产权的保护意识。同时,政府部门也要加强知识产权法律的建设,加强产权法的实施,严格执法,创造新产品新技术保护意识强的社会氛围环境,保护科学研究工作人员的成果,提高工作的积极性,维持科研者的创造热情。 结束语 通过上文对电子信息工程实际应用的论述,我们可以看到,在当今社会中电子信息工程已经融入渗透到各个行业。那么,在未来,随着科技的进步,电子信息工程将进一步发展,电子信息工程即将为我国电子行业以及其他行业提供技术上的支持,为我国经济的发展起到至关重要的作用。因此,我们在电子信息工程加大科研力度,跟上时代前进的步伐,使其更好的与社会相融合,从而实现我国经济的快速发展。 电子信息类论文:电子政务系统运行问题及电子信息安全技术的引入 电子政务系统对于一个国家或者是一些地区的综合竞争有着重要的促进作用。因此,电子政务系统的安全运行受到了广泛的关注。由于电子政务系统在处理数据方面以及系统的运行方面,还存在着一些欠缺。因此,经常会遭受到一些恶意篡改以及网络攻击,致使电子政务系统的安全受到了较大威胁,也使得电子政务的效率与便利没有办法得到有成效的保证,进而给我国社会经济的发展以及社会的稳定带来了威胁。所以,相关的工作人员必须要加强对信息安全技术在电子政务系统中的运用分析力度,进而促进我国社会经济能够健康平稳的发展。 1 电子政务系统运用信息安全技术的需求 电子政府系统给我国的政府部门提供服务,政府一般会引进先进的信息技术与通讯技术,用信息化对管理以及服务进行加工,进而在网络系统里面将工作程序与结构组合在一起,全面拜托时间与空间的限制,继而给政府部门或者是社会上的一些专业合法机构提供最高效、最优质的管理与服务。就我国当前社会的发展从现状,电子政务系统在运用信息安全技术时,对其提出了相应的要求。 第一点要求就是要对使用者的身份进行相应的识别。主要是识别实体与通信数据的来源是否真实。电子政务系统运用时是否拥有较高的安全性,这对于各个单位或者是个人都有着直接的影响,关系到使用者自身的利益,要想保证电子政务系统可以顺利运行,识别信息系统管理的对象非常关键。第二点要求则是需要有效地控制访问权限。对访问权限进行控制是安全信息技术服务的内容,是为了阻止一些没有经过授权的资源被访问到,避免某些不合法的信息被储存,做好访问权限的控制能够给电子政务系统增设一道有效的防护墙。第三点是要求确保相关的数据资料不会被外来非法分子截获,杜绝相关资料出现外泄。在电子政务系统里面,会有很多数据资料是与政府部门与各个单位的机密文件有着联系。因此,信息安全技术必须要阻止没有经过授权的使用者得到数据资料,将控制访问系统以及机密相关系统融合在一起,就可以进一步为电子政务系统加设另外一道防火墙[4]. 2 电子政务系统运用过程当中存有的问题 2.1 对信息安全技术没有足够的重视 现如今随着科学技术的快速发展以及互联网的广泛应用,我国很多政府部门也开始关注网络系统的建设,十分看重网络给工作带来的便利,但是部分政府部门在运用网络系统时,并未将网路的安全考虑在内,甚至是直接忽视了网络系统的安全问题,致使信息安全技术一直停滞不前。电子政务系统的运用至今还不是特别的成熟,有很多重要的资料文件并未直接上网,加之安全技术涉及到的范围较广泛,无法用具体的指标对其进行合理的量化,存在较大的间接性与不可见性,导致使用者对信息安全技术的关注程度不高,也没有足够的重视,信息安全技术在管理上存在较大缺陷,最终导致安全漏洞进一步扩大。 2.2 电子政务成系统本身存在缺陷 政府部门中使用的计算机本身就是十分脆弱的,换句话讲就是电子政务系统本身存在一定的缺陷,系统本身存在一定的缺陷。通过具体分析后我们可以看出,计算机中的操作系统一般是运用Windows 2000、XP 以及 NT、等等,但是运用的系统一开始就存在很多漏洞。除此之外,运用的网络设备以及通信等也存在较多弱点。政府部门的内网、外网以及涉及到的公共服务网,这些网络环主要就是利用 TCP/IP 协议建立起来的,而该项协议的基础就是自由与开放,但是这项协议在网络管理、服务模式以及合理规划等方面全部都存在较大的安全隐患。因此,可以看出电子政务系统本身就存在缺陷,还需要相关的技术人员协议方面、系统方面以及设备方面等做出科学的改进。 2.3 信息安全技术在管理方面存在欠缺 由于网络系统的推广与运用,部分政度部门已经开始重视起信息安全技术的重要性,但是却忽视了管理体系的建设与完善,未充分意识到信息安全技术的关键是人为因素。管理体系的建设就是将人为因素与技术因素二者融合在一起,然后将安全技术的保障能力充分发挥出来。事实上我国现在的保卫工作以及安全管理工作都是比较弱的,许多政府部门的内部并未真正在制度方面、人员方面以及技术方面建立起很好的防范机制,没有合格的保护措施。内部人员基本上都会有对系统进行访问的权限,能够较为容易的躲过很多访问控制布置的障碍;很多网络维护者没有网络安全的意识,有的使用者甚至会不遵守安保的相应规定,把内网直接和因特网进行连接,以上这些情况都会给网路系统的安全带来较大的隐患[3]. 3 电子信息安全技术在电子政务中的应用 3.1 有效保证服务器安全 有效保证服务器的安全,主要表现在加密服务与应急方法两个方面。当管理员要对网站进行相应的管理与维护时,一定要先进行身份的识别,防止一些不法分子钻了漏洞,如果管理员在认证账户密码时,超过三次没有将密码输入正确,可以把该账户进行及时的锁定。此外,使用者所应用的密码需要每隔一段时间更换一次,只有这样才可以有效地保证账户密码不会被泄露。如果出现系统受到外来侵袭致使数据资料产生破坏等情况时,系统的应急系统应该马上启动,并发出相应的警告,也可以直接关闭服务器,降低破坏所造成的损失。 3.2 确保系统数据的安全 确保系统数据的安全,是电子政务系统安全防护的重中之重,所以在分析问题时,应当根据实际情况,对问题进行详细的分析,找到最合适的处理方法,尽可能地保障系统数据的安全。例如使用者在进行访问权限核实与审查的时候,需间隔一段时间就对电子政务系统做全盘扫描,把部分重要文件与机密信息全部存储到对应的服务器里面;提升对电子政务系统管理员对账户密码进行有效管理的力度,如果遇到网络攻击能够及时地做好各项备份工作。以上这些方法都能对网络正常运行过程中,出现的各类政务信息窃取、恶意攻击与数据丢失等等突发情况进行预防与解决,就算是发现系统受到了破坏,也能够将不良影响降到可控的范围内[1]. 4 结束语 通过上述文章内容,我们从中可以看出,现如今我国科学技术的发展非常快速,而网络技术也在不断的推陈出新,信息技术在电子政务系统中的运用也越来越广泛,涉及到的公文、保密信息也逐渐增多,但是因为我国电子政务系统的发展还处于初级阶段。因此,还存在很多需要解决的问题,特别是系统的安全问题,如果系统的安全问题受到了影响,那必将会对我国经济的发展以及社会的稳定带来威胁。所以,需要将信息安全技术运用到电子政务系统中,做好系统的安全维护工作,进而确保用户信息的安全,促进社会经济的健康发展。 电子信息类论文:基于可靠性工程的电子信息装备质量管理研究 【论文关键词】可靠性工程 电子信息装备 质量问题 质量管理 分析 【论文摘要】电子信息装备的质量是实现现代社会经济发展和竞争的必要条件,对于现代社会经济的发展与提升各种竞争力有着决定性的作用。本文主要从电子信息装备日常应用中的质量问题出发,结合电子信息装备质量与可靠性工程建设,对基于可靠性工程的电子信息装备质量以及管理进行分析研究。 现代社会经济发展和竞争中,电子信息装备促成社会经济发展和竞争的重要因素。电子信息装备对于社会经济发展信息竞争发展的有着重要的作用。在社会经济发展和信息竞争中,电子信息装备的质量对于社会经济发展以及信息竞争力有着决定性的影响。现代社会经济发展和竞争中,对于电子信息技术等条件的要求都非常高,因此电子信息装备的质量问题对于电子信息技术体系的整体运用以及实施效果有着很大的影响作用,尤其是电子信息装备的质量可靠性对于电子信息装备系统和社会经济发展等都有着很大的影响作用。 1.电子信息装备的质量问题 电子信息装备实际应用中,对于电子信息技术装备系统有着重要影响的。最主要的问题是电子信息装备的质量问题。根据有关调查,电子信息装备的质量问题主要表现在电子信息装备的设计、电子信息装备的生产、使用管理以及电子信息装备的配套装置中。其中,电子信息装备设计以及生产、使用管理过程中出现的质量问题比电子信息装备在相关配套装备中出现质量问题的机率要相对较大。在有关调查中,电子信息装备的实际应用中,那些新型的电子设备装置中出现的质量问题多是由于电子信息装备的设计缺陷造成的质量问题,而且在实际应用过程中,这部分的电子信息装备的质量问题大部分是在应用中的使用管理阶段开始暴漏质量问题,而电子信息装备的质量问题一般是由电子信息装备的设计以及生产阶段造成的。电子信息装备应用过程中,另外一部分电子信息装备的质量问题主要是随着现代信息技术的提高和电子信息装备的复杂性的增加,电子信息装备在实际应用中不仅对于电子信息装备使用维护费用提高,而且也面临着一定的质量和使用完好问题。电子信息装备应用中之所以会出现各种影响电子信息装备质量的问题主要是由于电子信息装备系统的复杂性以及电子信息装备应用中的错误操作或者使用、电子信息装备的生产等造成的。 2.可靠性电子信息装备质量管理研究 2.1 可靠性工程以及与质量的关系 实际应用中,可靠性工程主要是针对缺陷的一种预防以及对于出现问题的一种有效改正,是对于产品以及工程质量的一种保证。它为了达到产品设备的相关质量或者可靠性要求实施的一系列建设工作。进行可靠性工程建设其实就是对于产品工程可靠性的确定和对于产品工程质量可靠性的保证,在实际应用中,可靠性工程主要是通过对于产品的可靠性设计、可靠性管理以及可靠性试验进行产品工程可靠性和产品工程质量可靠性的获取保证的。其中,对于产品工程的可靠性设计就是通过对于产品工程设计过程中的可靠性模型建立,可靠预计、分配和分析等实现对于产品工程的可靠性设计,以保证产品工程应用的可靠性。对于产品工程的可靠性管理主要是通过一些可靠性的计划制定和文件制度的建设,以实现对于产品设备以及工程的设计、生产等阶段的管理。对于产品工程的可靠性试验主要是产品工程的生产环境以及运行应用等可靠性的鉴定试验,是进行产品工程可靠性确定有效途径。 在电子信息装备应用中,可靠性工程与质量之间的关系主要表现在可靠性管理是产品全面质量管理的一个个重要组成部分,实现对于电子信息装备的质量管理首先应该进行电子信息装备的可靠性管理,通过对于电子信息装备系统的可靠性技术的应用、监控,通过电子信息装备的可靠性目标来逐渐实现对于电子信息装备的质量管理的可靠性的实现。在进行基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理过程中还应注意对于电子信息装备的可靠性管理和质量管理之间的区别的划分,以能够真正的实现对于电子信息装备的质量的管理,保证电子信息装备应用质量。 2.2 可靠性电子信息装备质量管理应用 电子信息装备系统是一项拥有较为庞大并且复杂的系统结构,因此在实际应用中,电子信息装备系统的质量可靠性要求要相当的高,因此才能保证整个电子信息装备系统的稳定运行。对于电子信息装备系统来讲,提高电子信息装备系统的可靠性是通过对于电子信息系统的可靠性运行的分析实现的。一般情况下,在进行电子信息装备系统的设计过程中,通过对于电子信息装备系统的相关纠正措施,可以避免后期的生产以及应用过程中各种故障的发生,对于提高电子信息装备系统的可靠性有一定的作用。电子信息装备系统可靠性分析的方法有很多种,在进行电子信息装备系统的可靠性分析中使用的分析方法是根据电子信息装备系统的情况选择的。基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理是通过在进行电子信息装备系统设计过程中装备的各种故障模式的分析,对设计中的薄弱环节的纠正,并对于电子信息装备系统中的关键系统部分进行控制,以实现对于电子信息装备系统质量的可靠性管理。保证电子信息装备系统的质量可靠。 3.结束语 总之,在电子信息装备系统中,电子信息装备系统的部分系统装备的可靠性,并不能够保证整个电子信息装备系统的可靠性,同样并不代表整个电子信息装备系统的质量可靠。电子信息装备系统质量的可靠性管理是在电子信息装备系统功能的可靠性维护上的。 电子信息类论文:地方电子信息产业的路径 1、发展广西电子信息产业科技发展的策略 我们应该清楚的认识到,虽然时机正好,但是广西电子信息技术产业的现状是不容乐观的。起步晚,电子信息制造业规模小,产业链不完整,软件服务能力弱,这些都是摆在广西眼前不争的事实。如何抓住机遇,实现“十二五”计划,其任务非常艰巨。根据中国的“十二五”规划,中国电子制造业要突破12万亿元,软件业要突破4万亿元,电子信息产业在“十二五”期间还会有一个快速的增长,而广西在“十二五”期间,应该不断扩大电子信息产业的规模,提高产业增长速度。到2015年时,要实现电子信息产业布局更为优化,形成“一区二带”的产业新格局。为此广西相关部门应该采取更加积极的措施,推动广西电子信息技术产业的跨越式发展。 1.1政府的支持 政府政策对电子信息产业发展至关重要,起到了方向性、绝对性的作用,广西政府应该认识到电子信息产业对广西经济的重要性,采取更为积极的策略进行支持。要加大投入电子信息产业研究开发需要的经费,加重资本支持,显示出政府支持电子信息产业的决心,释放正面信号,指明发展方向。对于电子信息产业的领头企业与创新企业给予税收优惠政策,或者对大型技术创新进行激励奖励政策,提升企业对电子信息产业发展的信心,激发企业创新的热情,从而带动广西电子信息技术产业整体创新水平的步步升高。广西政府要从一系列政策扶持、税收优惠、创新氛围、人才培育、国际间合作等多个角度,扶持和推动了电子信息产业转型升级。 1.2找到适合广西电子信息产业发展的模式 中国电子北海产业园位于广西北海市工业园区内,2009年正式开园。是广西目前发展非常成功的电子信息园地,采取“立足高端,构建产业链,打造北部湾电子信息产业基础”的发展战略,打造了多项电子主导产业,如整机、储存、软件开发、关键零部件等等,抓住北部湾经济区大开发、大开放的良好机遇,经过近5年的发展,已经成为一个“国内一流、国际先进”的现代、生态、人文、环保、绿色的高科技电子产品研发生产基地。归结中国电子北海产业园的成功,可以借用中国电子科技有限公司董事长贺海华的原话:“中央企业搭台、地方政府支持、各种所有制企业共同唱戏”,除了政府的支持外,企业的参与必不可少,将这些企业连结起来,成立一个成熟的产业园地,创造优良的产业发展环境,利用最短的时间实现生产的聚集,而后逐渐建立主导产业,发挥市场竞争灵活优势,提升电子信息产业园地的服务与创新能力,最终实现由工业园向新城的转变。建设产业新城,是后发展地区实现跨越发展的可行路径,这也是广西电子信息产业发展的重要的可行性模式。实践证明,电子信息产业园模式是成功的:第一台笔记本电脑、显示器等十项第一产业项目填补了广西电子信息产业的空白;入园企业达90多家,用工达6000多人,提供了丰富的就业岗位,同时孵化了一批创业青年;电子产业园被评为“国家科技兴贸创新基地”“、国家软件公共服务平台”“、高新技术创业服务中心”;2013年创业园区的社会经济产值达270亿元,充分发挥了广西千亿元电子信息产业基础核心作用,将北海市打造为智慧型城市。 1.3继续实施七大工程,促进产业结构优化 广西要不断扩大电子信息产业的规模,并严格落实“十二五”的规划,继续坚定不移的深入广泛的实施七大工程:新型计算机工程、新型电子软器件工程、通信产业化工程、电子信息技术应用产业化工程、光电绿色节能产业工程。现代新型家电产品工程、软件开发及服务工程,为此大力发展新一代的新型平板显示、关键电子元器件、数字家庭、网络通讯设备等新的信息技术,努力使电子信息企业能够做大做强,扶持和培育一批能促进经济发展、具有龙头带动作用的高端电子信息制造大企业,支撑广西经济的快速发展。 1.4提高产业从业人员素质 电子信息产业的发展离不开政策、技术的支持,更离不开人力资源的支持。人才短缺是制约广西电子信息产业发展的重要因素,要想突破人才的制约,就必须完善人才的培养机制,加强对人才教育的投资,不断提高电子信息产业人员的信息素养与职业素养、道德素养,为电子信息产业培养更优秀、更活力的新鲜人才血液。广西电子信息技术产业不仅要吸引人才,更要能培养人才,更多的留住人才。首先。要树立起积极主动的人才引进机制,拓宽人才引进的范围;要鼓励高校与电子信息企业联合培养人才,将电子信息企业的技术骨干和优秀人才输送到高校,提升现有人才的技术创新能力,或者将高校生输入到电子信息产业进行实习或实训,通过校企合作优化人才能力;企业要建立和完善人才使用、评价和晋升的一系列激励机制,调动人才的生产与科研积极性,从而留住人才。 2、结语 21世纪的社会发展已经愈来愈多的依赖信息技术,信息技术成为驱动社会、经济、文化发展的火车头,滚滚走向未来。我国的电子信息制造产业的规模已经越来越大,位居世界前列,但是由于缺乏创新技术,电子信息产品的技术含量、附加值都较低,都需要不断增强才能应对激烈的国际竞争。广西壮族自治区的电子信息产业发展一直不容乐观,与沿海发达地区还有差距,必须找出正确的适合自己发展电子信息产业的模式,加强政府的支持与投入,加强战略规划,培养更多卓越人才,将广西打造为电子信息产业大省,优化广西产业结构,全面提高广西区电子信息产业的综合实力。 电子信息类论文:电子信息工程现代化技术的探讨 1电子信息工程内涵 随着社会的进一步发展,电子信息技术逐渐在社会中崭露头角,事实证明,该技术是时展的必然产物,是社会发展的必然要求。无论是在生活中,还是在生产中,电子信息工程无所不在,并且获得了相应的经济效益以及社会效益。但是,我们不应该止步不前,仅仅看到当前的成果而不去想未来的发展是不现实的,当前我们的首要任务是促进电子信息工程的进一步发展,提高这一技术的水平,使其应用到更加广阔的领域中,这样才能促进社会的繁荣发展。要想做到上文中所提到的几点,就要对电子信息工程进行初步的了解,明确其核心意义所在。在当代的信息化时代,电子技术的应用主要体现在数字化的信息管理中,从而能够有效地提高工作效率以及加快时代的发展进程。更为重要的一点是,通过电子信息技术的应用,有助于信息的共享,使得信息在短时间内就会传播到四面八方。例如互联网的发展,就是电子信息技术的成果,人们能够在互联上网上获取相关的信息,并且只需要简单的几个步骤,并不像过去信息的传播那样繁琐。相信在今后的发展进程中,该技术一定会发展的越来越好,促进社会新格局的转变。 2电子信息工程发展现代化技术核心意义 电子信息工程的广泛应用为我国的现代化发展开启了新的时代。为了促进其进一步发展,就要不断对手段进行创新,使其能够满足变化着的时展的需要。当前,电子信息工程中面临的核心问题在于对于技术的掌握仍然处于一种表面的状态,没有掌握到其核心的技术,如果仅仅满足于这种程度,那么对于今后的发展是极为不利的,要想得到创新与发展,就要不断吸收先进的成果以及理念,向西方发达国家学习相应的技术,并且结合我国特有的理念进行创新,从而发展出属于具有中国特色的现代化技术。传统企业并没有对电子信息技术具有一定的了解,因此其发展相对落后,不能满足时展的需要,如果仍然坚持原有的发展观念而不懂得变革,就会造成企业无法得到成员的发展,不仅如此,在未来激烈的市场竞争中,传统企业根本无法与现代化的企业相抗衡。因此,实现传统企业的转变是十分必要的,其必然能够使我国占据国际市场中的一席之地。终上所述,企业的发展脱离不开电子信息工程的应用与发展,要想实现国家经济的繁荣富强,就要将电子信息工程应用其中,从而促进生产建设的现代化发展,在今后的社会在发展中,企业之中必然会全面实现电子信息的发展,促进传统企业的转型,实现企业的优化发展,为社会经济的进一步发展作出应有的贡献。 3电子信息工程技术快速发展科学对策 3.1强化政府支持,加快信息化建设 要想做到企业的全面发展,与政府的大力支持是密不可分的。只有政府加大投资力度,才能促进现代化技术的创新与应用,最终才会保证企业朝着更加繁荣的方向发展。除了政府的大力扶植,还需要各方的积极参与,以此达到扩大资金投入的目的。另外,我们还可以建立健全专门供电子信息工程发展的基金项目,这样在企业的发展过程中,就不必担心缺少资金的支持了。同时也要保证不断优化与完善电子信息技术的进一步发展,在其他领域进行相应的投资,这样在保证原有产业发展的基础上,也能够促进新兴产业的发展。 3.2完善发展环境,注重新型人才全面培养 为促进电子信息工程的全面更新、优化发展,应致力于扩充人才队伍建设。可制定有效的人力资源管理培养策略,激发其综合优势价值,开创利于人才全面发展建设的优质环境,形成核心价值观。应注重培养具有先进技术水平的信息产业精英人才与行业专家,提升创新发展综合能力。还应开创公平、透明、良好的人才发展竞争氛围,通过有效的宣传、综合的激励,优化人才评估以及管理激励制度,不断鼓励吸引高级人才全面推陈出新、发挥核心潜能,提升竞争发展意识,快速适应市场激烈竞争环境,通过优质选聘吸引真正优秀人才贡献核心力量。对于海外归国人才应全面支持,给予有效的扶植引导,由政策制定、待遇管理层面,真正的吸引其积极主动的投入到单位经营发展活动之中,加快电子信息工程的发展建设,提升核心潜能。 3.3推进服务创新,激发新型增长点 为促进电子信息工程现代化技术的飞速发展、全面扩充,应致力于服务创新,全面激发新型增长点。面对国际竞争环境的日益复杂,加之经济危机的扩充深入影响,只有推陈出新方能赢取竞争主动,实现良好的生存与发展。为此各类单位应强化同设备生产方的有效配合,创建基于单位核心的创新技术系统,提升我国电子信息工程综合发展潜能与技术研究水平,真正推进产品的全面创新以及技术的优化完善,通过特色化电子信息技术产品赢取竞争主动。应促进产业系统的持续优化,确保核心产业的持续稳定提升。为全面符合现代化发展需要,应提升企业核心竞争力,注重计算机产业的全面发展,实现现代化技术产品的优化升级,令电子产品实现良好的创新转型。应通过实践应用推进发展,实现业务以及服务创新,全面推进现代化通信设施、优质信息服务以及创新技术优化发展,开创新型经济增长点。 4结论 总之,为推进电子信息工程现代化技术的科学发展,我们只有明确电子信息工程内涵,探究现代化电子信息工程技术核心意义,强化政府支持、方能制定快速发展科学对策,探究新型增长点、实现服务创新,创设显着效益,真正推进电子信息工程的持续全面发展。 电子信息类论文:对于电子信息行业的4P营销策略浅析 [摘 要]本文主要通过对联想的4P营销策略浅析,探究了以联想为代表的整个电子信息行业的营销策略。虽然目前很多企业已经从4P理论增加到4C、10P理论等,但4P营销策略仍然是多数企业尤其是电子信息行业在短时间内深度认知自身竞争力的重要策略。 [关键词]4P营销 联想 营销策略 一、典型企业基本情况综述 新联想是 一家极富创新性的国际化科技公司,由联想及原IBM个人电脑事业部组成。公司主要生产台式电脑、笔记本电脑、服务器、打印机、主机板、手机等电子产品。2003年,联想将其英文标识从“Legend”更换为“Lenovo”,其中“Le”取自原标识“Legend”,代表着秉承其一贯传统,新增加的“novo”取自拉丁词“新”,代表着联想的核心是创新精神。2004年,联想公司正式从“Legend”更名为“Lenovo”。今年最新的世界五百强企业排名中,联想已跃居第449名,成为名副其实的电子信息行业的模范先驱和典型代表。 二、4P营销理论简介 4P营销理论产生于上世纪60年代的美国,是随着营销组合理论的提出而出现的。1953年,Neil Borden在美国市场营销学会的就职演说中创造了“市场营销组合”这一术语,指市场需求或多或少的在某种程度上受到所谓“营销变量”或“营销要素”的影响。 实际上,营销组合有几十个要素(博登提出的市场营销组合原本包括12个要素),杰罗姆·麦卡锡于1960年在其《基础营销》一书中将这些要素概括为4类:产品、价格、促销、渠道,即着名的4P。1967年,菲利普·科特勒又在其畅销书《营销管理:分析、规划与控制》第一版中进一步确认了以4P为核心的营销组合方法,即: 产品:通过满足市场需求表达产品功能以获取利润,为了更好地表达产品,进行产品样式规划、产品包装设计,突出产品的特色。 价格:通过价格调节规划产品定位,依照定价方法和定价策略,占据消费市场,创造财富收入。 渠道:构建产品到达消费者的路径,注重经销商的培育和销售网络的建立。 促销:企业注重销售行为的改变来刺激消费者,以短期的行为(如惠赠,活动等)说服或吸引消费者购买产品。 三、4P营销理论案例分析——联想 1.产品方面。联想集团根据市场细分的原则,确定各地域消费者的需求,有针对性的研制开发了多种、多规格的电脑产品,以满足不同层次消费者的需要。其中包括广受好评的ThinkPad笔记本电脑和ThinkCentre台式机,此外,联想还为这些产品配备了ThinkVantage Technologies软件工具、ThinkVision显示器和一系列PC附件和选件。在我国,联想个人电脑市场份额超30%。凭借新技术,易用性、个性化的设计及多元化的解决方案而广受用户欢迎。联想还拥有针对我国市场的丰富产品线,包括移动手持设备、数码产品、外设和服务器等。 2.价格方面。联想产品一直以树立品牌和品质形象为定价原则。 联想公司正是依靠品牌的支持,才能在激烈的竞争中生存并发展。公司更愿牺牲短期利益来占领长远的市场,继而提升公司的美誉度和知名度,创立自己“低价高质”的口碑。消费者更为关注产品的价值,因此核心在于价值而不是价格。 联想在市场的认识上,一直实行的策略可以用一句通俗的话概括:“茅台酒的质量,二锅头的价格。”所有产品的核心问题都是能否被市场承认和接受,而价格和性能又是接受的条件。联想在国内外市场的成功也付出了一定的代价,既必须生产比发达国家好的产品,更要有比发达国家同类产品低的价格。 3.渠道方面。进行合理的价值链地理布局、渠道业务部门的完善是联想渠道战略成功的关键。将产品研发和产品市场销售两大环节,设置在香港这样的世界转口中心的关键地区,能使信息渠道更为畅通,市场也更趋国际化,公司技术和市场人员能及时有效的获得最新的技术和市场信息,全面把握最新动态,紧跟国际潮流。生产基地则设置在劳动力成本和房价都远低于香港的内陆地区,生产成本大大降低。另外,还同国内其他厂家发展委托加工的合作关系,既避免了大量投资与基建,又能在订货量增大时保证供应。 联想中国区渠道业务部门还筹建了名为“大联想事业部”的下属组织,以期提升合作伙伴收益,从而巩固其渠道体系。此部门的组建意在“提升大联想体系的整体竞争力和凝聚力,创造更大的生产力”,联想集团将其合作伙伴归入了大联想体系中。目前为此开展的工作包括面向合作伙伴的产品征集与项目合作。很多渠道有非常好的自主研发产品,如中小企业CRM管理软件、集团财务管理软件、电子教室、电子商务软件、电子城管等, 并有多年的运作管理和成功案例,大家都希望这些产品能被充分交流和分享,在大联想体系内得到复制,提升大联想体系的整体竞争力和凝聚力,创造更大的生产力。这是一种渠道策略的创新,但能否持久仍面临诸多挑战。 4.促销方面。“如果失去联想,人类将会怎样?”这是一个令人印象深刻的广告词。联想的促销总是将品牌与自身的企业形象宣传、产品推广、促销相结合,这不仅为联想带来了良好的经济效益,对其品牌宣传也产生了极好的社会效益。联想的成功,最重要的内应就是对我国国情的深刻理解以及对环境资源的充分利用。在电子信息行业,能很好的结合国情、产品定位、市场需求和品牌战略,制定行之有效的市场策划的,联想可谓无出其右。在广告上面的投入更是不断加大,甚至一些好莱坞大片中也看到了很多联想的身影。 综上,联想集团围绕4P开展了大规模的战略布局和规划,4P策略对于电子信息行业来说意义重大 ,只有重视和加强4P策略的分析和规划才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 电子信息类论文:论电子信息产业创新能力 1电子信息产业自主创新能力的研究 1.1电子信息产业的发展现状 电子信息产业在多年的发展过程中产品的结构更加合理化,产业体系也不断完善,形成了一定的产业规模,主要从以下五个方面体现了电子信息产业的发展现状:1.具有较为完善的政策和制度,政府的扶持力度较强;2.具有合理的产业布局和明显的集群效应;3.产业规模不断的扩大,发展速度较快;4.产业结构合理,拥有明显的优势领域;5.各个企业创新工作很到位,整体水平较高。 1.2电子信息产业自主创新过程中存在的问题 在进行了多次改革之后,电子信息产业虽然已经具有一定的规模,但欠缺系统的管理制度,所以还需要不断的探索从而形成较为完善的通用技术研发体系;电子信息产业没有完整的服务支撑体系,“产学研”的落实性不高,具体表现为缺乏科研、企业及政府等机构间的合作,没有实现集成创新和资源共享;企业在创新过程中因为科技资源分布不平衡的原因,没有发挥其重要的作用,在信息技术创新张占据的地位不高。电子信息产业中缺少关键领域的核心和专利技术,创新过程中如果不能掌握关键性技术,就很难根据实际市场情况来进行研发,此外,有些电子信息产品在研制成功后,因为没有机会和渠道进行推广,也就不能发挥其作用。首先,大量资本的投入是对电子信息产业进行创新的基础,缺乏充足的资金就无法保障创新的进行。其次,企业在引进海外人才的方法不恰当,加上缺少创新的奖励机制,人才的供给和需求无法吻合,人才不合理的分布等原因都造成了缺乏技术型复合人才的现象,不能为创新奠定基础。 2提升电子信息产业自主创新能力的措施 电子信息产业的发展涉及到多个领域,在进行自主创新的过程中要求科研机构、院校、企业以及政府等多个社会组织相互沟通和协调,将资源进行分享,为电子信息产业创造一个有利的创新环境。 2.1建立系统的产业自主创新体制 电子信息产业对技术的依赖性很大,很多创新产品的更新速度非常快,而且没有得到充分的利用,因此企业在创新时要加强对技术的吸收和转化,利用“产学研”来建立完整的服务支撑体系,通过研究机构和企业间的合作机制,充分的利用资源,从而使专利技术产业的转化率得到大幅度的提升。 2.2完善自主创新政策 首先,可以通过风险分摊机制的方式来对改变电子信息产业的投融资体系。由于电子信息产业的自主创新需要投入大量的资金,而且风险性很高,所以阻碍了很多企业进行创新,政府一方面可以指定相关的税收政策开鼓励创新发展,减少了企业的创新成本和风险,另一方面,通过创办像投资基金的融资渠道来支持企业。其次,要加强创新基础环境的建设,改善创新条件。企业通过创办知识产权的信息服务平台和评价指标体系将创新理念进行推广,让创新意识深入到群众中,并积极宣扬成功的创新例子,形成具有特色的创新文化氛围。 2.3对产业进行细分,分层次的进行开发 对于技术薄弱的领域要强化技术开发,在不断的技术改造过程中积累经验,然后创新。而具有优势(如移动通信)以及潜在优势的领域要利用国际先进技术,结合自己的资源进行集成式创新发展。在对不同领域进行由模仿学习到集成创新再到自主创新的创新开发时,要注重强化自己的核心竞争力。 3总结 基于电子信息产业的发展现状,只有通过建立系统的产业自主创新体制、完善自主创新政策、加强创新人才的培养,优化人才结构、对产业进行细分,分层次的进行开发等措施才能提高电子信息产业的自主创新能力。 电子信息类论文:分析发展电子信息工程技术 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 一、电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融台的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 二、电子信息工程现代化技术的作用 电子信息工程的发展21世纪的前20年是我国在科学技术领域赶超世界先进水平的关键时期,信息技术作为科学技术领域发展最快的门类之一,其重要作用已受到国内外的广泛重视,并成为维护国家安全、增强综合国力的关键所在。党的“十六大”明确指出:“优先发展信息产业,在经济和社会领域广泛应用信息技术。”这是在新的历史条件和时代进步背景下,加快我国信息技术发展的重大战略部署。电子信息技术已经渗透到人们生产和生活的各个领域。 虽然目前来看我国的电子信息工程与其技术发展的还算比较迅速,但是仔细研究就会发现,我国虽然对此技术的应用范围比较广,但是真正掌握的核心技术和手段还是不够的。并没有一个属于自己的电子信息工程和技术的发展体系,大部分的先进技术还是直接引进先进国家的成果。这种情况必须予以改变,因为这样会严重的阻碍我国的电子信息工程技术的长期发展,没有自主研发的技术和产品是不会在电子信息工程的发展中立足的。随着信息技术迅速的发展,电子信息工程已经成为时代的推动者,对社会电子商务的应用越来越重要。 三、促进电子信息工程发展的途径 (一)加大投入力度,促进信息化建设 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,就应该加大支持力度,以促进信息化项目建设的发展。应该加大投资力度,不断的拓宽投资和融资渠道,并建立电子信息工程基金,以保证电子信息产业的发展。国家应引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发,以促进产业自主创新及技术改造项目的顺利进行。 (二)优化发展环境,培养创新型技术人才 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,人才是必不可少的,而人才要想更好的发挥其作用,就应该创造一个有利于电子信息工程人才发展的环境。这二者是相辅相成的。因此,电子信息企业应该创造一个有利于人才发展的环境并建立以人为本的价值观。 (三)不断扩大网络平台交流 面对纷繁复杂的社会,多姿多彩的网络世界,有利于人们网络交流。网上交友,工作、学习、生活越来越方便,加强了人们之间的沟通、充分发挥了科技工程信息作用。让世人进入网络世界。 (四)促进产品服务创新,培育电子信息经济增长点 增强自主创新认识和知识产权保护意识,培育企业新经济增长点。 要想使电子信息工程现代化技术更好的发展,就应促进产品服务创新,培育新的经济增长点。在激烈的国内、国际竞争环境下,特别是经济危机的环境下,推陈出新才是电子信息企业的生存之计。在这种情况下,电子信息企业就应该加强和设备制造企业的合作,并建立以企业为主体的技术创新体系,以增强国内发电子信息工程的核心技术研发及制造能力,以实现产品创新和技术创新,以增强电子信息产品在国际的竞争力。 (五)着力培育人们自我维护 电子信息工程网络是一个开放的空间,特别是在因特网上,除了要做到本人不攻击他人之外,还要学会预防来自外界的攻击。诸如教会人们应用防火墙和反黄软件来防毒和防黄。在网上聊天时留意激进身份机密,不要随意将电话告知对方等,更不能随意和网友见面。保管好本人上网时运用的各种密码,不要随便泄露给其别人等等。 (六)合理、适时指导学生应用资源 在当今网络时期,作为一个信息技术工程不应局限于本人的喜好,应该组织人们应用网络带来的便利。通过网络联系增强团结、推进网络道德素养的建立,寓教于学、应用。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络,更能使他们逐步认识到本人才是网络的真正主人。孙中山先生早在上个世纪初就说过:“世界潮流汹涌澎湃,顺之者昌,逆之者亡。”网络化是当今世界推进社会进步的潮流,上网是二十一世纪公民的“必修课”,我们要以积极的态度来引导人们学习使用网络,同时也要加强网络道德教育,使人们学会正确运用网络,享受科技成果,真正成为新世纪网络世界的主人。 总之,随着信息化产业不断的发展,电子信息工程也在不断的发展中,为人们工作、生活带来了方便。电子信息工程作为现代化信息技术,已经成为人们生活工作必不可少的应用技术。 电子信息类论文:对电子信息工程在建筑工程中的应用研究 一、建筑施工运用电子信息化的原因 (一)客观原因。随着我国经济的飞速发展,建筑业也随之发展起来,基础建设作为其他建筑形式的领头羊也如雨后春笋般飞速发展起来。因此,传统的人工计算工程造价,人工描绘施工图纸、设计图纸,以及单纯的靠人工劳动力进行建设的建设行为已经不能满足我国现今现代化生产建设的需要。所以,为了寻求更有效、快捷的方式,在建设施工方面,引进高科技的信息技术已经成为必要的手段,这也是市场经济大环境下对建筑施工企业提出的必要客观的要求。将信息技术运用到建设施工过程中的同时,也为建筑施工企业在激烈的市场竞争条件下,提高自身的管理水平和企业竞争力提供了可靠的技术保证。 (二)主观原因。在我国加入世贸之后,为了增强国内建筑施工企业的市场竞争力,打破了传统的由国家政府分配项目的方式,进而转变为通过招投标的方式,由建筑施工企业或者是开发商自行承包的建筑施工模式,促使我国建筑业在世界经济全球化的发展形式中占有一席之地。这种对建筑企业采取“投标竞争”机制的形式,有利于建筑企业提高自身的业务能力和市场竞争意识,进而根据自身的实际情况进行调整和改进。 二、电子信息化管理在建筑施工项目管理中的必要性 建筑施工的主要目的是利用一定的施工技术,建设有一定使用功能的建筑物。建设而成的建筑物具有位置固定、结构形式多变、外形变化多样、结构施工复杂、体积较大等特点决定了建筑施工工期较长、施工使用的材料和资源品种较多,同时,还需要对施工过程中的人力、物力和财力进行有计划、有组织的分配和控制,这也是建筑施工项目管理的重要内容。下列就对建筑施工项目管理的主要特点进行简单的阐述。 (一)涉及部门较多。建筑施工项目管理是一个涉及到多个部门、多个专业综合全面的管理,各部门之间协同合作,共同管理的管理形式。它不单单包括施工过程中的施工管理,还包括技术管理、施工质量管理、材料管理、施工安全管理和项目合同管理等等管理内容。 (二)工作量大。建筑物的形成,不仅需要大量建筑材料和建筑物资的投入,还需要大量的施工人员共同参与建筑施工活动。这就需要企业对施工过程中的材料和资源进行统一的管理和计划,众所周知,一个建筑物从建成到使用,期间涉及到的材料和资源的种类繁多,数量巨大,因此,造成建筑施工项目管理工作的难度加大、复杂程度加强、工作量增加等等问题。 (三)较强的制约性。任何一个建筑物的建设,其项目管理工作必须符合施工准备施工竣工验收,这一内在的需要循序渐进的建设规律。所以,施工项目管理工作不仅要符合工程施工中相关的现行规范要求,还要做到不同工种之间彼此协作,施工顺序安排合理有序。 三、电子信息技术在建筑工程项目管理中的应用 建筑工程项目管理是按照工程建设的常规规律,综合的运用系统的观点和理论以及现代科学技术手段对施工项目进行有计划、组织、安排、指挥、管理、监督、协调等全过程的管理。在此过程中需要综合各个方面的需求,并运用有效的经济手段达到预设的目标,是建筑工程项目管理的目标。下面就对计算机这一电子信息技术在建筑工程管理中应用的几个方面进行介绍。 (一)实现企业范围内的数据共享。计算机信息管理系统最主要的,也是最大的优点就是保证了对企业数据的共享。这就意味着能在建筑企业范围内采用的标准能够达到的统一。并且可以根据现代计算机数据库管理系统查找有效的计算方法,它能够在庞大的数据库中仅用几秒的时间,同时还可以运用较为复杂的组合条件进行查询,或者是模糊查询等。 (二)能够很好的保证资料的准确度。建筑工程项目的数据可以通过动态的形式以指定的精度向项目管理人员传递,杜绝了由人工层层向上汇报带来的弊端和误差,也避免了对实际情况的判断和时间上的延误。这些情况的发生给企业积累项目经验带来了很大的困难和压力。但是通过计算机项目管理系统就可以避免这种状况的发生,可以通过模拟技术,得出项目实施数千次的数据,然后将这些数据进行统计和分析,有利于辅助项目管理人员进行科学合理的决策措施。 (三)实现了施工过程的数据通信。建筑施工过程中,通过计算机管理系统和网络技术,可以实现项目管理人员之间的数据传输以及信息的,可以利用互联网和公共的通讯手段将企业、施工现场、业主或开发商、供货商之间的数据交流,实现了企业对数据的远程控制和总结分析。 四、计算机信息技术在建筑工程造价中的应用 计算机在工程造价管理与控制中是一个重要运用,随计算机技术和信息化技术的不断发展,也促使开发出了工程造价管理系统。计算机作为造价控制的依据正确计算工程量,核定月工程进度款,并及时将有关“量”的变更和工程款信息输入计算机,工程项目管理中的造价控制任务均可由计算机来完成,利用计算机对工程投资结构进行优化管理,并对资源投入进行优化分析。因此,计算机在建筑工程造价管理中起着举足轻重的作用。
信息系统管理论文:加强医院计算机信息系统管理论文 摘要:随着信息技术的不断发展,互联网大环境的建立,计算机系统在越来越多的领域获得了推广与应用。计算机系统可以有效降低医院的人力成本,提升医院的工作效率与工作水平,同时推动着医院向现代化方向发展。下面,将对如何加强医院计算机信息系统的管理进行深入的探讨。 关键词:网络环境;医院;计算机;信息系统 随着我国科学技术水平的不断提高,医院的信息化程度在不断提高。要进一步提高医院的运行效率,就需要加强医院计算机信息系统的管理,从而不断促进医院管理水平的提升以及工作效率的提升。 一、加强医院计算机信息系统管理的作用和原则 1.加强医院计算机信息系统管理的作用 医院作为人员密集的场所,每天需要记录大量的人员、设备以及药品等信息,这些信息较多,并且复杂,传统的医院信息记录方式较为落后,工作效率较为低下,严重制约着医院的运行效率。采用计算机信息系统管理技术,可以实现高效的信息记录管理,提高医院的运行效率,进而提升医院的经济效益与社会效益。在医院的运行过程中,每一位患者在进入医院时,都需要记录基本的身份信息,在治疗时需要记录病情以及用药情况,同时需要对药品以及相关设备的使用情况都做相应的记录,这些记录的信息较为繁杂,人工记录效率非常低。计算机信息系统可以专门对这些繁杂的信息进行有序的管理。使用计算机信息系统管理可以实现对医院工作人员的评价功能,对工作人员业务信息的记录,可以作为工作人员的工作评价依据[1]。 2.加强医院计算机信息系统管理的原则 在加强医院计算机信息系统管理的过程中,医院需要坚持以医院业务为中心,在医院业务的基础上构建信息系统,配置计算机设备以及引进相关技术,从而实现医院运行效率的提升。在计算机信息系统的构建过程中,需要尽量保证系统的完整性,合理配置医院资源,通过信息系统整合医院信息。保证医院工作人员在工作的过程中,可以通过计算机信息系统快速检索信息,获取相关资料,同时还能对医院业务的运行状况进行分析判断,实现对医院整体运行状况的把控。计算机信息系统还需要具有较强的可靠性,需要安装监控系统对计算机运行的全过程进行管理,对医院信息要及时备份,避免由于计算机系统瘫痪造成医院信息丢失。当前,信息技术发展非常迅速,要保证计算机系统可以时刻保持较好的功能,需要保证计算机系统具有较强的可拓展性,从而实现计算机最大化发挥效益。 二、加强医院计算机信息系统管理的方法 1.建立完整的计算机信息系统管理体系 当前,计算机信息系统管理在我国医院中的应用还不够广泛,并且在不同医院中,计算机信息系统管理体系的完善程度各不相同,这些情况造成了我国医院工作效率差异巨大。要提升医院的工作效率,加强对医院信息的管理,医院需要不断加强对计算机信息系统管理体系的建设,使计算机信息系统管理覆盖医院工作的方方面面。需要建立子系统,不断加强对医院各方面的细化管理,例如建立门诊系统,在门诊系统的下面设置挂号以及收费子系统[2]。 2.更新计算机信息系统通信网络设备 在计算机信息系统的构建过程中,网络设备是重要部分。医院需要加大对网络设备的资金投入力度,淘汰旧的网络设备,保证计算机网络不会由于硬件问题不通畅。购置先进的网络设备,还可以避免由于网络设备本身的漏洞造成医院信息泄露,提高医院计算机信息系统的安全性。此外,通过更新计算机信息系统通信网络设备,可以提高医院信息的访问速度,在一定程度上可以提高医院的工作效率。 3.更新计算机信息系统 计算机网络技术在近些年来发展较为迅速,医院的计算机信息系统需要注重对最新计算机技术的应用,时刻跟踪计算机技术的发展进度。在医院计算机信息系统的更新过程中,需要结合医院运行的实际情况,以及相关政策的变动情况,从而不断提高医院的运行效率。医院在使用计算机信息系统的过程中,需要定期对系统进行安全检查,保证计算机网络的通畅,同时及时发现计算机系统存在的漏洞,并及时修补,防止计算机系统遭受黑客攻击,造成医院信息泄露。医院需要严格控制计算机系统的管理权限,限制重要信息的管理权限,防止工作人员随意篡改医院信息。通过限制医院工作人员的管理权限,可以增加系统的安全性,避免由于人为误操作造成医院计算机系统遭到破坏。 三、结语 随着社会的不断发展,医院需要与时俱进,不断更新医院信息管理系统,淘汰传统的人工信息录入方式,应用计算机信息系统管理方式。医院需要不断加强医院计算机信息系统管理,发挥计算机信息管理系统的优势,提高医院的运行效率,从而推动医院的健康发展。 作者:王毓戍 单位:赤峰市医院 信息系统管理论文:医院计算机信息系统管理思考 摘要:二十一世纪是一个网络时代,作为一个以救死扶伤为天职的地方,医院为了提高自身服务质量和经济效益,也采用了计算机来管理医院的正常工作!现代网络技术正在迅猛发展,他可以解决很多人难以完成的事情,而且医院的管理工作本来就是一项比较复杂的工作,例如正常的信息采集"病人信息入库"医务信息的统计和药品的管理等等!从这些方面可以看出,网络计算机对医院的正常运行起着非常大的作用,它深入到医院管理的各个方面!本文就网络环境下如何加强计算机信息系统管理作以下探讨! 关键词:网络环境;医院;计算机信息系统管理 医院是一个救死扶伤的地方,所以医院的工作的正常运行才是广大人民生命安全保障!现代网络信息的飞速发展对人们的日常生活影响非常巨大,使得医院的各项工作也与网络产生了密不可分的联系!计算机信息管理系统的加入不仅能加快医院现代化进程的步伐,还能在一定程度上提高医院的工作效率"服务水平"管理水平和经济效益!所以说,加强医院的计算机信息管体系统对医院的各方面都有很大的好处! 1加强医院计算机信息系统管理的必要性 网络环境是指将分布在不同地点的多个多媒体计算机物理上互联,依据某种协议互相通信,实现软件"硬件及其网络文件共享的系统!我国在医疗保障事业方面虽然做出了很大的努力,但是收效甚微!其中一个原因就是没能实现计算机信息化管理,导致很多工作的实行效率非常低下,而且对于药物的管理工作做得也不是特别好!这在医院竞争日益激烈的今天,提高医院的工作效率"建立一个完整的信息管理系统才能推动医院的改革和发展! 1.1加强医院的计算机信息管理系统能提高医院的运营效率 医院的日常运营本就是一项非常巨大的工作,在传统的医院经营中需要相当大的人力来管理医院的信息采集和档案管理工作,这在一定程度上对医院的运营效率和经济基础都有很大的损伤!计算机能做到很多人不能做到的事情,他能取代很多人去完成他们要做的工作!因此在一定程度上计算机能加快医院的信息采集和管理工作,同时也能优化医院的资源配置,这样才能使得医院的运营效率得到提高! 1.2加强医院的计算机信息系统管理能提高医院的服务质量 医院的最终目的就是救死扶伤,服务人民,所以医院的每项工作都是为了达到这个目的!医院的的各种药物管理是一项非常难的工作,而药物对于一个医院的意义更是非常巨大,所以利用计算机这个能提高工作效率"进行复杂工作的管理是非常有用的!同时,医院还必须做好各项工作的信息采集工作!例如,病例信息"员工工作业务考核信息"近期各种突发病传染病的信息采集等!医院可以通过为医生提供提高自身业务水平的动力就是让本科室医生互相竞争,在竞争中进步,那么年终考核就必须要公平公正的实行!所以,管理者就需要对每个人员的工作情况作出一定的了解,那么医疗统计信息在这个时候就起到了非常大的作用! 1.3加强医院计算机信息系统管理有利于医院现代化建设 医疗改革是我国目前所有政策中最要紧之一,而医院的现代化建设也是利国利民的建设,通过加强医院计算机信息系统管理可以及时向医院的管理者提供可靠的信息,及时做出决策,这样才能加快医院的现代化进程! 2在网络环境下加强医院计算机信息系统管理的办法 2.1提高信息管理人员的素质,保证各项信息的准确性 医院的发展方向是根据社会发展方向来进行改变的,它的宗旨是济世救人,但并不代表它的发展方向是一直不变的,也不代表在一些重大问题面前处理方法也是一样的!管理者要想很好的处理这些问题,就必须有最为真实的数据作为依据,最为真实的信息来供自己阅读与了解!那么医疗统计信息可以为决策者提供他们所需要的很大一部分信息!决策者们要想掌握医院运行的各项真实数据来达到医院的资源的优化配置,提高医疗服务水平,缩短与其他医院之间的差距,提高医院的经济效益等等,那么他们就必须借助医疗统计信息来改变自己的决策!只有信息管理者做好信息管理工作才能保证信息的准确性,才能保证医院各项工作正常运行! 2.2建立完整的信息管理系统,提高医院的管理水平 信息管理系统是在收集和整理有关统计信息的基础上,运用统计学理论和原理,反映医院疾病防治情况和各项工作的运行!所以,它包括工作总结"工作测评"工作记录"科研工作"监测情况"重大事故的发生"医院资金的使用等!可以看出,医疗统计对于医院各项管理工作的记录可谓是相当全面的!那么,作为信息统计,它可以为医院的各个人员提供他们想寻求的资料!我们知道医院之间也是有竞争的,有竞争才会有改良,才会有进步,那么为了缩短与其他医院的差距,只有加强本医院的医疗技术力量,那么要想这样就必须建立以便于医院运行的医疗统计体系,针对医院的各种工作提供最原始"最可信的数据!这样管理者才能根据信息管理系统,提高医院的管理水平! 3结论 加强医院计算机信息管理系统的建设工作与医院的正常管理工作是相辅相成的,信息系统管理工作的正常运行能使医院的管理工作更加的科学化与定量化,而医院的正常运行也能为医疗统计工作提供一个很好的工作平台!要想实现医院的正常运转与良好的发展前景,信息系统管理工作必须实现科学的管理,医院的管理者也要在一定程上注重这项工作的进行!只有相互协调发展,才能使医院在济世救人的宗旨上发展的更好! 作者:刘俊敏 单位:齐齐哈尔医学院第二附属医院学工科 信息系统管理论文:医院计算机信息系统管理强化策略 摘要:随着计算机网络技术的发展和医学技术水平的不断提高,计算机信息系统在医院的管理得到了越来越广泛的应用。计算机信息系统管理能够有效的提高医院的工作效率,强化医院的医疗质量,但是网络环境复杂,网络病毒和黑客严重的威胁着网络的安全,在网络环境下加强医院计算机系统的管理,保障医院信息系统的安全是很有必要的。分析了在计算机信息系统对医院的重要作用,探讨了在网络环境下加强医院计算机信息系统管理的具体方法。 关键词:网络环境;计算机信息管理系统;重要性;实施方案 1作用分析 随着我国经济水平的进一步提高!我国的医疗事业得到了一定程度的发展。想要提高医院管理的效率和质量!就必须建立计算机信息管理系统!计算机信息系统不仅能提高医院的工作效率还能有效地节约医疗成本。 1.1提高医院工作效率 计算机信息系统优化了医院的业务流程!提高了医院工作信息的传递效率!实现了医院医疗信息的共享!从而有效地提高了医院工作的工作效率。 1.2节约医院医疗成本 计算机信息管理系统能够对医院的医疗建设成本进行科学,精准的计算,从而能够有效地节约医院医疗的成本。计算机信息管理系统在进行成本核算时!能够利用计算机软件对医院各部门的成本进行科学的分析!从而制定出合理的成本预算!并且计算机管理系统在进行成本的核算时能够及时发现各部门存在的问题!并采取相应的方案进行解决。因此,!可以说利用计算机信息管理系统,不仅能够有效地节约医院的成本!还能保证医院工作的质量。 2具体方案 2.1明确医院计算机信息系统建设目标 在网络环境下!加强医院计算机信息系统的管理!首先应该明确建设目标!严格地根据医院各方面的需求对医院的网络进行细致的划分!对网络流量进行实时监控!对不同的网络区域设置不同的访问权限!这样才能有效的防止网络中的潜在威胁!确保医院网络环境的安全。 2.2确保计算机信息系统的可靠性和标准性 保障医院信息系统的统一化是强化医院信息系统管理的重要依据!是确保医院信息管理系统具有可靠性的前提。健全医院计算机网络系统!首先要保证系统内部设备运行的稳定!再次要保障医院网络环境的安全!加强医院网络的兼容能力!这样一旦医院网络系统出现任何故障!才能快速地进行修复。另外确保计算机信息系统的可靠性!系统必须具备一定的防护措施!对医院系统的各个关键环节严加监控!随系统的数据及时地进行备份!这样才能有效地避免数据遗失给医院造成的经济损失。计算机信息管理系统的标准性!即医院一方面应该建立公开#标准的信息平台!实现医疗资源的共享!另一方面应该加强不同操作系统与医院网络系统的通信能力!强化医院计算机信息管理系统的执行能力。 2.3加大医院信息管理系统建设的强度 加大医院计算机信息管理系统的建设的强度是实现医院信息化管理的关键$信息化建设是一项复杂#系统的工程!因此医院高层必须加以重视。首先!强化计算机信息系统管理医院必须成立专门的部门进行负责!再次医院还应该投入一定的资金加强计算机信息管理系统的建设力度!最后针对医院计算机信息技术专业人才匮乏的问题!医院还应该注重专业人才的引进!进而有效地完善计算机信息管理系统的建设。 2.4加强医院信息网络的集成性和完整性建设 加强医院信息网络的集成性和完整性建设是实现医院信息共享的前提。在网络环境下!加强医院计算机信息系统的建设能够有效地实现医院办公的自动化和智能化!因此计算机信息系统网络建设必须具有完整性!这样才能保证数据整合和运行的准确性。医院信息网络的集成性建设!医院计算机信息管理系统的设计者应该利用现有的技术和设备将医院各部分的内容进行有机的整合!提高医院的整体运行效率。 3结语 计算机网络技术的不断发展!促进了医院信息系统的建设!但是由于网路环境的复杂性!医院的计算机信息系统管理还存在着一定的问题。网络环境下加强医院计算机信息管理应该切实从医院管理存在的实际问题出发!有效地加强医院计算机信息系统管理的有效性和可执行能力。 作者:张文玲 单位:河北省邯郸市中医院 信息系统管理论文:信息系统管理中信息安全论文 1信息系统管理中信息安全风险概况 信息系统的风险性可以分为人为性风险和非人为性风险,非人为性风险主要包括环境和系统风险。信息系统的脆弱性主要包括硬件、软件、管理以及运行环境等四个方向,从硬件方向讲,指硬件设备存在的漏洞和缺陷。从软件方向讲,在信息系统的研发过程中所产生的错误信息,进而导致系统出现漏洞,对安全造成严重危害。从管理方面讲,是指在日常管理和应急预案管理的过程中存在问题。从运行环境方面讲,指的是办公室、计算机房、温度、湿度以及照明条件等情况导致的系统漏洞。 2信息系统管理中信息安全风险评估方法 2.1信息安全风险评估内容 信息安全风险评估的主要内容包括评估资产的威胁性和脆弱性,对已有安全措施进行风险评估分析。信息资产是指对信息资源产生一定利用价值的总称,是信息安全评估中的重点保护对象,主要分为人员、数据、软件和硬件等资源,根据各种资源的完整性、保密性以及可用性进行等级划分,评估组织系统中资产的威胁性,包括直接威胁和间接威胁等,根本目的在于对安全风险需求的分析,建立风险防范措施,有效降低信息安全的威胁性因素。 2.2风险评估方法 信息系统管理中的信息安全风险评估方法较多,本文主要从人工评估法和定性评估法两方面进行分析。人工评估法。又称为手工评估法,是指在整个风险评估的过程中,运用人工作业的形式进行信息安全风险评估,通过对资产、投资成本的风险的安全需求、威胁性、脆弱性以及安全措施等,进行有效评估,根据其风险效益制定出与之相对应的决策。定性评估法。定性评估法是根据专业机构以及专家等对风险的判断分析,属于一种相对主观的评估方法,该评估方法偏向于关注风险带来的损失,忽略了风险的发生频率。其他评估方法包括工具辅助评估和定量评估等方法。 2.3层次分析方法 通过运用层次分析法对信息安全的评价体系进行构建,进而对风险进行综合性评价。通过运用层次分析法对信息安全的风险作出评估,评价信息安全风险所涉及到的各个要素间的相对重要的权数,根据各个要素的排序,作出横向比较分析,为信息安全的风险评估提供可靠依据。对信息安全的风险评估中,通过运用层次分析法进行有效评估,进而增强风险评估的有效性。通过分析资产、威胁性、脆弱性以及安全措施的四个评价指标体系,对安全风险进行合理性的分析评估,降低安全风险系数。 3结语 通过对信息安全风险系统的评估,针对信息安全风险评估的主要内容,通过人工评估方法、定性评估方法以及其他评估方法如工具辅助评估和定量评估等方法,对安全风险进行行之有效的评估。通过层次分析法对风险进行有效评判,有效解决在定量评估中遇到的问题。通过对信息安全系统进行风险评估,对风险因素进行实际的等级划分,通过对风险的评估认识,从而做出准确的判断,从而达到降低信息安全风险的目的和效果,通过对各个要素之间进行排序,找到信息安全系统存在的薄弱环节,对其进行安全措施改进,进而提出信息安全风险评估方法,为信息系统管理中信息安全风险的决策提供有力的科学依据。 作者:温盈盈 单位:中山大学资讯管理学院 信息系统管理论文:烟叶收购信息系统管理的实践 【摘要】为了加强对基层站信息化服务与技术支撑,确保烟叶收购信息系统安全、稳定、高效运行,探索建立了“一统两专三时段”的烟叶收购信息化管理体系,实现对烟叶收购信息系统“程序化、标准化、规范化、精细化”管理,为基层站烟叶收购起到保驾护航的重要作用。 【关键词】烟叶收购;信息化;管理体系 近年来,郴州烟叶生产持续健康发展,年收购量超过100万担,随着烟叶收购量的快速增长及管理水平不断进步,烟叶收购精益管理和精准控制日益强化。为提升企业效益,增加烟农收益,全市要求基层站在60天内完成收购工作,进一步加快收购进度,缩短烟叶调运存周期。烟叶收购信息系统作为管理中的关键环节和重要技撑,直接影响着收购质量和进度。因此,如何建立完善的烟叶收购信息化管理体系,对烟叶收购工作正常开展有着非常重要的积极作用。 一、烟叶收购信息系统介绍 郴州烟叶信息化应用主要有烟叶信息管理基础软件,烟叶收购远程高清视频监控系统、基层站信息化应用防雷系统。1.1烟叶信息管理基础软件烟叶信息管理基础软件是国家烟草专卖开发的管理系统,其管理模块和功能涵盖烟叶生产、收购、物流、仓储及报表查询等,通过“省、市、县、站”四级联网,全面实现烟叶生产、收购工作网络化管理,微机化操作。1.2烟叶收购远程高清视频监控系统视频监控系统在烟叶收购“分级、定级、过磅、成包”四个重点岗位和区域安装高清视频摄像机、拾音器及音箱,对收购现场生产、操作及管理进行监控、指挥和录像,实现烟叶收购“现场监控、实时预警、集中监管、分级管控”功能。1.3基层站信息化应用防雷系统郴州各产烟区处于雷电灾害多发区,基层站信息化应用防雷系统通过加固烟站机房(视频监控室)、网络及信息系统防雷措施,作为烟站整体防雷的一项重要补充,将信息化防雷纳入到烟站整体防雷体系,从而大幅提升信息化防雷保障能力和水平[1]。 二、烟叶收购信息化管理原则 经过长期实践探索,郴州烟草按照“一统两专三时段”的原则建立了烟叶收购信息化管理体系。“一统”:市公司对全市烟叶收购信息系统运维工作统一进行管理,制定统一标准,聘请同一运维服务商,确保服务的一致性,对基层站信息系统进行运维管护,保障操作人员及财产安全,确保信息系统软、硬件设备正常应用,建立并完善全市统一的信息化“建管用”运维管理体系2。“两专”:第一专是“专业队伍”。市公司成立烟叶收购信息化保障小组,各产烟县分公司建立一支专职的烟叶信息技术员队伍,发挥系统管护主体作用,实行“上下联动、专业巡检、驻站驻点”,做到既能指导培训基层站操作员按规程操作,又能及时排除生产、收购中出现的软硬件故障。第二专是“专家鉴定”。针对信息化应用防雷系统,聘请防雷主管单位气象局防雷中心进行专业检测和鉴定,检测完成后出具鉴定报告,确保防雷系统安全、有效3。“三时段”:烟叶收购具有显著的周期性、季节性特点,按照烟叶收购前、收购期间、收购结束后三个时间段,根据工作性质和要求不同区分工作重点,分别抓好烟叶收购前期准备工作、收购期间驻站驻点维护工作和收购结束后扫尾工作。 三、信息化管理具体措施 按照“一统两专三时段”管理原则,对烟叶收购前、中、后三个时期的管理要求和工作措施逐项细化,将工作安排到岗,落实责任到人,层层分解至基层站“精神末梢”。 3.1烟叶收购前信息化准备 烟叶收购前阶段在每年5至7月份,市公司首先下达巡检计划,督导各产烟县分公司烟叶信息技术员队伍发挥主体作用,按照“属地管理、自主维护”要求,落实烟叶信息化巡检、培训。3.1.1加强工作计划协调业务部门是烟叶收购的主管部门,要做好烟叶信息化巡检和维护,各单位专业队伍需要与业务部门主动做好协调,做到通力合作,并与运维服务商协调沟通一致,严格按照市公司计划制定本单位工作实施细则,严格按计划执行到基层站。3.1.2做好维护现场管理烟叶收购信息化管理是一项系统工程,为保证实施的有效性,各单位明确有专人负责,并加强对基层站的现场管理与协调,并提前做好人员、车辆等方面组织保障,才能确保系统巡检的进度、质量和安全。3.1.3强化技术支撑保障(1)加强系统测试,确保系统运行正常。在烟叶收购信息系统巡检过程中,要根据各系统的特点“区分重点、统筹安排、分别测试、同步执行”。烟叶信息管理基础软件:基础软件巡检维护为期2个月,每年在6至7月进行,主要对烟叶收购线软硬件、网络、电路进行全面检修、安装和测试,并模拟正常收购场景对“分级、定级、过磅、成包”四个环节进行全流程操作,确保收购程序稳定、高效运转。烟叶收购远程高清视频监控系统:高清视频系统巡检维护分为两期进行,每年5月进行初检,发现故障及时进行修复;每116InternetApplication互联网+应用年7月进行复检,检查系统运行效果,为烟叶收购监控做好最终检验。在巡检维护过程中,信息技术员要与烟站工作人员共同确认视频图像是否在线、图像是否清晰、角度是否正常、名称是否正确,发现问题需做好记录,并及时进行处理。基层站信息化应用防雷系统:防雷系统巡检维护分为两期进行,每年5月进行专家检测鉴定,聘请气象局防雷中心对信息化防雷系统进行检测,检测完成后出具检测报告,检测合格要颁发防雷装置合格证,检测不合格将责成运维服务商根据检测报告进行整改,直至取得防雷装置合格证,并将有关资料整理归档;每年7月进行中期维护,由信息技术员带领专业运维服务商对基层站开展一次全面检测维护,重点检测机房、仓库、收购线、配电房等关键部位,保障烟叶收购软硬件系统正常运行,确保人员和财产安全,并做好痕迹化记录。(2)加强网络测试,确保数据传输高效。在巡检过程中做好办公局域网和视频专网两个网络的测试,确保各基层站在烟叶收购期间收购数据与视频数据传输双畅通。基层站有网络新增或变更需求的,提前做好计划、提前施工、提前测试,确保网络安装应用到位。(3)加强保障能力,建立设备安全库存。对烟叶信息系统关键重要设备及备品备件,原则上按照总量10%左右建立安全库存,重点做好烟叶收购信息设备的备品备件工作。(4)加强信息核对,确保系统数据正确。业务部门明确1名专人,在烟叶收购前对烟叶收购系统中的合同、收购价、补贴价以及烟农身份证、银行账号等信息进行核对和确认;信息部门明确1名专人,更新并核对烟叶收购系统、高清视频监控系统的用户账号、基础档案、参数配置等信息,为系统应用人员安装报表及视频插件,确保系统数据正确,正常应用。3.1.4确保系统培训效果系统培训是确保应用的重要环节,各县级单位分别制定烟叶信息系统培训计划,培训重点是做好烟站微机操作员和县局烟叶信息技术员队伍等关键岗位的操作与技能培训,可采取集中培训或现场教学等多种方式,在系统巡检过程中同步进行。为保证培训效果,培训完成后进行考核,并建立培训档案。 3.2烟叶收购期间实时维护 烟叶收购期间在每年8至9月份,各基层站收购时间控制在60天以内,信息化管理的重点任务就是做好实时保障,确保烟叶收购正常秩序。3.2.1分片布防驻站驻点郴州烟草有7个产烟区,地域分布广阔。按照地域分布情况,将全市分为3个收购片区,安排市公司烟叶信息技术员和运维服务工程师分片驻站驻点,分批巡检巡查,实行“中心驻点、辐射片区、重点督导、协调资源”的保障模式。3.2.2全天候值勤保障烟叶收购期间,各单位烟叶信息技术员同时兼任联络员,实行上下互动,7×8小时值勤维护,在巡检巡查过程中一旦检测到异常问题或接到故障报修任务,信息技术员与运维服务工程师要在30分钟内进行响应,1小时内赶到现场,2小时内修复故障。针对高清视频系统,安排专人值守监控,每天上班时间对视频监控系统图像和状态进行轮询查看,确保第一时间发现系统故障问题,并通知烟叶信息技术员及时修复故障。3.2.3执行信息通报制度对烟叶收购情况及时进行归纳总结,每月2次信息通报。信息通报内容主要包括烟叶收购的基本情况、故障类型与次数、经验总结等;下阶段工作计划与安排;工作要求及注意事项等。 3.3烟叶收购后期信息化扫尾 烟叶收购后阶段在每年10月份,信息化扫尾工作主要是做好设备保养管护,确保软硬件设备财产安全,为第二年的烟叶收购提前打好基础。3.3.1核对基层软件系统数据烟叶收购结束后,核对基础软件收购数据,确保各报表数据正确无误,并仔细核对电子支付记录,查看是否存在漏付或错付的情况,如发现数据错误必须立即进行处理,确保数据准确无误。3.3.2开展信息系统终期维护烟叶信息管理基础软件:将收购电脑、工控机、二代身份证读卡器、电子秤、显示屏等收购设备进行保洁处理和保养维护,电脑要开机箱清洁,烟叶收购集控台要盖上防尘罩。零散收购设备要进行包装并集中保管,保管场地要求防潮、防鼠、防火、防盗。所有烟叶收购信息设备为专用设备,不得挪作他用。烟叶收购远程高清视频监控系统:对高清视频监控系统摄像机、硬盘录像机、监控显示屏、网络交换机、矩阵、操作终端等设备进行检查、清洁和保养,摄像机还需盖上防护罩。基层站信息化应用防雷系统:对防雷系统第二次全面检测维护,重点检查信息化防雷系统软硬件设备运行状况,确保节假日期间信息化设备、人员和财产安全。3.3.3建立信息系统运行档案对烟叶收购信息设备进行登记和建档,分县、分站、分点、分线进行统计,方便查漏补缺,制定第二年烟叶收购信息设备维修维护与备品备件计划。同时,对系统应用过程中出现的问题和新需求进行分析和汇总,作为下一年度对系统进行改进完善和优化升级的依据,以进一步提高工作效率和管理水平。 四、结语 通过建立完善的烟叶收购信息管理体系,烟叶信息管理基础软件平稳高效运行,高清视频监控系统充分发挥“千里眼”和“顺风耳”作用,信息化防雷系统安全防护能力提升至99.99%,实现了“信息技术上水平,服务管理大提升”目标,为烟叶收购成功保驾护航。 作者:周寅晴 欧阳资春 单位:郴州市烟草专卖局 信息系统管理论文:现代医院信息系统管理与维护 摘要:随着科学发展和信息化水平的提高,信息技术已经被应用到社会的方方面面。在信息化速度飞速发展的今天,医院也开始实现现代化,而医院在实现信息化的过程中最重要的一点就是建立信息系统。本文就以医院的信息系统为基础,谈一谈现代化建设中医院信息系统的管理与维护,希望能给医院一些有用的参考和启示。 关键词:现代化;医院建设;信息系统;管理维护 随着物质生活质量的不断提高,人们也越来越关注健康与医疗方面的问题,医患关系也成了当今社会民生关注的热点话题对于医院来说,其信息系统稳定性以及安全可靠性决定了其业务能否稳定而又高效的运行,一旦信息系统因为某些潜在隐患而出现故障,医院的各项工作就无法顺畅进行。因此,从医院自身的信息化着手,系统地研究其管理与维护机制,才是确保其稳定运行的关键所在。 1、信息工具的局限性 在现代化医院中,信息系统的载体是计算机设备,也就是人们常说的电脑。电脑广泛应用于医院的各个部门,的确给医院的工作带来了极大的便利,明显的提高了工作人员的工作效率。但是不可否认的是,电脑的广泛应用也带来了一定的问题,这些问题需要我们去积极完善和解决。目前主要存在的问题有以下两点。 1.1网络安全隐患 随着电脑的普及,网络生活中一些黑客应运而生,导致网络的安全性能很难保证。医院信息系统的安全得不到保证,这不仅会对医院的工作和运营造成不利的影响,更是对患者极度的不负责任。比如影响极深的河南某医院网络病毒事件,就是因为医院的网络安全部门不够重视,给医院带来了巨大的损失,该事件就是典型的网络安全隐患事件。因此,相关工作人员应该落实好监管工作,降低信息系统安全的隐患。否则的话,此类事件必定还会发生,带来的负面影响也是难以估计的。 1.2网络保密隐患 在互联网大数据的平台下,患者的隐私很容易就难以实现绝对的保密。但是,大部分的患者,尤其是某些特殊疾病的患者害怕受到社会的歧视,更加重视自己病情的保密情况,这个我们也很容易理解。当现代化信息系统应用于医学时,就有了电子病例的产生,而电子病历的存在,导致医院的数据可以实现共享,患者的隐私就难以保障。一旦某些患者的隐私被暴露,医院就难以取信于患者,医患关系会更加恶劣。 2、系统管理 医院信息系统的管理,对于医院信息系统的安全具有重要的意义,其主要分为硬件管理和软件管理两部分。 2.1硬件管理 2.1.1机房医院的中心机房是其信息系统的核心,因此,中心机房的工作环境有十分严格的要求。首先,其工作温度要保持在23摄氏度左右,相对湿度要保持在百分之三十到百分之六十之间。另外,机房应保持足够清洁,尽量减少人员流动。最后,但也同样重要的是,机房要保持稳定的电压,以便实现稳定供电,保证医院工作的稳定进行。2.1.2网络设备一般来说,医院所用的信息系统的数据的传输都需要利用网络来实现,由于这个原因,系统要想保持正常运行,就对它所依托的网络设备提出一定的要求。也就是说,正常运转的网络设备是信息系统正常运行的关键。比如,路由器、光纤接受器以及交换机等,都需要定期检测,以免干扰医院系统的工作。另外,布线施工图一定要保存完好,以备日后维修和更换。2.1.3工作站医院的工作站,一般分布于各科室之间或者各病区之间,因此,它所处环境的一个显著特点就是环境差距大。考虑到这个特点,选择工作站时,要优先考虑防尘、散热、湿度以及清洁等因素。还有一点需要注意的是,工作站一般情况下不会对数据进行存储,所以一定要严禁外来设备的安装和接入。 2.2软件管理 2.2.1操作系统。对于医院信息网来说,操作系统是重中之重,其在很大程度上决定了信息系统的安全以及稳定。但是,各种操作系统陈杂,难以保证安全性和稳定性,因此,安装安全补丁、进行远程监控等措施来保证操作系统的安全就显得尤为重要。2.2.2HIS医院在构建系统的时候,应该选择信誉良好的,且安全系数高的产品,来确保系统的安全以及良好的后期与售后服务。医院可以通过一些有效的安全措施来保证HIS系统正常的工作,比如,实时监控各数据的情况,并进行分析和反馈,详细记录系统管理以及维护的原因、途径与结果。总之,医院要做到随时对HIS系统的性能进行管理。2.2.3数据备份数据是医院的无形资产,做好数据的备份对医院来说十分重要。毕竟,一旦系统出现故障,数据的存储直接受到威胁。所以,及时对信息系统所存储的数据进行备份,并详细分析对数据安全有可能会产生影响的因素,可以在一定意义上保证系统的稳定性和安全性。 3、系统维护 医院的信息系统是一个持续运作的系统,直接关系到医院的运营。因此,为了更好的管理医院的信息系统,工作人员要重视信息系统的维护工作,以便维持该系统的高效有序的运行。 3.1维护分析 对于医院信息系统的维护来说,这是在其初步建设完成后的一个长期的的发现问题并解决问题的过程,这个过程影响到系统的使用寿命问题,更重要的是,这个过程决定了系统功能是否能够正常运转。所以,要想做好系统的维护工作,就必须从细节入手,提高维护效率。 3.2保证专业 对于医院来说,随着其信息系统的建设工作的完善和改革,这就对相关工作人员的素质提出了一定的要求。要想做好系统维护的各项工作,工作人员的专业素养一定要达标,最好是复合型的人才,不仅精通计算机,医学知识也要过硬。只有这样,信息系统的维护工作才能够落实到位。 4、结束语 医院的全面信息化带来的不只是现代化程度提高的优势,还引发了一系列应引起注意的问题。只有通过不断完善,才能建立好医院的管理及维护机制,才能将信息技术更好的应用于医院,进而使医院的服务水平以及工作人员的工作效率得到真正提高。最后,只要工作人员足够认识到信息系统的重要性,并通过科学有效的方法和措施,就可以保证医院信息系统高效运行,实现医院的现代化建设。 作者:潘锋 单位:佛山市中医院 信息系统管理论文:医院建设与医院信息系统管理研究 摘要:在全球信息化时展推动下,信息技术的发展速度越来越快,并运用到社会各个领域,如今,医院建设也向现代化过渡,而信息管理系统则是现代化医院实现医院全面信息化管理的主要方式,运用现代化信息技术对医院的信息系统管理建设具有一定的促进作用,也有非常重要的促进作用。为了进一步促使现代化医院的信息系统管理建设,下面就现代化医院建设中信息系统管理方面进行深入的分析研究,希望能为医院全面实现信息化建设提供有价值的理论参考。 关键词:现代化;医院信息系统;信息管理体系;探讨研究 随着国家经济水平的不断提高,人们的生活质量有很大的提升,在物质生活不断富足的同时,人们对医疗卫生方面的需求越来越大,社会对医疗卫生事业的发展建设高度关注。如今,医院向现代化建设方向发展的同时,信息系统建设、大数据的操作等是医院向现代化建设发展必不可少的组成部分,而医院信息系统则是医院建设中不可缺少的一部分,他能在医务人员工作中帮助他们有效地处理信息,并促进医院的信息化建设[1]。由于医院管理体系的完善健全能够有效提高医院的管理水平和医疗技术水平,对医院的现代化建设有很大的帮助,因此,信息系统管理对医院的发展建设具有一定的推动作用,其具体情况还需要进一步研究。 1现代化医院建设中医院信息系统管理概述 医院信息系统指的是采用现代计算机技术和网络技术为基础的一种现代化医院管理手段,其中包括对医院以及各个部门的人流、物流和财流进行信息数据化综合管理,对医疗工作过程中的数据进行采集、整理、分析,从而推动医院事务整体处理水平的提高,为医院提供全方位自动化管理服务。医院信息系统是当前医疗事业现代化发展中不可或缺的基础技术手段。医院信息系统主要是以对计算机技术的运用来实现医院自动化发展目标,核心是医院构建数据库,目标是实现能够适应当前与未来医院发展战略的技术支撑,对医院用户提供信息查询、存储和处理服务的计算机网络服务系统。医院信息系统在当前我国医疗事业领域乃至整个卫生系统都有着广泛的应用价值,不仅仅是购买电脑以及配件,而是聚集了互动、协调、培训与改进各种功能于一体的系统化工程建设[2]。因此,在医院信息系统建设中,需要更突出其实用性,即把握当前医院的体系与结构、管理模式等,从医院实际情况出发,提高医院的医疗服务水平、管理水平与工作质量,最终推动医院经济效益与社会效益的共同发挥,促进医院整体水平的提高。 2现代化医院建设中信息系统管理体系的构建 2.1医院信息系统的层次结构与基本功能 首先,要严格运行医院业务信息管理系统。在医院的业务管理系统中,工作内容是信息采集,主要包括对医院日常业务的信息记录和药品流动的信息记录,同时还包括医院在运营期间与客户之间的联系等,需要相关的工作人员对相应的信息进行采集,从而确保医院运转的正常化[3]。当然,除了医院的信息采集之外,在信息系统建过程中,能够实现医院知识管理系统的建设,那就能为医院的业务系统对接建立平台,有利于医院的知识管理系统和信息系统的建设。在医院整体的运营中,其业务系统的建设在医院决策系统和医院管理系统正常运营方面起着基础性的作用,在医院整体运营发展中有着不可替代的作用。其次,还要加强医院管理信息系统的建设。该系统主要针对医院的管理层人员而言的,也是为了确保医院管理层人员能够正常的开展业务管理工作。如今,社会正在转型发展,医院的运营也在向新型的运营模式转变,需要从医院工作人员的工作态度等细小的方面管理,而中层的管理人员则需要在医院运营期间做好相应的信息管理工作,然后将医院中的信息资源进行整合,让管理信息系统在医院运营中发挥重要的作用。比如:对于UML模型中面向对象分析系统的建设,主要连接了医院与用户之间的关系。下表是面向对象方法和结构化方法之间的比较的结果。 2.2医院信息管理体系的构建策略 首先,医院各部门之间要坚持资源共享原则,医院信息管理体系的建设和医院各个部门的联系非常紧密,在信息系统建设中,主要涉及的是共同采集业务和业务交叉的情况,也能在业务资源共享的建设方面起到了一定的推动作用,业让医院的各个部门之间能够有较多的交流、沟通,从而对医院向现代化方向发展打开了新的渠道和新思路[4]。此外,在信息交流传输的过程中,为了确保文件传输期间的安全性,需要对重要的信息进行加密处理,然后将加密的文件通过先进的检验技术,再次确保文件被加密后,再进行快速、安全、有效的传输。其次,在整合资源的过程中,还要针对医院信息管理系统中信息的整合进行规划性的建设,根据医院信息管理的实际情况制定与信息管理相匹配的管理方法或制度,还要在医院业务管理的基础上对医院的业务进行合理的划分,能更好地为子系统的运行提供良好的学习机会。第三,要加强医院信息采集人员的专业与非专业的合作。在医院的信息管理系统建设中,需要不同部门之间以及不同能力的工作人员加强合作,非专业的工作人员负责信息的采集,而专业的人员负责对信息进行处理,并对信息进行加工处理。此外,对采集的信息还要进行分层整理处理,一方面将采集的信息按照不同的要求进行分类归类整理,另一方面,对采集信息的工作人员进行分工分配,争取做到精细化规范。从而促进了医院信息系统管理建设的速度。 3现代化医院建设中医院信息系统的管理分析 3.1医院信息系统中硬件管理分析 首先,对机房的管理要求。医院的主要信息系统是医院的计算机机房,为了确保医院信息系统的建设管理工作,因而对计算机机房的环境要求非常高,在一般情况下,计算机房以半封闭式的方式为主,机房的温度需要保持在23℃左右,机房中的湿度需要保持在百分之三十五到百分之六十五之间,此外,机房中也不能有灰尘,也不能频繁的有人员流动,以免影响计算机的工作。当然,计算机机房的供电也是重要的方面之一,需要工作人员定期检查机房电压是否保持在220v/50Hz,供电的电路预备两路,防止因断电出现计算机无法工作。其次,计算机服务器的管理分析。服务器是为计算机提供服务的设备,而服务器工作需要结合计算机的服务请求才能有一定的处理工作的能力,服务器无法预知计算机的请求,因此,服务器必须要保障其服务的能力。在服务器运行过程中,其服务主要借助的是Microsoft集群功能,在主机系统中实现了双机热备份技术,对计算机服务器主机之间的相互连接,能够实现数据存储的专用区域网络,进而为现代化医院建设信息系统管理构建额相应的区域网络[5]。第三,建立相应的工作站。由于医院的工作与其他工作的布局不同,医院的工作主要由不同科室组成,各部门之间的关系比较复杂,每一个科室有专门的病区,其治疗的方向也各不相同,因此所处的环境相差比较大,因而在每一个科室开设相关的工作站,方便了医护人员的工作。由于工作站工作内容的差异性,因而对工作站的要求是防潮、防尘、防盗,以及工作站的散热情况,同时,在工作站还要防止外来移动设备的随意接入,以免计算机出现中毒情况,最终无法工作。此外,在工作站要避免安装光驱、软驱以及屏蔽USB的安装,对接入工作站的硬件设备进行严格的检查。第四,还要加强医院的网络设备工作。由于信息系统技术的操纵与网络的联系非常紧密,信息也需要通过网络来传输,因此,在医院信息系统管理建设中,最主要的要确保网络计算机的正常运行,而医院工作人员需要做的工作是定期检查计算机的路由器、交换机以及光纤收发器等设备,确保医院计算机网络的正常运行。此外,在计算机机房中,电线的布局也非常的重要,在计算机网络设备建设方面,需要有相应的设备线路布局图,从而为布线施工提供方便,并且设计的网络设备布局具有一定的规律,在设备后期的维修过程中也比较容易,可以节省大量的人力、物力。 3.2医院信息系统中软件系统方面的管理分析 首先,医院信息系统中的操纵系统管理。由于在医院信息系统各工作站的网络服务器中安装了不同的操作系统,因此,在系统工作期间,最主要的是确保系统的稳定性。由于信息系统的软件技术与硬件有很大的区别,因此,在软件系统安装期间,可以使用软件自动控制、安全修补技术,为了降低医院信息系统管理操纵的失误性,需要对安装的软件操作系统安装可以进行客户操作的监控系统,并及时地给软件系统进行杀毒等工作处理,避免信息系统受病毒感染。其次,医院信息系统软件的管理。由于医院是公共卫生医疗机构,也是具备一定服务性质的公共机构,因而在使用医院信息系统软件的过程中,需要选择具有雄厚技术力量且信誉较好的公司产品,产品质量保证,也能促使医院的治疗效果有所提高,并在医院信息系统管理中有一定的安全管理措施。当然,在该技术在工作期间,还要有相应的监测设备,对其工作进行记录,以便发生不良现象时可以快速的查阅。第三,在医院信息系统中还有数据备份。计算机的数据比较重要,它可以作为一种资产,因此需要对工作人员对计算机系统中的资料进行备份,此外,如果数据在传输过程中出现不安全因素,需要工作人员对影响因素进行正确分析,同时也要对交流的数据进行备份,从而确保信息的安全、可靠、完整性。 4结束语 在医院信息系统中,它是一个不断运行的系统,在医院正常运行方面起到非常重要的作用,为了促进医院信息系统的管理发展,需要工作人员对信息系统建设全面的重视起来,并促使医院信息系统的建设能够有效的运行。 作者:李化爽 单位:辽宁对外经贸学院 信息系统管理论文:发电公司信息系统管理的架构方式 摘要:发电公司为适应集团的管控模式和管理要求,提升对电厂安全生产运营的过程管控和应急指挥管理水平,急需开展生产指挥中心信息系统建设,以实现对各电厂生产数据等的实时监测。在下文中我们着重的对信息系统管理的架构方式进行探讨。 【关键词】发电公司;生产指挥中心;信息系统;架构方式 1生产指挥中心信息管理系统建立的必要性 生产指挥中心信息系统(电源部分)建设项目包括生产数据中心建设、实时数据库建设、生产指挥中心门户建设、综合统计报表系统建设、所属电厂工业电视信号接入公司总部工业电视监控联网平台等五项内容。生产数据中心和实时数据库的建设是生产指挥中心综合应用层的基础支撑性建设内容。生产数据中心将汇集能源公司下属单位生产过程的实时数据构建生产数据仓库。对数据进行统一存储、统一管理,统一,统一备份,建立能源公司和下属单位的数据共享机制。生产数据中心的成功建立,将进一步完善能源公司IT基础支撑架构,不仅为生产指挥中心相关软件系统提供实时、准确的关键数据,还将为其他业务系统提供权威的数据源。生产指挥中心门户建设是根据工作需要,在原有门户系统的基础上进行深度优化,实现对能源公司生产指挥中心门户的升级改造,对现有门户中使用不便以及未能实现的功能进行二期建设,并且在能源公司本部实体门户上搭建生产指挥中心主题门户,满足生产指挥中心的门户需求。实现本部门户与生产指挥中心主题门户平台级的统一;实现统一信息与内容管理、统一应用集成平台、统一协同工作平台,实现(“统一认证”、“统一待办”、“统一组织与用户目录”)为核心的应用系统深度集成,构建一个内容完善,功能强大的综合集成平台,提高门户的使用率,逐步使门户作为公司员工进行所有工作的统一入口。为了加强对能源公司所属单位生产经营情况等信息的管理,迫切需要建设综合统计报表系统。通过相关生产报表的上报、审核、汇总等过程,能源公司及时掌握所属单位的安全生产情况,并依据全面的基础数据进行决策分析,快速准确实现决策、调度。并在建立完善报表系统的基础上与神华集团生产指挥中心相关系统实现纵向贯通,满足能源公司信息化管理持续发展的战略要求。 2生产指挥中心信息系统管理的架构标准 2.1生产数据中心(1)制定生产数据中心规范,包括数据模型、数据质量、数据安全、数据编码、传输标准等。(2)建设数据接入系统,采集下属单位的实时数据上传到公司本部。(3)建设数据交换平台建设,实现公司本部与下属单位之间统一的数据交换平台。通过数据交换平台实现生产过程实时数据的快速交换,确保公司本部与下属单位的信息畅通。(4)建设数据仓库,实现对各类数据进行统一存储、统一管理,统一,统一备份,建立能源和下属单位的数据共享机制。(5)数据存储系统。建成实时数据仓库和管理类型关系数据仓库,全面实现数据集中;建立统一的安全体系,保证数据的访问安全;实现数据的唯一性与共享性;规范化基础数据及关键数据模型,通过信息系统的规划,实现内部管理和业务语言的统一,方便信息集成。(6)生产远程监控。实现对生产现场实时数据的远程监控,基于实时数据制作所需的各类组态画面。2.2综合统计报表综合统计报表是以计算机网络技术为支撑,建立一套便捷的报表管理系统,采用先进的逻辑算法和人性化的用户界面,可快速、准确地生成报表,从而能源公司能够及时、全面的了解各所属单位的生产经营情况,从而为业务管理提供精确、详实的数据支持。同时实现与神华集团生产指挥中心的数据贯通,使生产指挥中心人员从繁杂的报表统计中解脱出来。2.3电厂工业电视信号接入本次所属电厂工业电视信号接入项目的建设,满足了能源公司本部生产指挥中心的日常管理需求,同时也满足了神华集团总部对工业电视信号上传的相关要求。2.4系统建设指导思想我公司严格按照信息系统的建设要求进行,按照以下指导思想构建能源公司生产指挥中心信息系统(电源部分)。以信息化带动生产自动化、管理现代化建设和发展。信息技术和系统将逐渐被作为企业日常运行的核心工具和获取战略优势的核心能力,成为降低成本、提高效率、整合资源、获得竞争优势的战略手段。从国内外企业的成功经验看,信息化不仅仅是技术问题、管理问题,更是支撑企业发展的战略问题,是支撑企业管理创新的关键。坚持能源公司及下属单位“统一领导、统一规划、统一组织实施”的建设原则。为保证信息化投资的有效性,确保信息化建设方向,信息化建设必须坚持“三统一”原则,必须坚持“一体化”规划,统筹部署能源公司及下属单位整体信息化建设。有效整合资源,突出重点特点,为实现能源公司发展的集团管控目标提供技术支撑。实现集团管控的要求,达到管理规范的目的是能源公司及时管控下属电厂,提高企业经济效益,响应神华集团管控目标的有效手段。是对传统管理模式的变革和创新,以信息化技术为手段,以信息系统为载体,是贯彻落实神华集团管理思想的最佳途径,要通过信息化手段进一步发挥经营决策作用。2.5系统建设原则能源公司生产指挥中心信息系统(电源部分)的总体设计是在能源公司信息化建设原则的指导下,结合能源公司的业务特色,突出信息化建设的重要作用,体现集团管控的突出优点,保证及时应急决策实际需求。因此,该系统软件的架构在设计上遵循以下原则:(1)开放性与标准化——网络能够支持多种标准、协议和接口,可以与现有的和未来的系统互联。(2)安全性——符合整体安全保密性需求对系统提出的要求。(3)可靠性——保证网络运行的连续性,尤其保证数据的可靠性。(4)可扩展性——可以灵活的适应未来需求的调整和变化。(5)全面的系统管理与完善的支持服务——系统中的所有设备具有良好的可管理性,以便于管理和维护。利用先进的系统管理软件,实现对系统资源的全面、高效和集成管理,合理分配系统资源,监测系统的运行状况,迅速确定和排除系统故障等。(6)一体化和企业级——利用集中和分布相结合的方式,实现业务应用系统的信息共享、数据贯通,保证信息的充分融合和畅通,构建一体化企业级信息平台。 3生产指挥中心信息系统管理的系统总体架构方式 3.1生产数据中心按照系统建设的指导思想和建设原则,将生产数据中心从下到上分解为4个层次:系统支撑层、数据存储层、数据采集与数据传输层、应用层。3.1.1系统支撑层系统支撑层是应用系统实现和运行的环境平台,属于信息系统的基本支持部分,它主要包括三大组成部分:硬件部分:局域网络、广域网络、服务器系统、存储系统等。软件部份:操作系统、数据库管理系统、应用服务器软件、中间件等。系统维护管理以及安全体系:防病毒和防入侵系统、备份和恢复系统、机房系统、电源系统等。3.1.2数据存储层数据存储层主要保存本层主体范围内的相关数据,以提供给上层应用系统访问。数据存储层由各种类型的数据组成,管理类数据一般存储在关系型数据库中,实时类数据存储在实时数据库中。生产数据中心直接从电厂的实时数据库中进行数据的采集,对于无实时数据库的厂家可从DCS、DAS、辅控网以及其它工业控制网中采集数据进行存储,对于一些无法采集到的数据,如煤质分析数据,则需要电厂通过手工方式及时录入到本系统中;还有一些管理类型的数据,保存在电厂MIS或其它管理系统的关系型数据库中,也可以通过接口程序、或从关系型数据库中取得。3.1.3数据采集与数据传输层在本设计方案中,实时数据和管理数据的采集、传输、转换和保存是通过数据交换平台来完成的,数据交换平台又可分为数据采集模块和数据传输模块,数据的采集、转换、存储是由数据采集模块来实现,数据在局域网上的传输则通过数据传输模块来实现。3.1.4应用层应用层主要实现系统的业务功能,我们将业务逻辑统一按照SOA(面向服务的体系结构)的规范要求进行设计和开发,对外提供基于WebService的应用接口,以适合和满足将来其它系统对本系统的接口和调用。3.2体系架构设计生产指挥中心门户系统的建设是基于Client-to-Services(三层次:3-tier)的模式。其体系架构图如图1所示。三层次的浏览器/服务器架构是基于Web的先进的体系结构,在这种架构中,利用成熟的Web应用服务器(WebLogic)和事务处理中间件,为应用程序提供Web运行环境,数据资源和客户机将被“应用服务器”分隔开,应用服务器上存储着应用逻辑,这种结构着重于客户机对应用服务的请求,有别于二层次架构着重于数据请求。3.3综合统计报表3.3.1网络架构综合统计报表的网络架构如图2所示。报表系统的服务器包括数据库服务器、应用服务器和报表服务器,系统服务器可以使用独立的服务器设备运行,也可以部署在一台服务器设备上,这需要根据服务器设备的性能来决定。一般Web查询的响应时间2秒以内,带有复杂的饼图、棒图的查询,响应时间在5秒以内。统计分析的响应时间不超过10秒。报表生成的响应时间不超过5秒。3.3.2数据架构报表系统基于大型关系数据库oracle,有良好的性能,存取效率较高。数据结构简单、清晰,存取路径对用户透明,故有更高的数据独立性和更好的安全保密性。设计合理的数据冗余,保证数据的完整性及一致性。减少不必要的数据规则及约束,以避免系统不必要的开销。3.3.3接口综合统计报表系统支持WebService、超文本传输协议(Http)和Java消息服务(JMS)消息传递。集成WebService,可以使用集成框架WebService将消息或查询发送到指定数据库。系统支持不同的数据格式,包括使用接口表,XML消息,平面文件等。系统留有扩充的接口,将来功能扩充时不影响现有系统功能和结构,能够方便后续其他系统模块的扩张。3.4所属电厂工业电视信号接入3.4.1接入网络的技术要求总体要求:编码器的接入链路必须采用100M交换机。3.4.2带宽需求确认神华国能集团有限公司要求所属电厂上传工业视频图像每路分辨率为D1,为保证视频信息完整不丢失视频帧,建议神华国能集团有限公司所属电厂至公司本部的每路视频带宽为1.5Mbps。3.5管理体系管理体系是整个系统保障体系之一。其内容包括元数据管理、数据模型管理、系统管理、操作管理。其中系统管理包含了作业调度管理、权限管理、数据备份与恢复、安全管理和性能监控等。3.6安全体系安全体系是整个系统保障体系之一。安全体系包括如下内容:网络基础设施安全、数据加密、用户身份认证、应用系统授权、数据安全访问级别及权限、密码保护、安全保密制度、数据备份和恢复等。 4信息数据的接收标准与要求 数据库设计标准:使用公司统一的数据字典和代码表。基础表、代码表、数据表、中间表(可用于程序自动变动数据,不应用于数据录入)、过程(可多用)、视图、触发器(尽量少用)等对象要求规范清晰统一,并有明确的区分标识;表与表之间应当为一对多的关系,禁止出现多对多的关系。 作者:雷建国 信息系统管理论文:信息系统管理及网络通信安全研究 【摘要】伴随着我国社会的不断发展,科学技术水平的提高,通信技术也得到了不断的发展,并且信息则以惊人的速度在进行相互传递,为人们的日常生活带来了较大便利。但是对于任何事物来说都存在着一定的弊端,在发展的同时网络信息安全问题也成为了一种较大的阻碍。在本文之中,主要是针对了信息系统管理以及网络通信安全做出了全面的分析,并且在这个基础上提出了本文中的一些内容,希望能给与同行业工作的人员提供一定价值的参考。 【关键词】信息系统;管理;网络通信;安全;分析 引言 现如今面对着越来越多的网络通信安全问题,在享受着其方便高效的同时也需要将更多注意力放到如何去解决网络通信安全隐患上。要想对这个问题进行解决,那么信息系统管理的完善则起到了一个较为重要的作用。 1目前信息系统管理机制中的问题分析 1.1由于系统管理的方便性以及安全性搭配存在着不合理 通常情况下,信息系统管理过程中的便捷性以及安全性两者之间是很难达到兼容的,也就是说要想系统具有着高效的便捷性,那么系统自身的安全性将会出现降低;要是系统自身的安全性相对来说比较高,那么在对系统进行利用的过程中其运行速度将会比较慢,所以二者之间并不能够兼得,在制定信息系统管理上需要慎重的选择信息系统的便捷性以及安全性之间的配比以及协调。 1.2由于信息系统的管理员权限存在着失衡 现如今在我国很多国企以及事业单位中,为了能够管理更具方便,仅仅只是设置了单一的系统管理人员,在进行日常工作的过程中如果该管理人员在工作过程中出现失误,那么外来的侵入者将会很容易侵入到系统之中,这样一来将会导致一系列的网络通信安全问题出现。 2现如今网络通信安全中的问题 2.1由于信息系统的外部人员入侵所导致出现的安全问题 现如今对网络的使用已经是普及到了千家万户,网络黑客也不断增加,要是没有一个有效的信息系统管理防御机制,那么是很难能抵挡外来人员的入侵,从而导致对系统带来了十分重要的破坏,间接的引发了各种各样的网络通信安全问题,对于该安全问题也是成为了人们最为关注的一个问题。 2.2信息系统管理机制的内在原因所导致的网络通信安全问题 针对于信息系统管理机制内在原因所导致出现的网络通信安全问题也是一种较为常见的问题。现如今在信息系统中,管理人员的权限存在着较为集中的情况,那么很容易出现一些潜在的网络通信安全方面的问题。如果长时间不解决此类问题将会给网络通信安全带来十分巨大的威胁。 3网络通信安全的解决方法以及措施 3.1必须要全面的提高系统的安全性,同时完善防御的机制 为了能够更好的保证系统的安全可靠,必须要做好每一个信息体系间有关的协调以及安全联防工作,使其能够更加有效的防治网络黑客所带来的非法攻击。同时也需要做好信息系统的安全防御机制,不管是从硬件的监控或者是从漏洞修护等方面都必须要防范各种类型的入侵源头。具体一点来说,在日后的内部监督管理工作中必须要提高对硬件系统的监督管理,并且不断的对各种硬件设备以及其相应的资料备案管理工作进行完善。在此之外也需要全面的去重视防火墙系统,可以有效的抵抗外来入侵者的侵入,所以用户需要尽量的去选择一些品牌的防火墙工具,来做好病毒的防范工作。现如今网络具有着开放性的特点,病毒的入侵十分容易,所以必须要做好相应的防控病毒工具软件来更好的保证网络通信的安全。 3.2需要应用入侵检测体系去强化用户的防范意识 针对于入侵检测系统技术来说,主要是一种相对比较强的安全防护手段,并且是用来进行检测的,对于一些没有办法组织入侵影响行为的可以进行有效的检测,之后做出相应的判断,在网络系统受到威胁之后能够有效的进行拦截,使其更好的预防网络通信安全问题出现。另外入侵系统也能够更好的对入侵影响问题有关信息进行归档,从而更好的提供出更精确的法律依据。同时也需要不断的去强化用户自身的防范意识,由于用户在电脑上经常会下载一些软件以及视频等资料,在进行操作的同时应该要选择一些知名网站进行下载,不然将会容易受到病毒的入侵,从而出现安全方面的问题。 4总结 总而言之,在社会飞速的发展的今天,信息时代已经来临,网络通信行业的规模也在持续的扩大,信息传输速率已经是比几年前有了飞跃式的发展。因此,现如今信息应用传输已经是达到了一个全新的境界。但是在取得如此成就之后,信息交流以及系统管理中的网络通信安全却成了不小的问题。所以必须要有效的去管理信息系统,同时对其存在着的问题进行妥善处理,不断的提高系统的总体质量,开创一个优质的网络通信环境。 作者:翟丽鹰 单位:惠州广播电视传媒集团 信息系统管理论文:企业信息系统管理体系的构建 摘要:现今社会属于信息化社会,信息在社会生活中的作用越来越大。另外,企业在生产发展的过程中,对于信息的依赖性也越来越大。企业需要依据信息提供的市场需求,进行各项的生产经营活动。针对这种情况,企业在发展的过程中,还需要建立相应地信息系统,对企业内部的各项信息进行管理与处理。本文主要从信息系统管理体系的内容出发,对企业信息系统管理体系的特点进行了分析,并在此基础上,分析了企业信息系统管理体系如何构建。 关键词:信息系统;管理体系;构建 由于现今信息技术的快速发展,导致企业在进行市场竞争的时候,其主要机制以及原则也发生了一定的改变。信息化技术的发展,使得企业市场竞争具有很强的时效性。因此,企业现今所需要考虑的问题就是如何在现代信息化的环境下,对内部的信息系统进行积极构建。另外,在信息系统中,主要强调的是信息、技术与人的有机统一。因此,在对企业生产过程中产生的信息进行科学的管理也是一项难度较大的工作[1]。在进行内部信息管理的时候,管理者既需要对现今社会上的先进科学技术以及信息技术有较为深刻的认识,还需要对企业内部涉及到的各种资源进行合理协调,从而实现企业发展的可持续性。 一、信息系统管理体系的内涵 企业中的信息资源主要指的是企业在发展以及运营过程中,产生的一切信息文件,如资料、图表以及数据等。其贯穿于企业管理以及企业运行的全过程。从现今的情况来看,企业中涉及到的信息资源和企业的人力资源、无力资源以及财力资源都一样重要,为企业发展起着重要的推动作用。而信息管理的主要含义是企业生产以及发展过程中所产生的信息资源进行收集、处理以及分析,根据得出的信息数据,做出有关企业发展的重要决策。依据这个定义可以得出,信息系统管理体系的主要意义就是对企业中涉及到的所有信息技术按照企业发展的未来规划进行总体规划的制定,具有一定的思想性以及未来性。信息系统管理体系主要是对企业的发展战略进行充分考虑,以企业发展得到的数据以及信息为基础而建立起来的一种多维分层,具有动态性。从本质上来说,企业内部所进行的管理方式主要是对企业中的人力资源、物力资源以及财力资源等进行科学的管理,并依据对这些资源的管理,实现对信息资源的有序管理。因此,信息系统的管理也应该分为对人力资源进行的信息资源管理、对物力资源所进行的信息资源管理等。每个部分在企业信息资源管理的时候,都是独立进行的,且又是有机联系的[2]。企业的整个信息系统具有整体性的特点。企业之所以有进行信息资源管理的需求主要是因为企业需要对企业内部的各种要素进行协调,从而实现企业协调发展。 二、信息系统管理体系的主要特点以及相关的构建原则分析 (一)信息系统管理体系的主要特点 通过对信息系统管理体系的相关内容进行分析发现,信息系统管理体系所具有的主要特点有:首先,综合性。由于信息系统管理体系本身可含有的内容较多,且涉及到企业内部管理的方方面面,如组织、文化以及工程、发展战略等,同时,也涉及到了人力资源管理、财务管理以及通信技术等,可以说,对于企业发展内外的各种因素都进行了涉及。因此,企业信息系统管理体系具有一定的综合性。其次,多样性的层次。由于企业信息系统管理体系本身就是具有一定的层次性的,各种企业内部的子系统可以根据其实际情况,对其进行分级。再次,多维性[3]。企业信息系统的复杂性是造成其具有多维性的主要原因。从另一个层面来说,其多维性也是多视图的表现,可以从任何一个角度对管理体系进行理解。和建筑学一样,信息系统管理体系也体现了一定的立体概念。最后,动态性。由于信息系统管理体系是一个开放程度较高的体系,因此,其系统的内容结构等都可以根据实际情况以及环境的变化实时进行调整。 (二)信息系统管理体系的构建原则 一般来说,在进行信息系统管理体系的构建时,需要遵循的主要原则与:首先,较容易进行理解。信息系统管理体系的最终目标是服务于企业的发展,因此信息系统管理体系需要具备一定的实用性。另外,为了便于企业人员的实行,其还应该具备操作简单的特点。如果信息系统管理体系设置的过于晦涩难懂,就会导致企业人员难以对其进行有效应用,从而失去其实际应用价值。其次,应该具备一定的战略性。企业信息系统管理体系在进行实际构建的时候,应该对企业整体的发展战略以及运营状况进行充分把握。这样一来,可以使得信息系统管理体系在发挥其作用的时候,从企业的实际需求出发,对企业发展的战略进行充分把握,进而为企业所进行的各项决策提供一定的依据。最后,可操作性强。由于信息系统管理体系的主要目的就是对企业的各项资源,如信息资源、人力资源以及财务资源等进行充分管理[4]。因此,信息系统管理体系在建立的时候,需要具备一定的可操作性。只有具备较强的可操作性,才能将其充分运用于企业发展以及运营过程中,并产生企业决策所需要的信息。另外,需要注意的是,由于企业信息系统属于应用型系统,因此,在实际运用的时候,还需要定期对其进行维护,检查其中出现的各项失误,并对其进行积极整改,从而使得该信息系统得以平稳高效运行。 三、结语 综上所述,企业信息系统管理体系在企业发展以及运行过程中起着重要的作用。因此,今后的企业在发展过程中,不仅需要对企业的经济效益、社会效益进行充分关注,还需要注重企业信息系统管理体系的建设工作[5]。通过建设完整的信息系统管理体系,使得企业在进行各项决策的时候,有充足的决策依据,促进企业实现可持续发展。 作者:卢仁鹏 信息系统管理论文:企业信息系统管理研究 摘要:企业管理与信息技术的融合是现代企业管理的重要特征,其有利于节约时间成本、赢得竞争优势,有利于拓展工作场合、优化管理体系。由于受意识、经费、体制、人才等方面因素的制约,我国企业信息系统开发进度较慢,与现代企业的要求存在不小的差距。从人和物两大方面努力,能大大提高企业信息系统开发的效度,提高企业信息系统管理科学化水平。 随着科技革命的深入,我们已经步入了信息化时代,企业管理也不例外。由此,企业管理与现代科技的结合更加的紧密,企业信息系统管理的研究也步入了新的纪元。现代科技与企业管理的有效融合,对解决我国企业资金短缺、信息不对称、运作效率低下等问题具有积极的意义。建立较为完善的企业信息管理系统,并使之发挥最大效能,是降低生产成本、缩短生产周期、提高产品质量和增强企业应变能力的迫切需要。从企业信息管理系统的内涵及特征探究入手,深刻把握企业信息系统管理的目标及价值,并从多个方面对企业信息系统进行设计管理,有利于现代企业制度的建立和企业优质高效地运转。 一、企业信息系统管理的内涵 剖析企业信息系统的科学内涵首先要弄清楚何为信息系统?信息系统简单地说就是指基于计算机、通讯网络等现代化的工具和手段,服务于信息处理的系统,其是信息科学、计算机科学、决策科学、系统科学、认知科学及人工智能等学科相互渗透而发展起来的一门学科[1]。基于信息系统的概念,我们可以将企业信息系统定义为:运用现代化的管理思想和方法,采用电子计算机,对企业管理、决策中的信息进行收集、存储、加工、分析,以辅助企业事物处理,提高企业运作效率的人机系统。具体而言,企业信息管理系统按照体系包括网络、服务器、PC、数据库、操作系统、应用软件,机房设备设施等等组件,企业信息系统的管理就是对这些组件的部署、监控、操作等。按照功能来看,我们可以将企业信息管理系统分为可用性管理、性能管理、问题管理、变更管理、配置管理、安全管理、运行管理、资产管理、服务水平协议管理。 二、企业信息系统管理的目标及价值 企业信息系统管理的主要目标是实现企业信息资源管理从分散到集中,达到企业效率的最大化。传统的管理方式孕育于长期的企业管理实践中,在过去信息技术不够发达的时期对企业的成长壮大起了巨大的作用。随着科技的进步,传统企业管理的弊端也日益凸显,如缺少问题处理的流程和工具,缺少问题解决的效率和规范等。通过企业管理与信息技术的高度融合,可以很大程度上提高企业的运作效率,加快产品与服务市场化的速度,创造更大的经济、社会价值。企业信息系统管理的价值主要体现在两个方面:一是节约时间成本,赢得竞争优势。在信息化时代,时间成本是企业的重要成本构件之一,节省时间成本可以很大程度上凸显竞争优势。企业信息系统可以大大压缩企业单位与市场的时间和空间,提高产出受益。如原本要花费几小时或者几天的查询、分析的资料,现在通过信息系统可以在很短的时间内就能完成。从而帮助企业降低内部成本、防止客户流失、紧固供应商,赢得更大的竞争优势。二是拓展工作场合,优化管理体系。企业信息管理系统通过充分运用现代科技,可以实现办公常态化,能够突破办公地点对工作的限制。同时,企业信息系统的引入使管理的分散化向集中管理转化,使得企业的组织机构扁平化、高效化。总之,企业信息系统管理可以从不同侧面满足企业单位各个管理层次的信息需求,以使企业的管理活动更加科学有效。 三、企业信息系统的管理及设计 企业信息系统的管理与设计要从人的因素和物的因素两个方面入手:第一,人的因素是基础。在企业信息系统管理及设计中,我们要将人的因素放在重要位置,这是前提和基础。具体而言,就是要争取企业决策层的支持[2]。企业领导的重视和支持对于信息系统建设的投资力度、人力资源的配置、项目的实施及后期的推广都起着决定性的作用。使企业的决策者认识到企业信息系统的建设将为企业赢得竞争优势,为企业带来潜在的巨大利润等等,是实施企业信息系统开发的重要条件。此外,企业信息系统建设要牢记服务企业的宗旨,并且主动与企业的战略目标和管理目标紧密结合,通过不断的调整、修改、创新,来满足当前和将来业务发展的要求,为业务的发展插上信息化的翅膀,适应企业较长时期的发展需要。同时,我们也要注重信息系统专业技术人员的培养,以支撑企业信息系统设计、运行、维护工作。第二,物的因素是关键。信息系统管理及设计中一定注重物质因素的考虑,具体而言就是经费投入方面的考量要成熟。我们不难发现,要在企业中构建信息管理系统所需的计算机硬件、软件及通信设备等是一笔较大的开支,开发所需资金一定要到位[3]。因此,企业信息管理系统在设计的时候就要根据实际条件,反复论证,确定最佳的建设方案。此外,计算机技术更新换代的速度很快,而开发信息系统的时间相对较长,这二者矛盾的客观存在要求我们的资金投入和设备购买要具有持续性,以满足系统的与时俱进。在企业信息系统建设的过程中,信息系统自身的“造血”功能也很重要,要优先开发能给企业带来实际效益的功能,使其创造出真真切切的价值,实现企业信息管理系统的可持续发展。 作者:单位: 信息系统管理论文:加强医院计算机信息系统管理的思考 摘要:在互联网大环境下,计算机信息系统能够提高医院信息管理的质量和水平,对医院的发展有着至关重要的作用和意义。本文主要阐述了加强医院计算机信息系统管理的必要性,并提出基于网络环境下如何加强医院计算机信息系统的管理措施。 关键词:网络环境;医院;计算机信息系统管理 一、加强医院计算机信息系统管理的必要性 (一)提高医院运营效率。医院的运营和管理任务量十分巨大,需要医院工作人员对相关的信息和数据进行采集和管理,在耗费人力、物力和精力的同时,增加了医院的管理成本,严重影响了管理质量和管理效率。在医院信息管理中借助计算机,对各类信息和数据进行自动化采集并分析,在一定程度上加快了医院运营的效率,使信息采集和处理的质量水平提高,对医院资源进行了合理配置,进一步提升医院综合实力。 (二)提高医院服务质量。医院为广大人们提供相应的医疗服务,必须坚持以病人的感受和体验为中心,这是每一所医院生存和发展的出发点和落脚点。对于医院的日常管理工作来说,管理任务量非常大,其中,药物信息的管理的难度最大,单靠人力去进行管理,成本极大。因此,医院对药物信息的管理需要借助计算机管理系统,将品种繁多的药物信息进行采集和管理,有效提高医院各部门的管理效率。此外,建立健全医院内部的激励机制,在日常工作中各个科室的医生相互竞争,从而提高自身的专业化程度和业务水平,提高医生的服务意识,并进行定期和不定期的考核,保证年终考核的平等和公正。 (三)促进医院现代化建设。医疗卫生领域的改革是目前社会上的热点话题。为了保障医院紧跟时展命脉,必须对医院实行现代化建设。因此,加强医院计算机信息系统管理能够为医院管理阶层提供及时有效地决策依据,并实现决策科学化,以此来促进医院现代化的发展进程。 二、如何加强医院计算机信息系统管理 (一)提高人员素质确保信息准确。在社会不断发生变化的今天,医院也需要紧跟时代的发展方向逐步转型升级。作为医院管理人员来说,在处理相关事项时需要真实准确的信息和数据,不真实的信息和数据往往会误导医院决策者错误信息的,由此可见信息真实可靠的重要性。因此,加强医院计算机信息系统管理,确保获得的相关信息来源真实可靠,从而对医院内部资源进行合理配置,提高资源的利用率,提升整个医疗行业的服务水平,使医院在激烈的市场竞争占据优势,与其他医院拉开差距,从而促进医院的经济和社会两方面效益的双赢。利用医疗统计信息来确保医院管理人员的决策更加科学。只有对医院信息进行高水平的管理,才能有效保证信息的真实和准确,为医院正常有序的运营保驾护航。 (二)建立信息管理系统提高管理质量水平。信息管理系统需要提前进行相关数据和信息的归纳和整理,其工作主要依据的是统计学范畴的基本原理,对整个医院的各项工作情况进行管理。因此,该系统主要对医院工作的总结和测评、对相关信息和数据的记录、相关科研工作、以及对医院各项工作的监督等。由此可见,医疗信息的统计工作涵盖了医院方方面面的工作记录。因此,信息统计能为医院工作人员根据他们不同的需求提供相应的信息和数据。随着社会主义市场化的逐步深入,医院也在进行体制改革,在激烈的竞争环境中才有进步的空间。因此,医院要大力提高管理技术水平的同时,增强医疗卫生专业技术的能力,建立健全基于医院特色的信息统计体系,为医院的各个部门和工作人员提供来源可靠、真实可信的信息和数据,从而提升整个医院的管理质量和水平。 (三)提高计算机信息系统的维护意识。医疗卫生行业在整个社会上具有较为特殊的性质,因此,有关医院的信息和数据要牢牢确保其真实性和可信度。作为医院来说,在利用计算机信息系统时,要提高对系统的维护意识,以此来确保医院信息的安全。医院管理人员可以在使用计算机信息管理系统时利用相关软件对计算机进行实施的监控,发现问题可以进行及时修复;对于可能发生的隐患,利用多种手段杜绝发生,从而提高医院计算机系统防御风险的能力。建立健全有关计算机的管理维护制度,保障医院工作的顺利进行和发展。 三、结语 加强医院计算机信息管理系统与整个医院的管理密不可分,该系统的顺利运转能够有效提高医院管理的科学性。而医院的顺利运营为整个信息统计提供了发展平台。为了保证医院在整个市场竞争中占据发展优势,信息系统管理要利用科学化的手段,相关管理层要予以充分重视,以此来确保工作的顺利进行,最终实现医院经济社会效益的双丰收。 作者:翁国胜 单位:广西玉林市第二人民医院 信息系统管理论文:电力物流信息系统管理研究 1物流以及物流管理的基本内容 物流系统是一个相对复杂的系统,并且与设备环境也有着非常紧密的联系,同时物流系统也有着一定的开放性,在电力企业中,物流系统对于企业的经济效益也有着非常重要的影响,其中物资供应以及物流管理等都是企业需要重点考虑的内容。我们通过对物流以及物流管理相关内容的分析和研究,也能够更好的找出物流管理信息系统应用的可行性,从而找出提高物流管理信息系统质量的相关措施,以便更好的提高企业内部的物流配送管理质量,进而促进电力企业能够朝着健康的方向发展。 1.1物流的基本内容浅析 物流的概念在二十世纪就已经出现,其中我国引入物流的定义是通过日本,而日本引入物流的定义是通过美国。美国在二十世纪初就提出了物流的相关理论,并且也出版了很多关于物流方面的著作,这些对于提高物流行业的发展也有着非常重要的影响。很多企业在通过物流理论的研究后,再经过长期的实践总结,物流行业的发展也相对较为迅速,比如很多著名的大企业,在物流方面就做得非常出色,如沃尔玛超市、亚马逊商城等,这些企业在物流方面相比其他企业不仅有着很大的优势,同时也形成了非常先进的物流供应管理体系,这也为企业的发展奠定了重要的基础。与此同时,日本在二十世纪五十年代也引入了物流的概念,并且在国内也开始发展了物流行业,虽然日本的物流行业发展相对较短,但是通过对美国物流业的研究和不断的实践应用,在日本国内也形成了一套完善的物流体系,并且也取得一定的成绩,特别是日本的物流也发展相对迅速,现代化的程度也相对较高,这对于提高企业的经济效益也有着非常重要的作用。 从日本经济的发展腾飞也可以看出,在日本经济中,物流业也起着不可替代的作用,并且也为世界所接受和认可。然而我国的物流行业发展相对较晚,在二十世纪七十年代才开始接受物流的概念,我国通过对日本物流业的分析和研究,再对相关理论知识的实践应用,也开始形成理论一套符合我国国情的物流体系,在对于物流定义的研究上也有着独特的理论,这也是我国物流行业发展的重要基础。我国规定的物流定义也可以按照以下内容来加以说明:物流主要是将物品从供应地到接收地的具体流动过程,在运输过程中需要参照物品运输的实际需要来将一切活动实现有机的处理,从而最大限度的提高物品流动的可行性。 1.2物流管理概述 物流管理是基于物流基础上而产生的一种新的概念,物流管理的水平也标志着一个国家的物流水平,并且对于国家的经济发展也有着重要的影响,在很多发达国家中,物流管理的水平也有着很高的质量,并且也决定着社会经济的发展。在社会不断发展进步的过程中,物流水平也成了国家经济发展水平的一项重要标志。美国的物流研究学者对于物流管理的概念也提出了一些不同的看法,在很多社会经济领域中,物流管理也与其他各项管理工作融为一体,因此物流管理也越来越受到人们所重视。而物流管理的主要内容就是通过科学的管理手段以及管理方式来加强产品数量、合适的价格来为客户们提供更加优质的物流服务,这样不仅可以有效的提高物流的经济效益,同时也保证了物流成本的最小化。 2物流管理的业务流程 随着市场经济的不断深化,电力企业在市场经济环境下的各项营销工作也决定着企业的市场竞争力,在参与市场竞争的过程中,各项业务也在不断的精细化,并且业务的分工也越来越明确,在这样的情况下,物流的重要性也越来越明显。而以往的重商流、轻物流的管理方法也已经不适用于目前的业务发展。在用笔记录以及用纸交接的物流办公模式也逐渐被时展所淘汰,这样对于物流也提出了信息化的要求。信息化的物流管理模式不仅可以有效的提高管理的质量,同时对于物流的发展水平以及物流的管理质量也有着重要的影响。电力企业在发展的过程中更加注重集约化的管理模式,在进行高效运转的过程中,管理的效率也会大大提高,很多企业也开始对物流信息系统进行研发和应用,在此情况下,物资业务的集中化管理和资源调配也可以为企业的各项业务发展提供重要的保障。 物流管理的过程也需要由各个部门相互协助来加以完成,其中包括了业务部、服务部、中心库、物流部以及信息中心等多个部门,这也是对物流的基本要求,而每个部门都有着各自不同的功能。业务部:根据用户需求及库存情况,确定所需电气设备类型,商定合同。与招标中心合作,确定电气设备供应商并订货。服务部:根据合同,对电气厂家生产的电气设备进行验收。在验收合格、设备款付清的情况下,督促电气设备供应商发货到仓库。中心库:根据合同,对电气设备供应商所送的设备进行清点,在核对无误的情况下,贴上唯一条形码标识,办理入库手续,等待业务部的发货通知物流部:根据合同的发货时间和业务部门的通知,到中心库办理出库和装货手续,安全将设备送到指定地点,确定无误后交货,并将信息反馈至各部门和中心数据库。信息中心:提供网络服务,存储和处理整个系统的数据。提供各部门人员的操作界面,将新产生的数据存入数据库,并提供各业务流程所需的数据和报表。 3信息化工程的流程分析 3.1IT规划VS信息系统规划 3.2战略信息系统规划的框架BSPISSPITSP的关系(来源:AMT-企业资源管理研究中心) 4系统网络 整个物流信息系统基于公司内部局域网络。由提供Web服务和数据库服务的服务器、分布在各个部门的操作终端,以及条码打印机、条码扫描仪等组成。 5实施方案 5.1移动办公信息化解决方案 业务特点:随时随地上网,物流使用移动网上联络。 5.2物流定位设备安排导航装置 在各物流中心实行导航装置的安装,方便各物流点的分派和联系,有效的提高工作效率。 6系统软件 6.1系统架构 本系统采用浏览器/服务器(B/S)模式。系统软件采用三层架构,分为表示层、商业规则层、数据层。所有用户通过浏览器完成自己的业务工作、查询工作状态、生成工作报表。 6.2功能模块 本系统由用户管理、仓库管理、运送管理、查询统计、报表、业务办理6大子系统组成。每个子系统又有各自的功能模块,配合完成整个系统的功能。 7.结束语 物流行业作为一项新兴行业不仅为社会经济的发展做出了重要的贡献,同时带动了各个行业的不断繁荣进步,因此对于物流信息系统的应用研究也有着至关重要的意义。 作者:黄煜坤 单位:广东电网有限责任公司惠州供电局
计算机网络拓扑结构研究:基于复杂网络理论的计算机网络拓扑研究 【摘 要】随着社会科学技术的不断发展,计算机网络应用技术也随之形成,人们对计算机网络的要求越来越高,而以往的计算机网络体系已经不能满足人们的需求,因此需要对计算机网络技术加以创新与改革。复杂网络理论的出现,给计算机网络的领域带来了新鲜的元素,复杂网络理论对计算机网络的拓扑起着非常重要的作用,但在其中也存在一些不足与问题。本文针对基于复杂网络理论的计算机网络拓扑进行深入的研究与探讨。 【关键词】复杂网络理论;计算机网络;网络拓扑 随着计算机技术的不断普及,计算机网络在人们的日常生活中起着非常重要的作用。而以往的计算机网络比较局限,网络形式也比较单一,随着人们对计算机网络的大量需求,使得以往的计算机网络并不能适应现代人的需要。因此,开发新的适合大众的计算机网络就显得尤为重要。而计算机网络的拓扑一直是计算机网络的重要组成部分,对计算机网络拓扑的研究也是计算机工作者研究的重要课题,复杂网络理论的出现使得计算机网络拓扑有了新的进展,并在这种复杂网络理论的基础上,对计算机网络拓扑进行研究对于研究人员来说就会轻松的多[1]。 一、复杂网络理论 随着计算机网络在人们的生活中越来越重要,使得计算机网络在其发展领域也需要不断的进行创新与开发。但计算机网络确是一门深奥难懂的学科,并不能简单的对其进行研究,应该不断运用新的思想、新的技术对计算机网络进行深入探索。在现在高科技发展的时代,计算机网络已经成为了众多研究领域的重要基础学科,其应用范围非常广泛[2]。实际上,计算机网络就是由分散在全国各地的计算机设备通过通信线路连接到一起的信息网络,其覆盖面非常广,计算机网络的最大好处是可以实现计算机与计算机之间的信息资源共享和信息资源的传递。 对计算机网络进行研究,需要用到很多与计算机网络相关的数据,其中主要有网络的度值、网络的平均距离、网络的聚集系数等。下面对这几种数据及其作用进行解释与分析:①度作为网络研究中的重要数据,对网络的拓扑研究起到重要的作用。度是指连接网路两个节点之间的线路数,度的主要作用是为了研究网络的性质,度的分布情况决定了网络体系的主要特性,也能表现出网络中数据的变化情况;②网络的平局距离是指在一定时间里,对网络节点之间进行分离的数据信息,其主要作用是描述信息在网络中的传输速度;③网络的聚集系数是指描述网络节点之间的聚集程度的系数。主要作用是体现网路的聚集程度,聚集系数大,表示网络在这一阶段的信息传送量大,聚集系数小,表示这一阶段网络不繁忙,信息数据较少。 网络的拓扑结构是指在物理的空间里,用计算机数据的传送介质将实际的计算机设备相互连接在一起的网络形式结构,这种结构可以很方便的看出计算机设备的物理空间分布情况,并对其进行物理分析,以此来研究计算机网络结构。网络拓扑结构有很多种,不同的网络系统需要用不同的网络拓扑结构进行分析。通过对网络拓扑结构的分析,来清楚的对实际计算机网络进行研究,这种方法使计算机的复杂网络以一种很直观的方式呈现,有利于计算机网络研究人员进行分析与探讨。网络拓扑结构的形式多种多样,有复杂的也有相对简单的,但通常情况下,人们采用一般性的网络拓扑结构进行网络分析,这样的拓扑结构形式简单易懂,结构清晰明了,并且结构图中的聚集系数较小,分布较为均匀。但对于一些较为复杂的网络结构,应用简单的拓扑结构不足以反应复杂网络结构的特征。 二、复杂网络理论对计算机网络拓扑中的作用 计算机网络拓扑在计算机网络中的应用越来越广泛,但对于以往的简单网络结构来说,简单的网络拓扑结构已经可以满足当时的网络要求。随着社会上用网人群的不断增多,使计算机网络的系统逐渐庞大起来,也使网络间的传输信息量逐渐增多,这种情况导致以往的网络系统结构已经不能满足现有的网络需求量。而此时,基于复杂网络理论基础的网络拓扑结构的出现给网络系统注入新鲜的血液。计算机网络研究人员正致力于对复杂的网络理论进行剖析,从不同的方向对复杂的网络理论进行研究,并将其中重点的理论知识应用到实际网络中去,使之与网络拓扑结构相融合,创新出更符合现代人需求的计算机网络体系[3]。运用复杂的网络理论可以研究网络系统结构的实质及特点,通过研究的数据画出网络拓扑图,再通过网络拓扑图进行网络系统的研究。 以往的计算机网络保护性并不强,当计算机受到外界的干扰或者病毒侵害时,系统很脆弱,很容易崩溃。但是在复杂网络理论中,可以很好的对计算机网络进行保护,对计算机网络建立良好的保护系统,并提高计算机网络自身的防御力,使其不至于在外界不良因素的影响下受到无防范的攻击,导致计算机受到损害甚至系统坍塌。基于复杂网络理论的计算机网络拓扑结构可以在受到任何外部攻击的情况下,都能够保持网络系统稳定的运行[4]。 三、复杂网络理论的发展前景 复杂网络理论的应用是计算机网络拓扑中的重大突破。随着信息社会的来临,计算机网络在人们的生活中的作用越来越大,而复杂网络的作用也会随之增强,不同的复杂网络理论会被应用到不同的网络拓扑结构中去,也会对不同的网络体系结构产生巨大的影响。 四、总结 随着计算机网络的不断发展,计算机的体系结构不断强大,其网络数据信息随之增加,网络规模也不断扩大,使得计算机网络需要随着时代的进步而逐渐进行不断的创新与发展,复杂网络理论是研究计算机网络拓扑结构的重要手段,技术人员需要运用复杂网络理论对计算机网络系统进行分析与研究,从而得到更为强大的计算机网络系统,以满人们对网络信息的需求。 计算机网络拓扑结构研究:浅谈计算机网络拓扑结构 摘要:进一步挖掘开发复杂网络理论构筑下的计算机网络拓扑构建铺设技术在网络产业中的潜在价值,持续改进优化既存的计算机网络构建方法模式,及时合理地进行计算机网络构建的新思维、新技术、新设备的推广普及,从而在优化当下计算机网络整体架构结构以及稳步提升用户网络体验的同时,更加快速有效地进行基于复杂网络理论技术构筑的拓扑技术的实施推进与网络产业实体效益之间的良性转化。 关键词:复杂网络;理论构筑;计算机网络拓扑;优化探究;技术改进 网络资源的局限性无法及时适配网络用户数量的井喷式增长,其中尤以在网络基础架设构筑层面应用最为普遍的计算机网络技术拓扑所遭遇的节点数据包、网域数据输送压力负载、用户上网体验欠佳等集中性瓶颈问题,为了维持庞大复杂的计算机网络系统的正常、效率地运转,迅速合理地对基于复杂网络理论构筑的全新网络拓扑技术的理论支撑与转换适配,就显得必要而关键。而将全新多元的计算机网络拓扑技术与网络体系架设铺展应用管理进一步交互、调整、优化,不仅可以迅速缓解目前商用计算机网络系统的供求压力,而且也可以深入细致地优化既存的网络产业整体结构。 1 现阶段复杂网络理论构筑的内涵属性与架构特征 1.1 复杂网络的基本内涵 复杂网络(Complex Network)作为一个计算机领域的术语名词,所蕴含的内涵相对抽象,概括而言,就是指基本具备小世界、无标度、吸引子、自相似、自组织中的部分或者所有属性特征的网络架构。其理论构筑的核心内容则包含网络系统的演化进阶、演化规律的释放、演化动力学的基体层次以及网络系统模型的形成机制、几何属性、结构稳定性等等。而在以上核心内涵之中,小世界、集团性、幂律的度值则是对复杂网络理论构筑进行解析探究的关键要点。 1.2 复杂网络的架构特征 首先,小世界(small world)是构建复杂网络的基本单元。所谓的小世界是将空间概念内的相互联系的无数个节点有机交互连接而形成的网络系统的计算机抽象化的概念表述。复杂网络即是通过无数小世界的单位组建为基础元件,并将每个小世界单元元件的任意两个节点相互连接,形成公用的路径通道,作为数据信息运载流通的网络纹线。 其次则是集团性的交互连接态势导向日趋明显。复杂网络作为一种空间视域的各个小世界、子系统的混合集合体,其当然地包含了系统内各个子系统的集团性。而这种系统内部单元个体之间的集团交互性,也使得复杂网络的整体架构的兼容性与再塑性得以进行多元细化的延伸拓展。 第三,幂律的度值涵盖的视域逐渐多元。度是复杂网络系统中的一个主要概念名词,其指的是节点以及与其相关联的单位数量,其具备与复杂网络内各个单位小世界同样的度的集团交互性,而介数则又是度在小世界子系统中的具体体现,其是指在复杂网络系统中所有以最短路径经过某一节点的幂律的数量,它集中反映了节点的影响作用效力,也是幂律度值交互作用复杂网络的主要数据包。 2 拓扑模型在计算机网络中的基本体现以及主要适配 2.1 计算机网络拓扑模型的主要特征 计算机网络是以计算机群组为主要载体的复杂网络的一种具体体现形式,均衡实现节点之间平均距离最小化、网络边数最小化则就当然地成为其在拓扑优化层面上的主要目标,而未来计算机网络系统的繁杂趋势也就是基于复杂网络的小世界网络架构。而计算机网络所覆盖延伸的空间范围相当广阔,为了维持庞大复杂的计算机网络系统的正常、效率地运转,迅速合理地对基于复杂网络理论构筑的全新网络拓扑技术的理论支撑与转换适配,就显得必要而关键。而其所具备的小世界、较少边、高聚集独特特点也使得计算机网络进一步具备了优先连接与生长延伸的规律性优势,优先连接规律通过新节点进入计算机网络的规则创设,可以在新节点加入计算机网络时自动有效地选择具备较大连接数的节点进行优先连接,以节约带宽。 2.2 当前计算机网络拓扑模型适配构筑的基本现状 首先是具开放性、人性化的UI操作成为当下计算机网络拓扑理论构筑架设应用的趋势。尤其是随着用户对网络数据速率的认知度、高速上网业务依赖度呈现粘性化的增长,用户越来越注重“人网合一”的交互式体验,要求网络数据业务铺设服务的细节化、体贴化、效率化,这就对基于复杂网络理论创设的计算机网络系统提出了更为集中实效的阶段题目。 其次是智能化、集约化的网络体验反馈。计算机网络拓扑理论的架设应用在新技术的持续刺激下,越来越呈现复杂化、专业化的趋势,这就对相关的使用操作人员的专业素养和实际操作提出了更高的要求。因此作为技术人员辅助工具的人工智能拓扑技术应运而生,它的合理应用,极大地提高了计算机网络故障诊断和网络维护的效率,同时也自然地降低了相关的投入成本,这也是对复杂网络中集团性的实践应用与有效延伸。 再者是计算机拓扑网络系统安全化的普及性,安全性是网络应用管理维持机体生命的基础,基于安全性的理论探究和实际开发一直是网络技术的重点和热点。而由于具备时效性、低廉性、稳定性等诸多优势,SNMP协议成为当下IP城域网构筑架设的主流趋势。目前被普遍应用的是SNMP v l、SNMPv2,但现阶段的SNMP v l、SNMPv2协议的可控制性还比较薄弱,而基于Web的软件系统以其友好、统一的UI,兼之其在移动性以及系统平台的便捷性和兼容性,逐渐成为除了SNMP协议以外首选的计算机拓扑网络嵌入式技术平台。 3 计算机网络拓扑更新架设的途径步骤 从现阶段的复杂网络体系运营发展的基本态势而言,优先连接和生长拓展等网络拓扑规律是进行计算机网络的拓扑建模的基本导向与有效途径,这两大原则性规律主要是为了使得一系列适配计算机网络拓扑性质的建模可以以更为简单直观的演化推衍而自动地产生运转而被挖掘确立的。而目前对于构建计算机网络模型的主要途径也是依据基于复杂网络下的自治域级和路由器级,而且鉴于计算机网络的拓扑特性在不同层次、不同规模、不同架构中所体现的基于复杂网络下的集团相似性,所以,计算机网络拓扑模型的创设构筑都普遍适配以上两个级别的网络延伸。 3.1 细化改进计算机拓扑网络的理论解析 首先,我们需要假设在计算机网络这个模型系统内的某个平面中密集分布着无数个节点,而且还有一个具备离散性质的匀速运转的时钟模块在网络中作为节点连接点,而这些无数个节点进入网络系统的时间轴都是确定的,那么这些节点进入网络系统的时间点的分布状态即是从零时刻开始至具体的某一特定时刻内的随机分布的时间段的集合。 其次,每个节点进入网络系统就开始接收、发送信息源,并实时依据其所接收的消息源进行响应反馈,发送和接收的消息中包括了节点自身的优先度以及消息传达的范围广域。而在节点接收消息之后则会依照既有信息源的优先度值的实际变化,从而准确确定其是否跟发送消息的节点建立连接,如果其所接收的信息源节点存在相近优先度,那么该节点将会随机性地选择一个信息源节点进行尝试性连接。 第三,在计算机网络形成的初始阶段,仅仅只有一小部分节点在进行有效活动,而且每个节点的度值都相对较小,其所发送、接收消息的范围广域也相对有限,所以这些节点往往会选择临近的节点进行尝试连接。而伴随着时间轴的演进以及节点度的持续增加,系统内的各个节点之间的信息数据发送接收的路径长度也随之增加,为了实现每个节点的数据信息源的有效释放,系统内的节点就会开始复杂剧烈的交互,而最终单位小世界区域范围胜出的节点会以其为中心节点进而形成更大区域的代表性小世界。而这个交互的衍变过程将不间断地延续下去,直到网络系统内形成几个较大的聚集中心为主,最终构筑架构严密稳固的拓扑模型。 3.2 进一步引入全新前沿技术理论进行拓扑网络更新延伸 通过引进现阶段计算机拓扑网络应用架设中的技术热点,进一步更新既有的网络构建的软件系统,从而实现计算机网络架构的协调优化,已经显得刻不容缓。而从当前主流的计算机拓扑网络架设格局现状来剖析,基于分布式计算原理的CORBA技术和B/S网络管理结构则是最契合最有效的网络应用架设方式。 CORBA的网络管理系统基于Client/Server的架构进行二次构造。其中服务方是指针对网络元素和数据库组成的被管对象进行的一些基本网络服务,例如配置管理、性能管理等;客户方则是面向用户的一些界面,或者提供给用户进一步开发的管理接口等。其中,从计算机网络中获取的网络管理信息通常需要经过CORBA/SNMP网关或CORBA/CMIP网关进行转换,这一部分在有的网络管理系统中被抽象成CORBA的概念,更加符合当下计算机拓扑网络的理论构筑更新改进。 B/S网络管理结构模式是基于Intranet的需求而出现并发展的新型网络应用架设方式。在B/S模式中,最大的益处就是运行维护比较简便,且能实现不同人员、不同地点、以不同接入方式接入IP城域网网络。其工作原理是计算机网络中客户端运行浏览器软件,浏览器再以超文本的载体形式向Web服务器提出访问数据库的要求,Web服务器接受客户端请求后,将这个请求转化为SQL语法,并交给数据库服务器,数据库服务器得到请求后,验证其合法性,并进行数据处理,然后将处理后的结果返回给Web服务器,Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化,形成HTML文档形式,转发给客户端浏览器以友好的Web页面形式显示出来,这样就极大地提升了网络浏览的实际速率以及实时体验,也很大程度上有效缓解了计算机拓扑网络在用户上网峰时负载运行的巨大压力。 4 结束语 基于复杂网络的计算机网络拓扑技术的理论构建作为一项具有专业性、技术性、衔接性的步骤程序化工程,在整个网络系统运营体系中发挥着调节优化的关键效用。从保障网络系统整体的运营质量以及提升用户上网体验的基本前提出发,进一步推进计算机拓扑技术理论构建的深层次拓展以及高程度延伸,及时合理升级改良既存的计算机网络拓扑技术理论构建的方法途径,继而稳步有效地提升整个网络产业运营的综合竞争力,最终实现网络用户消费体验与网络产业经济效益的协调双赢。 计算机网络拓扑结构研究:计算机网络拓扑结构分析 摘要:通过对计算机网络拓扑结构的概念、分类、特点的介绍,在分析其复杂网络结构的基础上,探讨出计算机网络拓扑结构模型的有效构建,对其在实际应用中的冗余设计进行了研究,提高了网络系统设计的可靠性、安全性。 关键词:计算机网络;拓扑结构;网络协议;冗余设计 0引言 计算机网络的拓扑结构分析是指从逻辑上抽象出网上计算机、网络设备以及传输媒介所构成的线与节点间的关系加以研究。 1计算机网络拓扑结构的概念和分类 计算机网络的拓扑结构是指网上计算机或网络设备与传输媒介所构成的线与节点的物理构成模式。计算机网络的节点一般有两大类:一是交换和转换网络信息的转接节点,主要有:终端控制器、集线器、交换机等;二是各访问节点,主要是终端和计算机主机等。其中线主要是指计算机网络中的传输媒介,其有有形的,也有无形的,有形的叫“有线”,无形的叫“无线”。根据节点和线的连接形式,计算机网络拓扑结构主要分为:总线型、星型、树型、环型、网状型、全互联型拓扑结构。 如图1所示。 图1计算机网络拓扑结构图 总线型主要是由一条高速主干电缆也就是总线跟若干节点进行连接而成的网络形式。此网络结构的主要优点在于其灵活简单,容易构建,性能较好;缺点是总线故障将对整个网络产生影响,即主干总线将决定着整个网络的命运。星型网络主要是通过中央节点集线器跟周围各节点进行连接而构成的网络。此网络通信必须通过中央节点方可实现。星型结构的优点在于其构网简便、结构灵活,便于管理等;缺点是其中央节点负担较重,容易形成系统的“瓶颈”,线路的利用率也不高。树型拓扑是一种分级结构。在树型结构的网络中,任意两个节点之间不产生回路,每条通路都支持双向传输。这种结构的特点是扩充方便、灵活,成本低,易推广,适合于分主次或分等级的层次型管理系统。环型拓扑结构主要是通过各节点首尾的彼此连接从而形成一个闭合环型线路,其信息的传送是单向的,每个节点需安装中继器,以接收、放大、发送信号。这种结构的优点是结构简单,建网容易,便于管理;其缺点是当节点过多时,将影响传输效率,不利于扩充。网状型主要用于广域网,由于节点之间有多条线路相连,所以网络的可靠性较高。由于结构比较复杂,建设成本较高。 2计算机网络拓扑的特点 随着网络技术的发展,计算机网络拓扑结构越来越呈现出一种复杂性。近些年来对于计算机拓扑的研究,越来越趋向于计算机拓扑节点度的幂律分布特点。这种分布在规模不同的网络拓扑中表现出一定的稳定性,也就是指,在规模不同的计算机拓扑中,它们的节点度表现出一种幂律分布,即:P(k)=k-β。其中,β一般在2―3这个小范围内进行波动,k是指节点度,P(k)表示度为k的节点出现的概率,即分布率。 计算机网络作为一个复杂网络,从其通信网络的优化目的来说,其实现节点间平均距离最小化、网络边数最小化是其拓扑优化的主要目标,即未来通信网络的趋势就是小世界网络。可是计算机网络所覆盖的范围非常巨大,具有全球性,其拓扑结构的发展还面临着许多技术上的问题。所以,对于计算机网络拓扑结构的优化目标的实现有点不大可能。但尽管计算机的发展并不能实现拓扑设计的整体优化,它的小世界、较少边、高聚集等特性足以表明其还是具有小范围优化的特点,这些特点的产生可表现出其一些规律,即计算机网络具有优先连接和生长的规律。生长表示的是计算机具有动态增长的特性,所以计算机的拓扑结构也是一个动态的过程。优先连接规律表示新节点进入计算机网络的规则,即在新节点加入网络时会选择拥有较大连接数的节点进行连接。 3计算机网络拓扑模型的构建 3.1一种复杂网络拓扑模型 在世人发现计算机网络节点度具有幂律分布的规律之后,计算机网络拓扑模型的构建产生巨大的转变。大家更多的选择从优先连接和生长等这一网络拓扑规律入手进行计算机网络的拓扑建模,其主要是为了让符合现实计算机拓扑性质的模型通过一些简单规则的演化让其自动地产生出来。利用优先连接来对新节点加入网络的过程进行描述还比较粗糙,首先是因为新节点在加入之前,对网络全局的信息进行了解和把握具有很大的难度,其次一个原因是单一的优先连接不能够描述复杂的加入决策过程,而且在全网中容易形成少量的集散节点。所以要建立更加符合现实计算机拓扑特征的网络模型则需要考虑更完善的加入规则。 现在对于构建计算机模型主要是依据自治域级和路由器级,但由于计算机网络拓扑特性在不同层次和不同规模中表现出某种本质上的相似性,所以,本拓扑模型的构建都适应于这两个级。此模型主要的规则是前面提到的通过生长和局部优先连接,来形成计算机拓扑模型,这种形成机制就好像一个层次化比较强的选举过程,如图2所示: 图2计算机网络拓扑模型 此模型首先假设在一个平面中分布着n个节点,并存在着一个离散的均匀走动的时钟,这些节点都清楚自己是何时进入网络的,这些节点进入网络的时刻分布是从零时刻开始至具体某一特定时刻内的随机分布。每个节点进入网络前后的动作就是接收和发送消息及依据所接收的消息产生响应。发送和接收的消息中包括了自己的优先度以及消息传达的范围等内容。并且这些节点优先度将对其消息传送的范围即辐射半径产生直接的影响。在节点接收消息之后往往是按照消息源的优先度来确定其是否跟发送消息的节点建立连接,若所接收到的许多消息源节点存在相近的优先度,其将会随机地选择一个消息源节点进行连接。通过这种规则进行不断的演化和发展,将会得出图2的结果。其中a图表示计算机网络形成的初始阶段,那时仅仅只有一小部分节点进行活动,每个节点度都比较小,其发送和接收消息的范围还比较小,所以这些节点往往只跟自己相邻的节点进行连接。而随着时间的不断推进,节点度的不断增加,各个节点的消息所能到达的距离越来越远,即所形成的连接会越来越大、越来越多。在局部区域胜出的节点代表整个区域参与更大范围的竞争,以致形成更大区域的代表。这个过程将持续下去,直到网络中形成几个较大的聚集中心。如图2(b)、(c)所示,这种自组织的层次网络并不具有预先设置的层次数。这就是计算机网络拓扑结构的形成模型,是一种消息自组织和传递接收的模型。 3.2网络拓扑结构体系与网络协议的设置 由于网络拓扑类型的多样性,使得计算机网络结构复杂多变。在这个系统中,网络服务供给者和请求者之间的通信是在一个复杂网络中进行的。对于复杂网络中的问题,必须建立起符合计算机网络拓扑结构体系的网络协议。具体问题如下:①语言不同的网络实体如何才可实现彼此通信?②如何才能保证网络实体正确接收数据?③怎样实现网络中各实体之间的联系?④数据怎样传送给指定的接收者?⑤怎样避免网络上数据传输冲突问题,怎样对数据流进行控制以避免数据信息丢失?⑥如何通过介质进行网络数据信息的传输?⑦在物理上的各种传输线路是如何建立的? 对于上述问题的解决,建立计算机网络拓扑结构体系是一种有效途径。计算机网络拓扑结构体系主要是对网络结构系统功能进行有效的分解,接着对各种分解后的功能进行设定,以满意用户的需求。这种网络拓扑结构体系其实就是一个层次结构,它的特点主要是任何一层都是在前一层的基础上建立起来的,其低层总是为高层服务。比如,第N层中的实体在实现自身定义的功能时,就充分利用N-1层提供的服务,由于N-1层同样使用了N-2层的服务,所以N层也间接利用了N-2 层提供的功能。N层是将以下各层的功能“增值”,即加上自己的功能,为N+1提供更完善的服务,同时屏蔽具体实现这些功能的细节。其中,最低层是只提供服务而不使用其他层服务的基本层;而最高层肯定是应用层,它是系统最终目标的体现。 因此,计算机网络拓扑结构体系的核心是如何合理地划分层次,并确定每个层次的特定功能及相邻层次之间的接口。由于各种局域网的不断出现,迫切需要不同机种互联,以满足信息交换、资源共享及分布式处理等需求,这就要求计算机网络体系结构标准化。在计算机网络分层结构体系中,通常把每一层在通信中用到的规则与约定称为协议。协议是一组形式化的描述,它是计算机通信的语言,也是计算机网络软硬件开发的依据。网络中的计算机如果要相互“交谈”,它们就必须使用一种标准的语言,有了共同的语言,交谈的双方才能相互“沟通”。考虑到环境及通信介质的不可靠性,通信双方要密切配合才能完成任务。通信前,双方要取得联络,并协商通信参数、方式等;在通信过程中,要控制流量,进行错误检测与恢复,保证所传输的信息准确无误;在通信后,要释放有关资源(如通信线路等)。由于这种通信是在不同的机器之间进行,故只能通过双方交换特定的控制信息才能实现上述目的,而交换信息必须按一定的规则进行,只有这样双方才能保持同步,并能理解对方的要求。 4计算机网络架构冗余设计分析 计算机网络架构冗余设计主要是指节点之间的链路冗余,也就是指在一条链路发生断路时,可以通过其他冗余的链路进行通信,以保证数据的安全。网络架构冗余设计一般是包括核心层和接入层两个方面的冗余设计,核心层冗余设计主要是采用了节点之间的连线的网状结构进行,即在一条线路断路时可以通过其他的两条或者两条以上的线路进行通信;接入层冗余设计一般是通过双上联或者三上联的方式进行的,如图3所示。 图3计算机网络架构冗余设计 通过计算机网络架构的冗余设计,在一条线路或者多条线路断路时,可以通过其他线路进行通信,从而将有效保证网络数据的安全性,提升网络系统的有效性。 5结束语 在实际应用中,为了适应不同的要求,拓扑结构不一定是单一的,往往都是几种结构的混用。这些结构的混合使得计算机网络复杂性极强,在其拓扑结构构建和形成中表现出来、具体所形成的拓扑规则是:Internet网络中节点的生长性和优先连接。通过其不断的生长以及生长出的节点的优先连接,从而使网络拓扑形成一种消息自组织和传递的过程,最终发展成一种网络拓扑结构体系,其核心是一种层次结构,通过协议加以沟通,进行信息的传递。此外在设计过程中,还应充分考虑网络的冗余设计,最大限度地保证网络系统的可靠性、安全性。
机电一体化论文:模具中采用机电一体化综述 由于旋盖的螺纹长度较长和螺纹成型后脱模力较大,与常规的脱模机构不同,图4模具采用电机驱动链轮使螺纹型芯旋转的方法来实现自动脱模。 模具结构特点:(1)常规的三板模结构,1模2腔,侧浇口进料。(2)无拉料杆和推杆装置,在弹簧力的作用下通过浇口推板将主流道凝料从定模板上推出,模具结构简单。(3)模具工作可靠,操作方便,自动化程度高。(4)脱螺纹机构的主要零件有:电机、链轮、链条、推力轴承、深沟球轴承、接近开关、中间继电器、时间继电器等。模具的工作过程为:模具合模、注射、保压、冷却过程结束后,模具开模,动模开始向后运动,浇口推板18在弹簧17的作用下,将主流道凝料和塑件从动模上推出。动、定模开模到一定距离,注塑机顶杆通过动模座板16的顶出孔进入模具,使接近开关22受到感应,并发信号给中间继电器19,启动电机26。 电机通过主动链轮24、链条14带动从动链轮8旋转,螺纹型芯7在推力轴承5和深沟球轴承6的配合下作旋转运动。塑件与型芯在相对旋转运动的作用下实现自动脱模。当时间继电器20到时后自动断电,电机停止运转,型芯同时停止旋转,模具的一个工作循环过程结束。 模具中采用的机电一体化控制系统包括电器控制、机械传动和动力元件三大部分。电器控制部分功能上包括:信号采集、信号传递和信号控制;机械传动的类型有:齿轮传动、链传动、蜗杆传动、螺旋传动以及常用机构等。动力元件有:电机、液压泵和气压泵。下面主要对电器控制元件的功能和作用进行介绍。 信号采集元件信号采集元件可分为:接近开关(见图5)、光电开关(见图6)、信号传感器等。图4模具中使用接近开关作为信号采集元件。接近开关是一种无需与运动部件进行机械接触而可以操作的位置开关,当物体接近开关的感应面到动作距离时,不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作,从而触发交流或直流电器工作或给计算机装置提供控制指令。光电开关是利用被检测物对光束的遮挡、吸收或反射,检测物体有或无。物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号发出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。 信号传递元件图模具中采用中间继电器(见图7)作为信号传递元件。中间继电器是用来传递信号或同时控制多个电路,也可直接用它来控制小容量电机或其他电气执行元件。继电器的工作原理是:当某一输入信号(如电压、电流、温度、速度、压力等)达到预定数值时,使它动作,以改变控制电路的工作状态,从而实现既定的控制或保护的目的。在此过程中,继电器主要起传递信号的作用。 信号控制元件模具中采用的信号控制元件是时间继电器(见图8)。时间继电器的用途是配合工艺要求,执行延时指令。时间继电器可分为通电延时、断电延时、循环延时、释放延时等。时间继电器使用于交流50~60Hz,额定电压12~380V的控制电路中作延时元件,按预定的时间接通或断开电路,具有延时精度高、触电容量大、延时范围广等 机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛涉及工业生产过程的所有领域。初级的机电一体化产品是指采用电子技术代替和完善机械产品中的一部分,以提高产品的性能,而高级的机电一体化产品是利用机电一体化技术使机械产品实现自动化、数字化和智能化,使产品性能实现质的飞跃。旋盖成型模具通过应用机电一体化技术简化模具结构和提高模具性能,可为注射模上采用机电一体化技术提供参考。 机电一体化论文:传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器研究现状与发展,探讨传感器在机电一体化系统中的应用,并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于TV或CCD的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素, 由其引起的停机时间占NC类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mV),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电一体化论文:对煤矿机械机电一体化应用的现状研究 随着科学技术的不断发展,对煤矿机械的性能要求也在不断提高,电子(微电脑)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂,维护也将更加专业化。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面就这些做一下介绍与浅述。 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产,也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从20世纪70年代中期开始在国外机械上得到应用。20世纪80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及,在我国也是发展的方向,已成为机械高性能的体现。 目前机械的电子(微电脑)控制系统主要用以实现如下功能: 1)在线监控、自动报警及故障自诊 即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 2)节能降耗,提高生产效率 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高了。 3)自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 4)其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制,可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。 机电一体化论文:煤矿机电一体化技术的应用及管理 机电一体化技术煤矿生产中的应用机电一体化技术包括基础的机械技术、以及计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术动技术。而在在矿井的生产过程中,采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。因此,要尽量选用先进的采煤工艺,从而到矿井的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展,煤矿机电自动化在矿上的应用目益增多。 因为煤矿是高危行业,提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度,最大减少用人,是实现矿井长治久安的关键所在,因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。 电气自动化在采矿机械设备中的应用采煤机从中厚煤层起步,发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式,逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层,支架型式由占主导的掩护式,逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤(单输送机)、两柱掩护式低位放项煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用,液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备,是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发,电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面,600万t以上放项煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在近年内结合各矿特点尝试液压支架的电液控制系统。 我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化,综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度,检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态,自动调节支架推移输送机的拉移等,使综合机械化水平上一个新的台阶。 煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。 在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,使电器安装大大简化,此外,硬件配置简单,互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双 cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 矿井安全生产监测监控系统中的应用矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。20世纪 90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭科学研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用,基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 煤矿机电管理存在的主要问题.1机电管理职能部门作用没有充分发挥尽管各地方煤矿一般都设置了机电管理部门,但大多数矿井机电科都承担 2种职能:一是机电管理,二是机电生产。 机电科管理人员的主要精力放在应付生产上,管理作用没能充分发挥。一些地方煤矿的领导对机电管理重视不够,大量压缩机电人员,造成机电管理人员不足,机电专业组织未能健全,机电管理网络经常中断,机电职能管理作用淡化,技术手段落后。 机电队伍整体素质较低及机电技术力量薄弱一些地方煤矿机电管理人员文化较低,专业技术水平不高,未系统学习设备管理理论和企业管理理论,机电管理凭经验进行。机电职工一般未接受机电专门技术培训,理论知识不足,实践经验缺乏,违章作业经常发生。设备故障较高,因电气失爆而引起的瓦斯、煤尘爆炸事故几乎年年发生。用电管理 两票三制坚持不严,带电作业,约时停送电时有发生。 设备存在隐患较多设备老、旧、杂、带病运转,安全设施、保护装置不全,距《煤矿安全规程》要求差距较大。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置,电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重,末能定期防腐。有的矿井为了赶产,不能保证主副井2h的停产检修时间,绞车的实际提升负荷超过设计提升能力。一些固定设备的电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验。井下电气设备没有按规定做电气试验,过流保护整定过大,漏电保护、煤电钻综保、照明信号综合保护、输送机保护、风电闭锁、瓦斯电闭锁甩掉不用或试验及记录不规范。井下局部接地极及连线的材质、工艺不符合要求,安装不合格。非阻燃的电缆、输送带仍在井下使用。电气设备失爆现象屡见不鲜。 改进地方煤矿机电管理的办法重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获得领导的支持。 因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理矿井机电管理机构体系不论采取哪种形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度杈;编制部署机电工作计划权 ;设备配件分配权:制止违章作业权:追查机电事故权;检查评比考核奖罚权:机电业务骨干调整调动工作监督权。认真落实规章制度,扎实地做好设备综合管理,加大机电培训。达到培训的目的各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。培训上提高职工学习积极性,严谨机电培训走过场。能实现要我学到我要学的转变,培训达到目的。 对我国煤矿机电一体化技术的思考在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度:以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠:对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最忧的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量;隹确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。 机电一体化论文:机械制造与机电一体化发展探究 1.机械制造智能化技术的发展 1.1人机互动的功能发展方向 机械制造业对图形的精密性要求非常高。因此,必须借助计算机技术完成产品的设计与操作,通过计算机的窗口与菜单完成产品生产的操作过程,利用快速编程、蓝图编程、三维彩色动态图形展示、图形动态跟踪、图形模拟、多方向视图、比例缩放等技术为机械制造提供技术支持,以大量的可视图形和技术数据帮助设计者更好地完成设计过程,提高产品质量与经济效益,同时缩短产品的生产周期,实现产品制造过程的人机互动。 1.2高效化、智能化的性能发展方向 在目前机械制造的操作系统中,高分辨率检测元件和多CPU控制能够提高机械制造过程的效率、精度和速度,形成系统化、科学化、规范化的数字伺服系统,使机床的运转速度得到大幅度提升,自动化调整机械生产的信息流和物料流,以机械制造群控系统提高机械制造的效率与水平。 1.3集成化、可控化的体系发展方向 随着智能化技术在机械制造领域内的不断应用与推广,基于网络数据资源的机械制造管理系统可以通过互联网络深入了解生产工艺流程及设计原理,实现了编程、设定、运行、操作的集成化与可控化,提高了机械设计和制作的效率。机械制造的集成化、可控化的体系发展方向以软硬件运行速度和数控系统的集成度为依据,利用集成化CPU、RISC芯片和可编程集成线路,提高了集成电路的密度,减少/!/互联长度和数量,从而降低了生产成本,提高了产品性能和系统可靠性。这是机械制造智能化技术的发展方向和任务。 2.机械制造智能化与机电一体化的结合发展 机械制造智能化与机电一体化的结合是机械制造业的发展方向,随着智能化技术和机电一体化技术水平的提高,机械制造有着非常广阔的发展前景。具体说来,机械制造与智能化技术、机电一体化技术相结合的发展趋势表现在以下几个方面: 2.1网络化 网络技术是机械制造业的重要发展方向。随着网络技术的推广与普及,企业的生产经营过程发生了极大的变革。物料选择、产品设计、零件制造、产品销售和市场开拓的方式都发生了很大的变化,异地与跨国生产已经非常普遍,技术交流、产品开发合作和经营管理学习也在广泛开展。机械制造企业在网络化的发展环境下既竞争又合作,为了提高自己的竞争力不断研发新产品和新技术,提高了机械制造业的整体水平。因此,网络化是机械制造业的重要发展方向。 2.2智能化 在机械制造业的发展过程中,不断吸收运筹学、人工智能、计算机技术、心理学、模糊数学、生理学、混沌动力学等新思想和新方法,在机械生产过程中模拟人类智能,使机械生产过程更具人性化。 2.3自动化 机械制造的自动化以系统技术、集成技术、人机一体化技术、单元制造技术、柔性制造技术等技术为支撑,为机械制造营造了一个现代化的生产环境,使机械制造朝着敏捷化、全球化、网络化、智能化、虚拟化和绿色化的方向发展。 2.4系统化 机械制造的系统化表现为开发式和模式化的系统体系结构,实现了灵活组态、任意裁剪、任意组合,达到了综合管理和系统控制的目标。此外,机械制造领域内的通信功能也在不断增强,更加注重产品和人的关系,通过模仿生物机理来研制机电一体化产品。 3.结语 总而言之,机电一体化技术和智能化技术是科学技术发展的结果,也是生产力发展的必然产物。随着科学技术的发展与进步,机械制造业也将不断吸收智能化和机电一体化技术,实现机电一体化和机械制造智能化的相互融合、相互促进,不断提高机械制造业的科技水平和生产效率,促进机械制造业走向一个新的发展阶段。 机电一体化论文:发展“机电一体化”的思路和对策 主题词:机电一体化、对策 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。 前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中,有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造;在已改造的近6500台机床设备中,大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造;且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前,北京工业品设计,CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%;国内先进地区也超过了30%);CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出,“八五”期间大中型企业要达到35%,中小型骨干企业要达到15%—20%;到“九五”时,按国务委员宋健的要求,基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦,尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务,占总任务量的99.5%左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年,北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市,1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨,比上海的1.57吨高57%,比天津的2.15吨高14%,比先进的工业化国家高近9倍。因此,北京工业系统节能降耗的任务非常重,而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。北京市的工业产品大约有3万种,每年约开发试制新产品3000种,更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要,影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年,北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种,在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中:机械局系统主要产品约1200种,机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强;仪器仪表总公司系统主要产品350种,机电一体化产品210种,机电一体化产品所占比例为60%;轻工系统主要产品总数为649种,机电一体化、智能化产品15种,机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%;汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元,每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元,不是总成本的1%;与国外约28%的先进水平相差甚远;与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在北京工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重,且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力 劳动中解脱出来,实现文明生产。另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。 (二)北京“机电一体化”工作的任务 北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。 1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点 (1)大力采用模糊技术,工业炉窑改造应上新台阶 国内外成功的范例表明,应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此,我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术,到2000年,对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊 技术等先进电子信息技术改造完毕,其中采用模糊技术改造要在80%。 (2)积极采用数控技术,机床高备改造要达新水平 对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能,到1995年,北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上,到本世纪末要改造完毕。 (3)努力推广变频调速技术,风机电泵改造要攀新高度 风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上,效果十分显著。因此,在今后几乎,北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年,应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%;到本世纪末,北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍;采用先进的变频调速技术。 (4)优先应用CAD/CAM技术,工业设计水平提高要有新目标 北京工业产品更新换代慢,设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前,北京工业系统CAD的应用率为17%,CAD的覆盖率为11%,到1995年应分别达到20%和15%,本世纪末,要力争分别达到55%和45%。 2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标 (1)总体目标:到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种,2000年,应不少于2000种,机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。 (2)单项目标: ·机床数控化率:1995年,产量数控化率达5%,产值数控化率达16%;2000年,分别达12%和40%。 ·汽车电子化程度:1995年,平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元,在整车成本中所占比例不低于3%;到2000年分别不少于3000元,不低于8%。 ·PLC的开发生产能力:“八五”期间,开发能力要稳居全国首位;“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。 ·“电力电子”开发生产能力:“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面,“八五”期间,开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品;交流变频调速装置要达到批量生产程度;高频电子镇流器要能出口创汇;“九五”,北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。 ·模糊控制器的开发生产能力:“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地,开发出用于工业炉窑改造,压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来;交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年,空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末,北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。 ·其它机电一体化产品的开发生产能力:微机控制多色印刷机要稳居全国第一;电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破,“九五”在品种和产量上全国领先;在“八五”期间,以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力,打出规模效益来;数字化、智能化仪器仪表,自动化装置要上品种、上批量…… 总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标,那么,到本世纪末,北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中,数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元;“电力电子”的销售额可超过20亿元;PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元;汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军,也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。 五、北京发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排,协调发展计划 目前,北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时,市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,市政府各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车! (二)强化行业管理,发挥“协会”作用 目前,北京“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。 “协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口 的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……(三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 在经济政策上,要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会;银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜;成立“机电一体化”发展基金,支持机电一体化生产发展等。 (四)突出发展重点,兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍 ,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 我们认为,北京“机电一体化”发展,当务之急,重中之重是: 抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等,用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造; 抓紧推广应用经济型数控系统,改造机床设备;开发生产低、中档数控系统; 抓紧开发、生产中小型PLC,用PLC进行生产过程控制; 抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频X射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30万千瓦汽轮发电机组、模糊控制器、汽车电子高压开关、高频电子点火器等产品。同时要注意用变频调速技术、电力拖动技术、模糊技术、PLC等改造供暖、供水设备,进行高层建设的现代化管理,解决交通难、出行难问题…… 机电一体化论文:机电一体化系统抗干扰问题的探讨 摘要:针对机电一体化系统在工业应用环境运行时,系统受到的干扰问题,进行了一定的分析,并提出了一些具体的解决办法。 关键词:机电一体化 干扰 抗干扰 机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。机电一体化系统投入工业应用环境运行时,系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。若系统抵御不住干扰的冲击,各电气功能模块将不能进行正常的工作,微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”,传感器模块将会输出伪信号,功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号,使执行机构动作失常,最终导致系统产生故障,甚至瘫痪。 1 干扰源 从干扰窜入系统的渠道来看,系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等,如图1所示。 (1)供电干扰 大功率设备会造成电网的严重污染,使得电网电压大幅度地涨落、浪涌,大功率开关的通断,电动机的启停等原因,电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。据统计,电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起CPU误动作及数据丢失占各种干扰的90%以上。 (2)过程通道干扰 过程通道干扰主要来源于长线传输。当系统中有电气设备漏电,接地系统不完善,或者传感器测量部件绝缘不好等;及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起,尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时,产生的共模或差模电压都会影响系统,使系统无法工作。 (3)场干扰 系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场,如太阳及天体辐射;广播、电话、通讯发射台的电磁波;周围中频设备发出的电磁辐射等。这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作,使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。 2 抗供电干扰的措施 (1)配电系统的抗干扰 抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施,可采用图2所示的配电方案。 其次可采用分立式供电方案,就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电,这样就减少了集中供电的危险性,而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合,提高了供电的可靠性,也有利于电源散热。 另外,交流电的引入线应采用粗导线,直流输出线应采用双绞线,扭绞的螺距要小,并尽可能缩短配线长度. (2)利用电源监视电路 在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的,但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电,特别是后者属于恶性干扰,可能产生严重的事故。因此应采取进一步的保护性措施,即使用电源监视电路。电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能;及时输出供CPU接受的复位信号及中断信号等功能。 3 过程通道抗干扰措施 抑制过程通道上的干扰,主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。 (1)光电隔离 利用光电耦合器的电流传输特性,在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来,这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰,而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。 (2)双绞线传输 在长线传输中,双绞线是较常用的一种传输线,与同轴电缆相比,虽然频带较窄,但阻抗高,降低了共模干扰。由于双绞线构成的各个环路,改变了线间电磁感应的方向,使其相互抵消,因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。 (3)阻抗匹配 长线传输时,若收发两端的阻抗不匹配,则会产生信号反射,使信号失真,其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。 (4)电流传输 长线传输时,用电流传输代替电压传输,可获得较好的抗干扰能力。 (5)合理布线 强电馈线必须单独走线,强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。 4 场干扰的抑制 防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。须注意以下问题: (1)消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地,接地时要防止形成接地环路。 (2)为了防止电磁场干扰,可采用带屏蔽层的信号线,并将屏蔽层单端接地。 (3)不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。 (4)在布线方面,不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线,也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线,以免互相串扰。 5 软件抗干扰技术 各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施,但仍然不能保证微机系统正常工作。因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为,实施软件抗干扰的必要条件是: (1)在干扰的作用下,微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁,或易损坏的单元设置有监测状态可查询。 (2)系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。 (3)RAM区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立,并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。 抑制数据采样的干扰可采用:数字滤波,宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法,也可采用重复检查法,偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。而程序运行失常的软件抗干扰措施一般有: (1)设置WATCHDOG功能,由硬件配合,监视软件的运行情况,遇到故障进行相应的处理。 (2)设置软件陷阱,当程序指针失控而使程序进入非程序空间时,在该空间中设置拦截指令,使程序进入陷阱,然后强迫其转入初始状态。 机电一体化论文:机电一体化智能大流量电动执行机构 【论文摘要】提出一种新型电动执行机构的设计方案,详细介绍了该执行机构各功能元件的选型与设计、阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决方法。该执行机构将阀门、伺服电机、控制器合为一体,采用8031单片机、变频技术实现了阀门的动作速度和位置控制,解决了阀门的精确定位、阀门柔性开关、极限位置判断、电机保护及模拟信号隔离等技术问题。现场运行情况表明,该电动执行机构具有动作快、保护完善以及便于和计算机通讯等优点。 1 引言 在现代化生产过程控制中,执行机构起着十分重要的作用,它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比,一旦出厂,这一速度固定不可调整,其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段,系统的安全性较差,不便与计算机联网。鉴于以上原因,采用传统的大流量电动执行机构的控制系统,可靠性和稳定性较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用,这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构,采用机电一体化技术,将阀门、伺服电机、控制器合为一体,利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器,采用模糊神经网络,实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的控制柜和配电柜,具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。实际运行表明,该执行机构工作稳定,性能可靠。 2 电动执行机构的硬件设计及工作原理 电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。 控制部分主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。 系统工作原理: 霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号,经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器,产生的PWM波经光电耦合作用于逆变模块IPM,实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。 控制系统各功能元件的选型与设计: 1)单片机 选用INTEL公司生产的8031单片机,它主要通过并行8255口担负控制系统的信号处理:接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号,并提供三相PWM波发生器所需要的控制信号;处理IPM发出的故障信号和报警信号;处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号;提供显示电动执行机构的工作状态信号;执行控制系统来的控制信号,向控制系统反馈信号; 2)三相PWM波发生器 PWM波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂,有温漂现象,精度低,限制了系统的性能;数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点,并存入内存,然后通过查表及必要的计算产生PWM波,这种方法占用的内存较大,不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波控制信号,保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测、保护、控制等功能,文中选用MITEL公司生产的SA8282作为三相PWM发生器。SA8282是专用大规模集成电路,具有独立的标准微处理器接口,芯片内部包含了波形、频率、幅值等控制信息。 3)智能逆变模块IPM 为了满足执行机构体积小,可靠性高的要求,电机电源采用智能功率模块IPM。该执行机构主要适用功率小于5.5kW的三相异步电机,其额定电压为380V,功率因数为0.75。经计算可知,选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体,并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出,是一种高性能的功率开关器件。 4)位置检测电路 位置检测电路是执行机构的重要组成部分,它的功能是提供准确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行,但它是有触点的,寿命也不可能很长,精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器,这种传感器是无触点的,且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。 5)电压、电流及检测 检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩,以及变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为0~50Hz,采用常规的电流、电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小,采用霍尔型电流互感器检测IPM输出的三相电流,对于IPM输出电压的检测采用分压电路。如图2-2所示。 6)通讯接口 为了实现计算机联网和远程控制,选用MAX232作为系统的串行通讯接口,MAX232内部有两个完全相同的电平转换电路,可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS-232标准电平,把其它微机送来的RS-232标准电平转换成TTL电平给8031,实现单片机与其它微机间的通讯。 7)时钟电路 时钟电路主要用来提供采样与控制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路DS12887。DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM,可用来存入需长期保存的数据。 8)液晶显示单元 为了实现人机对话功能,选用MGLS12832液晶显示模块组成显示电路。采用组态显示方式。通过菜单选择,可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式,显示直观、清晰。 9)程序出格自恢复电路 为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常,选用MAX705组成程序出格自恢复电路,监视程序运行。如图2-3所示,该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。 工作原理为:一旦程序出格,WDO由高变低,由于微分电路的作用,由“与非”门输入引脚2变为高电平,引脚2电平的这种变化使“与非”门输出一个正脉冲,使单片机产生一次复位,复位结束后,又由程序通过P1.0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲,使WDO引脚回到高电平,程序出格自恢复电路继续监视程序运行。 3 阀位及速度控制原理 阀位及速度控制原理框图如图3-1所示。 采用双环控制方案,其中内环为速度环,外环为位置环。速度环主要将当前速度与速度给定发生器送来的设定速度相比较,通过速度调节器改变PWM波发生器载波频率,实现电机的转速调节。速度调节器采用模糊神经网络控制算法(具体内容另文叙述)。 外环主要根据当前位置速度的设定,通过速度给定发生器向内环提供速度的设定值。由于大流量阀执行机构在运行过程中存在加速、匀速、减速等阶段。各阶段的时间长短、加速度的大小、在何位置开始匀速或减速均与给定位置、当前位置以及运行速度有关。速度给定发生器的工作原理为:通过比较实际阀位与给定阀位,当二者不相等时,以恒定加速度加速,减速点根据当前速度、阀位值、阀位给定值的大小计算得来。 执行机构各阶段运行速度的计算原理 图3-2为执行机构的典型运行速度图,它由若干段变化速率不同的折线组成。将曲线上速率开始发生改变的那一点称为起始段点,相应的时间称为段起始时间,如图3-2中的t(i)(i=0,1,2,……),相应的速度称为段起始速度,如图3-2所示v(i)(i=0,1,2,…)。 设第i段速度的变化速率为ki,则有: 式中:Δv为两段点之间的速度变化值,Δv=vi+1-vi; Δt为两段之间的时间,Δt=ti+1-ti。 显然,当ki=0时为恒速段,ki>0时为升速段,ki<0时为减速段。任意时刻的速度给定值为: Ts为采样周期。 变化速率ki的取值由给定位置、当前位置以及运行速度的大小确定。 4 关键技术问题的解决 该电动执行机构采用了最新的变频调速技术,电机驱动功率小于5.5kW。用户可根据需要设定力矩特性,根据控制的阀设定速度,速度分多转式、直行程、角行程3种方式。控制系统由阀位给定和阀位反馈信号构成的闭环系统,控制特性视运行方式、速度而定,并具有自动过流保护、过载保护、超压、欠压、过热、缺相、堵转等保护功能。 该执行机构解决的关键性技术问题主要有: 1)阀门柔性开关 柔性开关主要是为了当阀关闭或全开时,保证阀门不卡死与损伤。执行机构内部的微处理器根据测得的变频器输出电压和电流,通过精确计算,得出其输出力矩。一旦输出力矩达到或大于设定的力矩,自动降低速度,以避免阀门内部过度的撞击,从而达到最优关闭,实现过力矩保护。 2)阀位的极限位置判断 阀位的极限位置是指全开和全关位置。在传统执行机构中,该位置的检测是通过机械式限位开关获得的。机械式限位开关精度低,在运行中易松动,可靠性差。在文中,电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得。其原理是,单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较,如果未发生变化或变化较小,即认为己达到极限位置,立即切断异步电机的供电电源,保证阀门的安全关闭或全开。省去了机械式限位开关,无需在调试时对其进行复杂的调整。 3)电机保护的实现 为了防止电机因过热而烧毁,单片机通过温度传感器连续检测电机的实际运行温度,如果温度传感器检测到电机温度过高,自动切断供电电源。温度传感器内置于电机内部。 4)准确定位 传统的电动执行机构在异步电机通电后会很快达到其额定动作速度,当接近停止位置时,电机断电后,由于机械惯性,其阀门不可能立即停下来,会出现不同程度的超程,这一超程通常采用控制电机反向转动来校正。机电一体化的大流量电动执行机构根据当前位置与给定位置的差值以及运行速度的大小超前确定减速点的位置及减速段变化速率ki,使阀门在较低的速度下实现精确的微调和定位,从而将超程降到最低。 5)模拟信号的隔离。 对于变频器的直流电压以及输出的三相电压,它们之间的地址不一致,存在着较高的共模电压,为了保证系统的安全性,必须将它们彼此相互隔离。采用LM358和4N25组成了隔离线性放大电路。如图4-1所示,采用±15V和±12V两组独立的正负电源。若运放A的反相端电位由于扰动而正向偏离虚地,则运放A输出端的电位将降低,因而光电耦合器的发光强度将增强,则使其集射极电压减小,最后使运放A反相端的电位降低,回到正常状态。若A的反相端电位负向偏离虚地,也可以重回到正常状态。从而增强了系统的抗干扰性。 5 结束语 该执行机构集微机技术和执行器技术于一体,是一种新型的终端控制单元,其电机是通过内部集成的一体化变频器来控制,因此,同一台智能执行机构可以在一定范围内具有不同的运行速度和关断力矩。该智能执行机构采用了液晶显示技术,它利用内置的液晶显示板,不仅可以显示阀门的开、关状态和正常运行时阀门的开度,还可以通过菜单选择运行参数设定,当系统出现故障时,能显示出故障信息。总之,该执行机构集测量、决断、执行3种功能于一体,顺应了电动执行机构的发展趋势,它的研制成功给电动执行机构的研究开发提供了新的思路。 机电一体化论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电一体化论文:发展“机电一体化”的思路和对策 主题词:机电一体化、对策 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。 前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中,有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造;在已改造的近6500台机床设备中,大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造;且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前,北京工业品设计,CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%;国内先进地区也超过了30%);CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出,“八五”期间大中型企业要达到35%,中小型骨干企业要达到15%—20%;到“九五”时,按国务委员宋健的要求,基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦,尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务,占总任务量的99.5%左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年,北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市,1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨,比上海的1.57吨高57%,比天津的2.15吨高14%,比先进的工业化国家高近9倍。因此,北京工业系统节能降耗的任务非常重,而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。北京市的工业产品大约有3万种,每年约开发试制新产品3000种,更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要,影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年,北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种,在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中:机械局系统主要产品约1200种,机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强;仪器仪表总公司系统主要产品350种,机电一体化产品210种,机电一体化产品所占比例为60%;轻工系统主要产品总数为649种,机电一体化、智能化产品15种,机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%;汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元,每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元,不是总成本的1%;与国外约28%的先进水平相差甚远;与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在北京工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重,且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。 另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。 (二)北京“机电一体化”工作的任务 北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。 1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点 (1)大力采用模糊技术,工业炉窑改造应上新台阶 国内外成功的范例表明,应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此,我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术,到2000年,对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊 技术等先进电子信息技术改造完毕,其中采用模糊技术改造要在80%。 (2)积极采用数控技术,机床高备改造要达新水平 对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能,到1995年,北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上,到本世纪末要改造完毕。 (3)努力推广变频调速技术,风机电泵改造要攀新高度 风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上,效果十分显著。因此,在今后几乎,北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年,应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%;到本世纪末,北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍;采用先进的变频调速技术。 (4)优先应用CAD/CAM技术,工业设计水平提高要有新目标 北京工业产品更新换代慢,设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前,北京工业系统CAD的应用率为17%,CAD的覆盖率为11%,到1995年应分别达到20%和15%,本世纪末,要力争分别达到55%和45%。 2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标 (1)总体目标:到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种,2000年,应不少于2000种,机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。 (2)单项目标: ·机床数控化率:1995年,产量数控化率达5%,产值数控化率达16%;2000年,分别达12%和40%。 ·汽车电子化程度:1995年,平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元,在整车成本中所占比例不低于3%;到2000年分别不少于3000元,不低于8%。 ·PLC的开发生产能力:“八五”期间,开发能力要稳居全国首位;“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。 ·“电力电子”开发生产能力:“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面,“八五”期间,开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品;交流变频调速装置要达到批量生产程度;高频电子镇流器要能出口创汇;“九五”,北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。 ·模糊控制器的开发生产能力:“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地,开发出用于工业炉窑改造,压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来;交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年,空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末,北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。 ·其它机电一体化产品的开发生产能力:微机控制多色印刷机要稳居全国第一;电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破,“九五”在品种和产量上全国领先;在“八五”期间,以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力,打出规模效益来;数字化、智能化仪器仪表,自动化装置要上品种、上批量…… 总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标,那么,到本世纪末,北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中,数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元;“电力电子”的销售额可超过20亿元;PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元;汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军,也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。 五、北京发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排,协调发展计划 目前,北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时,市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,市政府各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车! (二)强化行业管理,发挥“协会”作用 目前,北京“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。 “协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作…… (三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 在经济政策上,要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会;银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜;成立“机电一体化”发展基金,支持机电一体化生产发展等。 (四)突出发展重点,兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍 ,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 我们认为,北京“机电一体化”发展,当务之急,重中之重是: 抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等,用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造; 抓紧推广应用经济型数控系统,改造机床设备;开发生产低、中档数控系统; 抓紧开发、生产中小型PLC,用PLC进行生产过程控制; 抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频X射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30万千瓦汽轮发电机组、模糊控制器、汽车电子高压开关、高频电子点火器等产品。同时要注意用变频调速技术、电力拖动技术、模糊技术、PLC等改造供暖、供水设备,进行高层建设的现代化管理,解决交通难、出行难问题…… 机电一体化论文:浅谈加强机电一体化专业学生实习教学的措施 在当前竞争激烈的市场经济形势下,企业对员工综合职业素质的要求,尤其是对专业技能的要求不断提高。职业学校要主动适应这种要求,必须进一步强化实习教学管理,把提高学生的职业技能水平看作是办学质量的重要标志。机电一体化专业学生的实习教学应切实解决好以下几个问题。 一、加强机电一体化专业实习教学的环节管理 1、制订切实可行的实习教学计划。 实习计划应根据实纲并结合现代企业对人才类型的需要合理安排制定。 目前,机电一体化专业就业岗位的需求有三个方向:1、机电一体化设备制造与维修;2、机床数控技术应用;3、自动机(线)的运行与维修。要按照不同的专业化方向,对主要基础实习教学作相应的调整。对于机电一体化设备制造与维修方向,基础实习教学的重点应放在机械方面,要加强钳工与电工电子实习训练,使学生达到中级钳工的操作水平;对于机床数控技术应用方向,应加强学生的车工实习及数控机床编程与操作实习,使学生达到中级车工的操作水平;对于自动机(线)的运行与维修方向,应向电的方面适当偏移,加强电工及单片机与可编程控制器实习,使学生达到中级电工的操作水平。在制定实习教学计划时,采用分阶段实习和集中实习相结合的方法。即在二年级第一学期安排四周的阶段实习,进行钳工、电工的有关基本操作入门实习;在二年级第二学期结合专业课教学,每周安排一天半到二天实习课,进行车工基本操作技能训练,达到初级车工操作水平;在三年级安排顶岗实习,通过严格的专业技能训练逐步使学生达到中级车工操作水平,并能赴工厂生产实习,使学生接触现代企业生产与管理实际,并将所学专业技术运用于生产中。 2、编写针对性较强的实习补充教材或实习指导书。 机电一体化专业教学实习包括入门实习、提高实习、强化实习。目前,机电类实习教材尚不能与当前的实习教学需要相配套。因此,为加强实习教学内容的针对性,应组织教师编写具有本校机电一体化专业特色的实习补充教材或实习指导书,要体现实习过程的连贯性、实习阶段目标的渐进性。各实习阶段要有明确的实习目的、任务、内容、方法和考核要求等。 3、规范实习教学过程管理。 实习教学具有生产性的特点,完全不同于理论课教学。实习教学过程管理是指对实习教学过程中影响实习教学质量的诸多因素进行组织、协调和控制,使实习教学按计划、有秩序地进行。实习教学管理包括对对实习教学设施设备工具、对学生的管理和对整个实习教学过程的管理等,其中对实习教学过程的管理尤为重要。实习教学不是将学生安排到实习工厂交待一下实习课题、示范一下操作过程就可以了,要严格按照入门指导、巡回指导、结束指导的实习教学程序要求实施全过程管理。特别是巡回指导,是实习教师发挥主导作用、实施因材施教、加强个别指导、提高实习教学效果的重要环节。规范实习教学过程管理对于加强学生专业技能训练,提高实习教学质量至关重要。 4、严格实习考核要求。 实习考核要求是实现教学目标的具体体现,科学合理的考核要求能够增进学生学习的自信心和积极性。实习考核要求应根据学生实际,采取分层次步步过关的方式,使学生通过自身的不断努力一步步地达到考核要求。对于少数在规定实习课时内不能达到考核要求的学生,实习教师要适当安排其他时间开小灶,进行个别辅导,使其达到实习教学目标的要求。实习考核要求应与劳动部门的职业技能考核标准接轨,达到中级工职业技能水平。 二、加强机电一体化专业实习教师队伍建设 实习教学目标的实现,实习教师起着主导作用。职业学校要加强实习教师队伍的建设,建立一支高质量的”双师型“实习教师队伍。目前,一些职业学校机电一体化专业实习教师存在专业技能水平不高、实习教学组织能力欠缺的现象。 三、加强实习基地建设 实习设施、设备是实习教学的物质基础和前提条件。要提高机电一体化专业毕业生的职业技能水平,必须确实建设好校内外实习基地。 1、 建好校内实习基地。 按照职业学校机电一体化专业现代化建设的要求,职业学校应建设相对完备的、具有一定先进性的,与培养目标、教学计划相适应的校内实习基地。添置的设备既要具有一定的先进性还要具备足够的数量。机电一体化专业有了校内实习基地,就可以按照实纲和企业用人要求适时调整实习计划,根据学生的学习实际合理设计实习课题,实习教学质量的提高就有了保证。 2、广泛建立校外实习基地。 广泛建立校外实习基地,与现代企业保持较为密切的联系,以满足学生毕业前顶岗实习的需要。学生在企业中实习,能够接触到先进的生产设备,学到先进的生产工艺和加工方法,拓宽视野,并且能学以致用,将所掌握的专业知识和操作技能应用于生产实践中。同时学校在与企业的交往过程中,还可以了解现代企业对员工综合素质的要求、征求企业对学校办学的建议,以便对教育教学的方方面面进行改革与调整。 机电一体化论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词:机电一体化;技术;现状;产品;制造技术;发展趋势 论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电一体化论文:浅谈电工新技术在机电一体化中的应用 摘 要:文章从电工新技术的发展谈起,对电工新技术在机电一体化中的应用作详细分析,并着重探讨电工新技术的特点,归纳、总结出相关结论,供同行参考借鉴。 关键词:电工新技术;机电一体化;应用 电工新技术目前已在机电一体化中得到了广泛应用,依靠电工新技术研发制作的机电一体化产品种类众多,为机电一体化事业的发展起到了巨大的推动作用。分析电工新技术的基本功能,当该技术应用到机电一体化以后,不但能有效改善机电一体化产品的生产环境,提高机电产品工作效率,还能减少能源浪费,实现生产节能。下面笔者结合电工新技术的发展概述,对机电一体化中应用到的电工新技术作详细分析。 1 电工新技术分析 1.1 电工新技术是促进国民经济发展的关键因素 电工新技术的发展带动了我国国民经济的增长,它借助自身技术优势,一方面解放了国民生产力,有效促进了生产效率的提高,另一方面降低了生产能耗,为社会主义建设做出了贡献。总的来说,电工新技术促进了国民经济的发展,为社会进步以及人民生活品质的提升创造了条件。 1.2 电工新技术的定义与发展趋势 所谓电工新技术,实际就是指在当前并未实现规模化应用,但具有一定效益的电工技术。随着时代与社会文明的不断进步,电工新技术在国民生产中起到的作用越来越大,成为了21世纪最具活力和最具生命力的电工技术。追究电工新技术的发展原因,它实际是在传统电工技术基础上发展起来的,是知识经济时代下出现的电工新理论、新知识、新材料以及新工艺等集多种表现形式于一体的新电工技术。电工新技术从20世纪下半叶开始发展,当时盛行的电工新理论有等离子物理、生物电磁学、电磁流体力学等等,新技术则主要有放电应用技术、磁流体发电技术、电磁诊断技术等。在21世纪的今天,电工新技术的发展已经迈上了一个新台阶,除了原有的电工技术、理论、设备、材料在各行各业得到了广泛应用以外,电工新技术还向纳米技术、生物工程技术、网络技术方向发展,成为了国民经济发展中的中坚力量。 2 电工新技术在机电一体化中的应用 电工新技术当前已经在机电一体化中有了较为普遍的应用,比如生产中常见的自动监控制技术、触摸屏技术、运动控制卡等,都属于电工新技术的范畴。详细分析如下: 2.1 自动控制技术 自动控制技术与自动控制系统的应用是电工新技术的一种主要表现形式。以自动控制系统为研究对象,该系统的基本特点是能实现自动化控制。将该系统应用到机电一体化中,系统能对机电设备的运行状态进行连续测量,并结合测量数据推断出设备偏差,及时采取相应措施对偏差进行处理,尽可能的将偏差降低到最小。在机电一体化自动控制中,为了将自动化控制系统测量的快速性、稳定性、精确性体现得更加充分,往往会选择采用比例控制器、积分控制器等对系统进行控制。工业大革命之后,市场对机电一体化产品的精度、性能、使用可靠性等性能要求越来越高,而为了满足市场要求,机电一体化产品内部所采用的控制器性能也随之越来越好,全闭环数字式伺服系统的出现使得自动控制技术在机电一体化产品中的应用地位越来越高,既能满足系统自动控制技术要求,又能提高系统控制与调节精度,为机电一体化产品自动化控制与调节的实现奠定了坚实的技术基础。因此,现代机电一体化产品大多选择该类伺服系统来实施产品控制。 2.2 pc的应用 pc,实际指可编程控制器。该控制器是上世纪60年代生产出来的一种工业控制装置,技术基础建立在计算机控制技术和通信技术上,既具有计算机控制功能,又能实现通信,所以该控制器在出现以后,便被广泛应用于机械生产自动化控制中。pc技术产生初期,常用的pc大多只具备逻辑控制、定时和记数功能,通常将只能实现这三项功能的可编程控制器称为可编程逻辑控制器。随着电子技术和大规模集成电路的广泛应用,plc的功能日趋完善,性能不断提高。plc已经发展为集计算机技术,自动控制技术、通信技术、过程控制技术于一身的电子装置。目前plc正朝智能化、网络化方向发展。plc作为一种新型的工业控制装置。用计算机编程软件代替继电控制的硬件接线,既发挥计算机优点,又考虑电器操作人员习惯,始终保持大众化特点。plc具有可靠性高、编程方便、对环境要求低、与其他装置连接方便等优点。plc控制系统与继 电顺序控制系统的比较:plc控制系统大部分为软件控制,系统结构紧凑、体积小;plc控制器内部全部为“软接点”,动作快,系统的控制功能改变一般需要修改程序;plc控制系统的设计、施工、调试周期短plc控制系统具有较强的自检、监控功能,可靠性高,适用范围广。特别是可编程计算机控制器pcc与传统的plc相比较能更好的实现分时多任务操作系统和多样化的应用软件设计,不仅满足了实时控制的要求还可以按照用户的实际要求任意修改。 2.3 运动控制卡的应用 运动控制卡是一种基于pc机及工业pc机、用于各种运动控制场合的上位控制单元。它包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、d/a输出等功能。它变频器的工作原理主要是把工频电源变换成各种频率的交流电源,来实现电机的变速运行的设备。以达到无极变速,从而缩短电机方向和转速的时间,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电逆变成交流电。它可以发出连续的、高频率的脉冲串,通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度,改变发出脉冲的数量来控制电机的位置,用于控制步进(直线)电机或伺服电机。所以变频器因调速性能好、效率高、性能稳定、可靠性高等这些优点,使其在数控伺服、机械、同步传动等多种场合都得到了广泛的应用,因此,变速器调速技术已逐渐成为电气传动自动化的一项核心技术。 3 结束语 综上所述,我国当前的电工新技术在机电一体化产品中的应用极为广泛,成为了机电一体化产品实现自动化控制的必要措施。电工新技术以其独有的技术特点,为机电一体化发展创造了众多有利条件,促进了机电一体化自动控制的实现。总的来说,电工新技术的发展为机电一体化技术的进步做出了贡献,它不仅省去了多余的社会劳动力,实现了机电一体化产品的自动化控制运行,还减少了能源消耗,对社会进步起到了巨大作用。 机电一体化论文:浅析机电一体化在煤矿机械中的作用 摘 要:机电一体化已经成为了煤矿机械发展的主要趋势,作为新时代的煤矿业,其正处于一个更新换代的转折点,现在的煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。煤矿业在投入设备的基础上重视安全生产,文章着重对煤矿生产中机电一体化情况进行了探讨,并阐释了其在煤矿生产中的主要作用。 关键词:机电一体化;煤矿机械;作用;应用 科技的进步为新时代的各行各业都带来了新型的先进技术,煤矿业也不例外,在煤矿生产中对于机械性能的要求也不断的在提高,煤矿机械中微电脑的应用会更加的广泛,且机械结构会更加复杂,其对于维护的要求也向着更加专业的方向发展。以下就通过文章对煤矿机械中电子装置的控制功能、特性和类别以及电气的功能、特性和类别进行初步的介绍。用以帮助工作人员以及管理人员更加了解煤矿机械。 1 机电一体化的产生与应用 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。 在现代的煤矿生产中,机械性能会直接影响到煤矿的产出,机械的自动化程度以及经济性都会对生产造成一定的影响,也会对煤矿的供电、通风以及排水、提升造成安全性影响。煤矿机械的经济性、可靠性以及动力性会直接受到机械电气以及电子系统中控制部分的性能以及质量好坏的影响,在此影响下会直接对机械的寿命施工质量以及生产效率造成影响。微电子系统在现代煤矿生产中越来越不可或缺,已经成为了现代煤矿机械的核心组成部分,同时,也成为了评判煤矿机械水平的标准之一。随着科技的进步和机械技术的发展,煤矿机电在性能上不断提高,微电子开始在煤矿机械中得到广泛的应用、推广,成为了煤矿机械的重要组成部分。换言之,煤矿机械系统的复杂程度会越来越高,功能也会越来越强大,应用范围相对也会随之变广,但是随之而来的问题便是其维护和维修要求也相对开始变得越来越专业,这就使得煤矿的工作人员所面临的专业机械问题更加复杂。为了更好的适应更加复杂的机械设备以及控制系统,对煤矿员工的技术培训就显得尤为重要,同样对设备的管理也成为了煤矿管理工作的中心内容。 随着开采技术的提高,以及新时期对于煤矿生产的要求,煤矿机械的使用中仅仅依靠液压技术以及机械技术已经不能满足现代机械性能要求。对于煤矿机械应用,现代化的生产要求煤矿机械具有更好的可控性,更加智能化。因此微电子的技术引入成为了煤矿机械的必然发展趋势,在对煤矿机械的控制上微电子控制成为了必然的选择。机电一体化作为新兴的技术,以其独特的适应性开始受到煤矿业的关注,将机电一体化技术引入煤矿生产的机械设备中,不仅仅是对于煤矿机械的技术革新,同时也使得煤矿机械设备从性能上有了本质的改变。 机电一体化又被称作电子机械工程学,是一门综合性技术,同时也是一门跨学科技术,由多种学科技术(计算机技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术以及液压技术)相互融合形成的交叉学科,却又独立于上述任何一门学科。机电一体化的技术最先得到应用是在上世纪七十年代,得以应用于国外机械中。而随着微电子技术在八十年代末期逐步的发展,并成为了核心技术开始,机械制造的发展速度日新月异,并且随着微处理、计算机、检测、传感以及信息处理等技术在煤矿机械中得到引用并逐步发展,对煤矿机电产品性能产生了极大的促进,使得煤矿机械发展进入了一个快速转变阶段。目前以微处理器或者是微电脑为核心的电控系统已成为了我国煤矿机械的发展趋势,虽然同发达的西方国家相比,我国的微控系统还存在一定的差距,但是随着技术的引入和研究发展,煤矿机械技术的提升也会十分迅速。 我国煤矿业引入微电子控制系统主要用于对煤矿机械功能进行提升,其主要实现了以下几方面功能。 2 在线监控、自动报警及故障自诊 即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备 护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 3 节能降耗,提高生产效率 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高了。 4 有效提高生产的自动化、半自动化 自动化煤矿机械设备是今后的发展趋势,而半自动化的机械设备应用也会越来越广泛,不但从劳动强度上减轻了操作人员的负担,同时也是对生产效率的有效提升。另外可以最大程度避免由于操作人员经验不足而对作业精度造成的影响。微电子在煤矿机械设备中的应用也是其自动化智能化发展的重要保障,去推广以及应用,使得机械系统的构造越来越复杂,但是功能以及适用范围也会随之而扩大。 5 其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制,可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。 6 结束语 科学技术的进步所带来的便是煤矿机械的发展,而机械技术的发展使得煤矿机械在性能上的适应性越来越高。随着机电一体化程度的加深,以及先进技术的引入,我国的煤矿机械技术发展开始向着微电子控制系统转变,在应用上更加的广泛,同时对于相关维修以及管理工作人员的专业素养要求也越来越高。即便如此,机电一体化也越来越得到广大煤矿业生产者以及管理者的推崇,在应用中不断的吸取经验,从而得以发展提高。虽然世界机电一体化的微电子控制技术发展较早,但是我国的技术应用起步较晚,因此在煤矿的生产上还存在很多的差距。但是社会对于煤矿生产的要求不会因此而降低,因此机电一体化变革刻不容缓,需要煤矿生产工作中每一个环节的相互配合,以及每一个环节的工作人员的共同努力。 机电一体化论文:试谈基于机电一体化的煤矿企业科技管理研究 摘 要:本文对机电一体化技术进行了概述, 简要介绍了机电一体化技术的发展历程和趋势, 论述了机电一体化技术的研究在煤矿生产中的重要意义, 重点介绍了机电一体化技术在煤矿生产中的应用。 关键词:煤矿企业 机电一体化 科技管理 1.机电一体化技术概述 “机电一体化”(mechatronics)是集机械、电子、计算机和信息技术等多种技术有机结合的一门交叉综合技术。机电一体化是在机械的主功能、动力功能和控制功能上引进计算机和电子技术,将机械装置和电子设备以及软件等紧密结合起来,相互渗透,相互融合而形成的一门新兴的综合技术。它的本质不仅是单纯地利用电子技术来简化或替代机械,更重要的是将机械系统、微电子和计算机技术、信息技术组成了最佳系统。 机电一体化技术具有增强生产的安全性和可靠性、具有自动监视、报警、诊断等功能,大大简化了操作步骤并且简单、方便;适用面广、生产、应变能力强、工作质量高;它的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。 2.我国的机电一体化技术 我国制造的机电一体化产品都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点,它的广泛应用减轻了劳动强度,提高了生产力水平。然而,我国的机电一体化技术与发达国家相比差距还很大,具有自主知识产权的核心技术不多,今后应加强研究具有自主知识产权的核心装置,同时增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等;机器人仍然是机电一体化技术今后研究的重点之一。 3.机电一体化技术研究在煤矿生产中的重要意义 3.1 提高劳动效率,机电一体化产品的应用使过去落后的生产方式得到极大的改变,大量新型自动化电子设备的使用彻底转变了煤矿的作业模式,明显降低了工人的劳动强度,大幅提升了劳动生产率,极大地提高了劳动效率。 3.2 提高了劳动安全保障,传统的煤矿工作环境非常恶劣,高负荷地工作会严重影响到矿工的身体健康和生产安全。采用机电一体化设备进行煤炭的采掘、运输、提升等,不仅可以使矿工从繁重的体力劳动中解脱出来,而且还能降低发生事故和危险的几率,提高安全生产效率。 3.3 增加了经济效益和矿工的劳动收入,煤矿机电一体化技术的运用使得煤炭的产量大幅提高,增加了企业的经济效益,同样使矿工的劳动收入有所提高,改善矿工的生活质量。煤矿企业的快速发展带动了其它相关行业的快速发展,对地方经济的快速发展起到积极的推动作用。 4.机电一体化技术在煤矿中的应用 4.1 机电一体化技术在采煤机中的应用。机电一体化技术在采煤机的一个典型应用就是电牵引采煤机。它具有许多液压牵引采煤机不具备的优势和特点:良好的牵引特性。在采煤机前进时它可以提供牵引力,在采煤机下滑时它还可以进行发电制动;可用于大倾角煤层。牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,可用在40°~50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置;运行可靠,使用寿命长。与液压牵引不同的是电牵引采煤机除电动机的电刷和整流子有磨损外,其它元件没有磨损,因此运行可靠,使用寿命长,维修量小;反应灵敏,动态特性好,结构简单,效率高。电牵引采煤机机械传动结构轻便简单,只做一次转换,电能转换为机械能,转换效率可高达99%,而液压采煤机的电能转换机械能的转换效率只有65%~70%左右。 4.2 机电一体化技术在提升机中的应用。目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备是矿井提升机,为全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,在结构上将滚筒和驱动合二为一,大大简化了机械结构,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,使电器安装大大简化,此外,硬件配置简单,互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。 4.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用。近几年来带式输送机已成为机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的cst可控软启动装置。它是一种专门为煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台cst驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机一般为3点驱动,对输送机的单机长度和运量存在一定的限制。而且,输送机的监控设备的功能、可靠性、灵敏度和寿命都与发达国家相比存在显着的差距。 4.4 其他煤矿机电一体化设备液压支架则向电液控制方向发展,将计算机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。煤矿供电要求是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小,使用寿命长的真空开关。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备网络功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。 5.结语 机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术,目前已经成为矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。 机电一体化论文:接口技术在机电一体化中的运用研究 随着信息技术等的发展,机电一体化已经成为一种发展趋势,同时也为人们的生产、生活提供了更多的便捷。接口是几点一体化产品的重要组成部分,有效运用接口,可以更好地将几点一体化产品中的各个组件有机地连接起来,使机电一体化产品的运行能够更加顺畅、有效。因此,接口技术的研究与运用,直接影响着机电一体化产品的运用效能,相关工作人员应该积极创新接口技术,满足机电一体化技术不断发展的需求,进而提高机电一体化产品的质量,更好地为人们的生产、生活服务。 1 简述接口、接口类型与接口连接方式 机电一体化系统,即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起,从而发挥机械电子的优势,提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分,它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件,具有调节、匹配、缓冲等性质,可以有效地转换电平、增加功率,使机电一体化产品的性能得到提高;一些技术人员将接口加设抗干扰材料,可以将电子系统与控制系统之间相互隔离,防止两个系统之间的信号受到干扰,影响电子系统与控制系统运行的可靠性;接口的运用,还可以进行电路转换,保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配,进而提高机电一体化产品的运行效率。 不同的机电一体化产品,其性能、工作原理等都存在差异,自然接口也不完全相同。也就是说,在运用接口技术连接子系统的各个模块时,需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类,即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口,它可以模拟信息的输入与输出,并为机电一体化系统提供平稳的电流,以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态;人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口,这种接口可以将工作人员的指令,利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据,并通过接口在各个子系统之间相互传递信息,以满足实际需要。 2 接口技术在机电一体化中的运用 2.1 概述接口技术 在机电一体化技术发展的过程中,接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义,它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接,使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用,可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来,促进其数据、信息的传递与转换,使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展,机电一体化技术也将得到更快的发展,并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展,机电一体化产品的性能也将越来越高,为人们生产、生活提供更多的便利。 2.2 接口技术在机电一体化中的运用 众所周知,接口技术在机电一体化中的应用,大大提高了机电一体化系统的性能,同时也促进了机电一体化技术的发展。那么,接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢? 第一,连接机电一体化系统中的各个子系统模块,充当“开关通道”。在机电一体化系统中,各个子系统模块相互连接,再通过电子系统进行智能化控制,将信息系统中的数据、信息进行传递与转换,使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能,就必须有连续的电流,而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”,工作人员只需正确操作开关执行器,为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流,就可以有效实现以上功能。 第二,工作人员可以根据需要手动接口,满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时,通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作,这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口,工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统,系统就会按照需要将指令编码成信息数据,并通过接口传递给各个系统模块,输出相应的状态、运行参数等,以实现工作人员监控机电一体化系统的目的,满足工作需要。 第三,运用接口技术,可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中,接口的运用还不是很成熟,导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展,越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后,有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数,对这些数据、信息等进行有效的调整,就可以实现监控生产过程的目的。 2.3 运用接口技术需要注意的问题 接口技术是在机电一体化技术上发展起来的,所以在运用接口技术的时候,需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间,需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配,是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求,这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术,才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用;任何技术在运用过程中,都需要进行调试,以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样,接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说,技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后,就要及时地进行系统测试与接口的智能调试,这样才能在第一时间发现问题、解决问题,保证机电一体化产品的可靠运行,也可以为以后接口技术的发展提供参考;接口在使用过程中,人机接口是比较常见的,它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口,也就是说,这种接口是可调的。因此,技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能,并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控,结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控,实现智能化、网络化,提高接口技术的运用效果。 3 结语 总而言之,随着我国工业化进程的不断深入,各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一,对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分,接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以,相关技术人员应该积极创新接口技术,从各个方面提高机电一体化产品的质量,进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。 机电一体化论文:高职机电一体化专业课程体系构建之技术路径 摘要:本文从分析学科课程体系不符合职业教育特征的角度出发,提出构建高职机电一体化专业工学结合一体化课程体系的必要性,论述了机电一体化专业课程体系构建的技术路径,分析了机电一体化专业课程体系实施过程中需要重点解决的三个问题。 关键词:高职;机电一体化专业;一体化课程体系;技术路径 近年来,随着国外先进职业教育课程建设理念与技术的逐步引进与推广,工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐得到认同。广州市工贸技师学院顺应国内外市场对技能型人才的需求,即技能人才需具备综合职业能力和奠定持久的职业生涯发展,在机电一体化专业建设中,提出构建工学结合的一体化课程体系的工作目标,并在具体的教学中实施。 机电一体化专业课程体系改革的必要性 长期以来,我国职业教育所采用的课程体系多为学科课程体系,其基本特征是以学科内容为中心设计课程,依据不同学科之间的相关性,按照先后顺序开设教学科目。虽然学科课程体系具有逻辑性和系统性较强的优点,但是,随着科学技术和产业组织结构的发展,其缺点也日益凸显,如学科课程忽略世界的整体性,将原本内在统一的科学、艺术、道德割裂开来;学科课程强化“精英文化”,强化少数人利益,与“大众文化”割裂开来;学科课程以灌输学科知识为宗旨,过多倚重接受学习,忽视发现学习、探究学习、行动学习在人的发展中的价值,忽视社会经验的获得和实践能力的形成;学科课程的系统性不能等同于职业活动的系统性,学科课程所强调的抽象概念和理论与职业教育的应用性、实践性要求不相符。 进入新时期,现代企业和社会管理步入了以过程为导向的综合化运作时代,强调劳动者专业能力、社会能力及方法能力的综合运用,孤立的学科课程体系与此需求相去甚远。因此,改革长期徘徊在职业教育领域的学科课程体系,构建适应社会经济发展和企业用人需求的新课程体系势在必行。 在机电一体化专业的学科课程体系中,课程主要分为专业基础课程和专业实训课程,专业基础课程强调《工厂电气控制技术》、《电工电子技术》、《机械制造技术》、《单片机与接口技术》、《液压与气动技术》、《自动检测技术》、《机电一体化技术与系统》等专业理论知识的学习,专业实训课程强调《金工基本技能实训》、《机电设备拆装》、《电子电工专项技能实训》、《机电一体化技术实训》基本操作技能的训练,不管是理论知识的学习,还是单项技能的训练,学科课程体系均从片面的片段的角度看待本专业的整体性职业活动,没有与完整的工作过程建立一种直接的联系,对专业人才完成一项综合性工作任务所需的综合职业能力培养非常有限。因此,改革机电一体化专业的学科课程体系,构建工作过程导向的课程体系势在必行。 机电一体化专业课程体系改革的技术路径 职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育,具有完整的工作过程是职业教育的基本要求,因此,职业教育过程中的媒介和手段都应是工作化的,必须将具体的工作情境置于教学过程之中,并以工作性思维来构建教学过程,根据职业教育的特征和规律,课程设计开发要体现“在工作中学习,在学习中工作”的理念。 基于工学结合的一体化课程体系改革理念,在机电一体化专业课程体系构建中,课程的设计和开发必须以工作为基础,并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。校企合作的核心是认识企业的工作形态和工作内容,并将其充分而有效地呈现于教学过程之中,聘请企业专家参与课程建设、签订校企合作合同、组织师生企业实习,其目的都是为了保证“工作呈现”的有效性。 因此,在机电一体化专业课程体系构建中,本专业一体化课程体系的开发设计技术路径如下:行业、企业情况分析和岗位工作分析召开实践专家访谈会提取典型工作任务一体化课程转化确定学习任务设计教学计划编制学习材料(工作页等)开发投入实施。 行业、企业情况分析和岗位工作分析通过企业调研,与企业实践专家访谈,与企业工程技术人员探讨,观摩企业实际生产运作等途径,分析行业、企业实际工作情况和对技能人才的用人要求,确定本专业技能人才的就业领域有:电气设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维修;电气、机电产品生产现场的工艺实施;仪器仪表的配置、检测、调试与维修;机电一体化工程项目的施工、维护及技术服务;机电类产品的营销与售后服务;机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。 召开实践专家访谈会,提取典型工作任务向若干机电一体化行业的企业一线人员发放“实践专家工作职责调查表”,分析企业一线技能型人才的个人工作经历和现从事岗位工作职责、工作内容,从而遴选符合参加实践专家访谈会条件的企业实践专家。学校确定课程开发主持人、专业骨干教师及聘请的实践专家之后,召开实践专家访谈会。会上,在课程开发主持人主持,专业骨干教师配合下,引导企业实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”,“实践专家职业发展阶段分析表”要求每位企业实践专家列举从进入机电一体化行业开始到成为实践专家的发展过程的若干阶段及其每一阶段所从事过的、有挑战性的、完成工作的过程能够提高工作能力的有代表性的工作任务实例。待所有实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”后,课程开发主持人引导实践专家配合,从所有填写后的“实践专家职业发展阶段分析表”中提取代表性工作任务,最后根据人才培养目标要求分析确定典型工作任务并按从入行到实践专家的职业发展阶段进行排序。机电一体化专业提取的典型工作任务,按照初级——中级——高级——技师的职业发展排序,通过企业实践专家分析,共提取了“机电设备装配、调试与维护”、“电气控制柜的安装调试”、“机电一体化系统疑难故障诊断与检修”等16个典型工作任务。 转化确定学习领域课程根据职业教育规律和目标,按照一个典型工作任务转化为一门学习领域课程的原则,在企业实践专业和学校专业骨干教师的共同讨论分析下,将职业行动领域中的典型工作任务转化为职业教育领域中的学习领域课程。机电一体化专业最终确定的学习领域课程有:“电气安装”、“机电设备疑难故障检修”、“机电一体化系统设计”等16门课程,每门课程均体现一项完整的工作任务。 设计学习任务,编制教学计划根据地区区域经济发展水平和学校教育教学基本条件,对应每一门课程,开发设计若干学习任务。学习任务可以直接来源于企业,也可以由学校根据工作任务要求设计开发,但它原则上是一个完整的工作任务,能体现完整的工作过程。机电一体化专业开发设计的学习任务有:“工具和仪表检修”、“齿轮传动机构拆装与测绘”、“常见机床动力电路安装与检测”、“自动生产线总装与调试”等58个。在学习任务的排序上遵循由易到难的排列原则,低年级设计数量较多的引导性较强的学习任务,高年级设计数量较少的综合性和开放性较强的学习任务,完成所有学习任务的,其目标实现之和应该大于或等于所属一体化课程的目标。学习任务设计完成后,根据学校实际师资情况和设施设备情况,以及教育教学秩序要求,确定每个学习任务的学习与工作时间,编排可执行的教学计划。 学习材料(工作页等)开发,投入实施根据学习任务的目标要求,学校专业骨干教师到相关企业收集企业实际生产任务的工作素材、行业标准、企业标准、工作规范要求等,运用编写学习材料的规范要求和技术方法,聘请企业专家与专业骨干教师共同编制教学材料,例如工作页。学习材料开发完毕后,学校组织行业企业专家和课程开发专家评审课程体系成果材料,评审通过后投入实验。 机电一体化课程体系的实施 目前,广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学,其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点:(1)新课程不仅让学生掌握知识和技能,而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力,有利于学生持久的职业生涯发展;(2)新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯,使学生转变成为探究知识的主体,可以提高学习主动性,增加学习兴趣;(3)学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼,对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助;(4)学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境,能够满足学习需求。 通过一个周期的实施,总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑,才能保证课程构建和实施均能取得成功。 教学组织模式课程实施应该以学生为中心,即学习的主体是学生,学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展,因此必须将学习作为工作过程(即教学过程)的中心,以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段,并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源,包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础,都应服务于学生的学习过程(即工作过程)。按照完成一项工作的基本思路,课程实施应具有完整的工作过程:获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。 师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务,学习任务由工作任务转化而来,在课程实施过程中,教师仅仅起到引导和服务的作用,因此,对教师的工作实践经验,对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前,职业教育界的教师多来自大专院校,缺乏企业实际工作经验的占大多数,势必对工学结合的一体化课程实施带来影响,所以,学校在考虑推一体化课程实施的同时,要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道,让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。 学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备,创设尽量真实的学习工作环境,让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务,因此,学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备,要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发,从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发,规划设计学习工作环境,也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中,每一学习工作站均划分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域,方便学生自主检索学习工作过程所需的资源,养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯,并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流,互相学习。 总之,构建实施机电一体化专业的工学结合一体化课程体系是一项系统工程,不仅仅是一种课程组织方式的改革,而是一种更深刻的课程价值观的变革。课程是为学生提供教育服务的直接载体,建设符合企业用人要求、能够保证学生持久职业生涯发展的课程是我们义不容辞的责任和义务。
信息通信论文:通信信息技术下企业物流的管理 随着经济全球化进程的加快,企业间的竞争日益加剧:在经济一体化、经营国际化的总体趋势下,企业的经营环境发生了巨大变化,经营活动变得越来越复杂,如何协调好企业复杂的经营活动,在日趋激烈的竞争中立于不败之地则是管理者面临的一个重要问题。用系统的观点去思考、解决问题能够使决策者更全面的认识问题,理清整体结构,抓住重点,从而做出正确而持续有效的决策。系统思考的最大好处就在于能帮助决策者在复杂的情况下,从各种可行的方案中,寻找到最有效的解决方法。因此,管理者开始重视以系统的观点来组织企业的经营活动,通过前向一体化与后向一体化,以有效协调与供货商及客户之间的关系。其实企业内部的物流活动也是非常关键的一个方面,有效协调企业内部各系统之间的关系,对增强企业竞争力具有重要作用。 一、物流管理及物流管理系统 1.物流及企业物流管理 企业物流可以定义为企业从订购原材料,一直到将产品销售给消费者或第三方物流所经历的整个过程。 企业物流管理是管理者对企业各个物流活动,以及物流过程中的整体计划、决策、实施、控制等的管理活动,是对企业从采购原材料、经过加工处理到销售给分销商或第三方物流、消费者的整个过程的管理活动。 2.企业物流管理系统 企业物流活动有运输、库存管理、装卸搬运、生产、包装、配送以及生产过程中的用料控制等。装卸搬运也称为物料搬运,物流的各个主要环节和生产过程的各个阶段都要依赖装卸搬运活动进行衔接。用料控制主要是为了控制生产过程中的材料使用情况,是生产部门与库存管理部门之间的衔接。 根据企业具体的物流活动可以将其物流管理系统划分为若干子系统,在各个子系统的计划执行过程中,由于实施人员的理解误差可能造成实际行动偏离计划,或是由于企业外部环境的各个因素发生变化,使得企业必须及时变更原来的计划,这就需要企业有监督控制部门对企业计划的实施进行监督,对各种情况的变化及时反应,以保证企业物流管理目标的实现。 另外,为了便于物流管理过程中各个部门之间的协调及数据交换,企业还应设置物流管理信息子系统。 所以,企业物流管理系统可以具体分解为如下子系统; 计划分析子系统、采购子系统、运输子系统、生产管理子系统、销售管理子系统、库存管理子系统、客户服务子系统、监督控制子系统。 (1)计划分析子系统根据销售子系统及客户服务子系统提供的市场需求情况,以及生产子系统提供的本企业的生产能力等资料,制定企业生产计划; (2)采购子系统根据生产计划以及库存管理子系统反馈的库存情况及时采购材料以保证生产顺利进行; (3)运输子系统则根据祠料采购子系统提供的采购情况、产品销售子系统提供的产品销售情况以及客户服务子系统提供的信息严格部署自己的运输计划,以保证材料以及产品能准时到达,提高效率,优化企业客户服务; (4)库存管理子系统根据运输子系统提供的材料及产品的入库。出库情况,生产子系统提供的产品生产情况以及销售子系统提供的产品销售情况管理库存; (5)生产子系统按照生产计划组织安排生产; (6)销售子系统根据生产子系统提供的生产情况和库存管理子系统提供的产品库存情况制定产品的销售计划,销售产品,以及处理与销售产品相关的其他事务; (7)客户服务子系统根据企业的销售情况提供客户服务。 以上各个子系统之间信息的交换都通过物流管理信息子系统,企业通过网络将各个子系统的情况及时反映到所需信息的其他子系统,使其他子系统能根据所需信息及时做出自己的决策,并快速行动,从而保证整个物流管理活动的效率,这是整个物流管理活动中比较关键的一点。物流管理是将企业的整个物流活动作为一个整体来看的,只有保证信息交换的通畅,才能确保各个子系统按照企业物流管理的整体目标来进行决策,以避免出现由于信息不通畅造成各个子系统各自为政,偏离整体目标。 监督控制子系统则是对以上各个子系统的活动情况进行监督控制,对于在实际运作过程中偏离计划,偏离物流管理整体目标的活动,以及由于环境发生变化需要及时调整的情况及时反应,做出相应的决策,并通过物流管理信息子系统快速的反映到相应部门。 这些子系统既相互依赖又相互制约,每一个子系统出现差错就会影响到其他子系统的运作,进而影响到整个物流活动。在物流管理过程中,协调好以上各个子系统之间的关系是实现物流管理系统目标的关键。 3.物流管理系统的目标 通过一系列科学的管理方式提高物流管理系统中各个子系统之间信息交换的效率,进而使物流管理工作单纯化、标准化以及效率化,同时达到降低物流总成本,提高供货率以及优化客户服务的目标,寻求成本和效率的最佳结合点,提高企业市场竞争力。因此,物流管理系统的最主要目标就是有效协调各个子系统的关系,最大限度地降低整个物流过程中的总成本,优化客户服务,实现企业收益最大化。 物流管理的具体目标通常包括以下内容; (1)快速反应:快速反应关系到企业能否及时满足客户的服务需求的能力。快速反应的能力把物流管理的重点从根据预测和对存货储备的预期,转移到从装运方式对客户的需求做出快速反应上宋。 (2)最小变异量:最小变异就是尽可自S控制任何会破坏物流系统表现的、意想不到的事件。这些事件包括客户收到订货时间被延迟、制造中发生意想不到的损坏、货物交付到不正确的地点等。 (3)最低库存:最低库存的目标是减少资产负担和提高相关的周转速度。存货可用性的高周转率意味着分布在存货上的资金得到了有效的利用。因此,保持最低库存就是要把存货减少到与客户服务目标相一致的最低水平。 (4)整合运输:最重要的物流成本之一是运输。一般来说,运输规模越大及运输距离越远,每单位的运输成本就越低。这就需要有创新的规划,把小批量的转运聚集成集中的、具有较大批量的整合运输。 (5)产品质量以及生命周期支持:某些对产品生命周期有严格需求的行业,挥手已流向客户的超值存货将构成物流作业成本的重要部分,如果不仔细审视逆向的物流需求,就无法制订良好的物流策略,因而,产品生命周期支持也是物流管理的目标之一。 4.各子系统间的数据交换 物流管理系统中的各个子系统是相互依赖、相互制约的,整个系统中一个系统出现差错就有可能导致整个物流管理系统的失败。因此,物流管理的重要工作就是要有效协调各个子系统,保证各个子系统之间数据传递的流畅。利用物流管理信息子系统,建立网络,使每个子系统的情况能及时反映到其他相关子系统,以保证每个子系统都能及时获得自己所需信息,并据以决策。 二、企业物流管理系统的注意事项 1.各个子系统的协调问题 物流管理系统涉及企业的很多部门,由若于个子系统构成,各个子系统之间既相互制约又相互依赖。每个子系统都有自己的业绩评定方式,如果每个子系统都按自己的目标来进行决策 ,就很难做到各个子系统劲往一处使,难以保证企业整个物流管理目标的实现。因此,管理者需要采取有效的管理措施以及绩效评估措施,切实将各个子系统协调起来,使每个子系统做决策时都能从整体效益出发,从而为实现物流管理的整体目标而共同努力。 2.物流管理全程优化 物流管理整个过程中通过分析计划,计划实施,以及对整个实施过程的监督控制,保证物流管理目标的实现,在这整个过程中要努力促使整个过程成本最低,整体效益达到最优。有些情况下,局部系统实现优化会导致整个物流过程的劣化,管理者在决策时要统筹全局,将采购、运输、库存管理、生产、销售以及客户服务看作一个整体,必要时局部系统要牺牲局部利益以保证整个系统最优利益的实现。 3.物流管理过程中的预测问题 从整个物流管理过程来看,企业原材料的采购,产品组织生产以及销售计划都基于企业对市场情况的分析预测,如果企业对市场需求情况分析不准确,则会影响企业以后的一系列决策。如服装生产企业,如果对市场上服装面料以及流行款式把握不准确,企业在分析计划引导下,购进原材料并组织生产,则只会导致企业大量产品滞销,积压在仓库中,给企业带来损失。然而由于市场变化的不确定性,以及信息收集的不完全性,则企业的预测并不能保证百分之百准确,因此,对那些能够预测的一定要尽可能准确预测,对于不能预测的则一定要准备有效的应对手段。 信息通信论文:基于GSM短信息通信方式的路灯无线监控系统 摘要:要实现对路灯设备的可靠监控,关键问题是两个,一是通信问题,即如何建立一个与众多路灯设备进行可靠通信的通信网络,二是监控设备的可靠性,特别是监控终端的可靠性。 关键词:GSM短信息通信方式 路灯 无线监控系统 近年来,我国的路灯建设取得了飞速的发展,对改善投环境,促进经济快速发展,方便群众生活,美化城市起了很大作用。由于路灯线路分布面太广,虽然路灯管理部门每天都要派车进行巡回检查,还是经常不能及时发现故障而出现白天亮灯及晚上灭灯等故障。随着社会文明的不断发展,路灯照明作为体现城市面貌的功能日显突出。一方面,社会对亮灯率及维护及时性要求不断增强,一方面,路灯控制范围日益扩大,管理难度越来越大,成本越来越高,所以有必要对老的路灯控制系统进行改造。但如何建立一个高效,可靠的路灯监控系统,这是需要研究的一个课题。 一、路灯控制的特点:路灯控制设备有以下几个特点,一是分布面广且比较分散,二是数量较多,在大中城市往往要达数百个控制点,三是环境条件恶劣,设备处于室外,高温,低温,潮湿,灰尘等不利因数影响设备运行,四是对信号传输的实时性要求不高,即在检测数据时允许有一定延迟,五是每次传输的信息量不大。所以要实现对路灯设备的可靠监控,关键问题是两个,一是通信问题,即如何建立一个与众多路灯设备进行可靠通信的通信网络,二是监控设备的可靠性,特别是监控终端的可靠性。 二、通信方式的选择:在我国许多城市路灯监控系统中通信方式基本都采用无线方式,根据路灯控制的特点,我们认为应首先考虑无线监控系统。但究竟是采用无线专网方式(即自建一个无线网络)还是采用无线公网方式(即采用GSM短信息方式),我们对两种方式进行了调查和对比: 1。无线网络的覆盖范围:采用无线专网需要自建一个发射塔,自己组成一个无线网络,由于只有一个发射点,所以在信号覆盖上存在一定问题,解决的方法,目前是架设中继站或采用接力通信的方式。架设中继站需要有合适的制高点,需要增加一定的设备,给维护也增加了困难,采用接力通信方式时容易出现一个接力点出现故障时影响后面一大片,且增加了信号传输时间。无线公共网在国家投巨资建设下,其普及性和覆盖范围是目前任何一种无线网络所不能比拟的,在西安市区中国移动就有六百多个基站,已实现市区的无缝隙覆盖,不存在死角,盲区等问题。 2。数据传输速率:无线专用网常用的传输速率为1200波特,优点是接续时间短,一般小于0.5秒,传输实时性好,且可实现群呼。采用GSM无线公共网短消息方式时,传输速率为19200波特,不需要拨号,永远在线,但需通过交换的方式与各监控点连接,时间在采用专线的方式时可小于3秒,目前还没有开通群呼功能,但由于短消息处理平台的高速处理能力(西安市为480条每秒),可认为数百点的信息可同时完成,且点数约多,优越性约大,特别是当采用监控点主动上报模式时,由于不会发生信号竞争现象,可允许多个信号同时上传。 3。天线和发射功率:无线数传电台发射功率通常在5瓦以上,有时为保证通信距离还需更大的功率,功率大使得备用电池也大,发射频率一般在200多兆,由于频率低,接收天线尺寸也较大,在闹市中很不美观。GSM无线MODEM发射功率很小,一般在0.5瓦左右,天线尺寸很小(约3-10CM),小功率容易作到高密度,可大大减小监控终端的尺寸,降低监控终端的成本,提高了可靠性。 4。数据传输可靠性:无线专用网一般没有通用的通信协议,需用户自己开发,在低频段电波干扰较大,有时会影响数据传输。公共网通信协议采用国际通用的通信协议,技术成熟,容易开发,GSM系统提供的短消息业务可让网络端知道被叫方是否收到所发的消息,如果传输失败,被叫方没有回答确认消息,网络会保留所传消息,一旦发现被叫方能够叫通时,就可以重发以确保被叫方能够收到。 5。技术和服务:无线专用网监控是一种较为传统的方式,技术已相当成熟,而GSM短消息方式在监控方面的应用是属于一种新兴技术,缺乏大规模使用经验。在服务上,无线专用网需自己配备维护人员和仪器,无线公共网则享受到电信方面的服务,不用自己配备人员和仪器。 6。信号发生堵塞通信中断问题:据中国移动陕西移动通信公司数据信息中心有关人士介绍,在正常情况下是不会发生阻塞现象的,除非发生特殊的重大事件。由于路灯监控系统对实时性要求不高,即使通信暂时中断几分钟,影响也不大,我们还可以增加冗余系统,把终端设计成即使接收不到开关灯命令,终端也可自己根据事先设计好的时间自动运行,也就是说,暂时的通信阻塞不会对路灯的正常运行有影响。 考虑到路灯的运行特点和一个长远的发展前景,如GPRS、3G等技术的不断应用,我们决定采用GSM无线公共网短消息方式建立西安的路灯监控系统的通信网络,在投入不大的情况下,充分享受飞速发展的电信技术给我们带来的巨大优越性。 三、系统简介: 路灯监控系统主要由中央控制室、监控终端、和通信系统三部分组成,见图一。 1。中央控制室:中央控制室主要完成监测数据的采集、处理、显示、报警等功能。前台监控工作站为一台工业控制机,通过GPS卫星校时可为系统提供精确的时钟,通过光照仪提供准确的路灯开关时间,长延时UPS保证供电停电时系统能正常工作,GSMModem在DDN专线出现故障时提供备用通信通道。后台监控工作站提供备用服务。网络服务器、交换机和各工作站组成局域网,采用浏览器/服务器(B/S)与客户机/服务器(C/S)相接合的方式,服务器采用Windows2000中文版操作系统,并采用SQL Server7.0数据库平台。显示为120英寸背投式大屏幕,通过16画面分割器可实现多画面显示。通过路由器、DTU和DDN专线可建立和短信中心的数据通信。通过Modem可实现远程访问。 2。监控终端:监控终端由GSM Modem 、天线、监测和控制电路、各种传感器等组成,可采集3路电压,12路交流电流、每个电流回路的有功功率(可扩展到24路〕,每个输出回路的通断信息,配电箱漏电电压,变压器油温,电度表电量,门开关信号,终端还存储有按当地经纬度换算的日落、日出时刻表,当上位机通信中断时可自己开关灯。 3。通信系统:本系统通信系统借助于数字蜂窝通信系统即GSM系统中的短信息服务(SMS功能),通过路由器、DTU和DDN专线建立和中国移动短信息处理平台的数据通信,计算机(或执行终端)与GSM模块之间采用符合GSM7.07标准的AT-COMMAND指令,通过标准RS232接口传送信令和数据,空中通信协议遵循GSM7.05,在DDN专线出现故障时可通过备用GSM Mdem传输信息。 系统运行两年来状况良好,信息查询准确可靠,报警及时,工作人员只需在监控室就可知道故障发生的时间地点,使故障可得到及时迅速的处理,大大减少维护人员盲目巡视,目前西安路灯的监控终端约165台,监控路灯总数已达28000多盏,系统的运行确保了西安市路灯的可靠运行,是一项投入少,社会和经济效益显著的爱民工程。 信息通信论文:论我国信息与通信网建设的安全问题论我国信息与通信网建设的安全问题论我国信息与通信网建设的安全问题 摘 要 首先对提高我国信息与通信网防御三大自然灾害能力提出了具体措施,最后就我国现有信息与通信网如何在高科技战争中谋求安全提出了战备措施。 关键词 信息与通信网 防御 自然灾害 安全 一、引言 信息与通信技术迅速在多个领域取得了突破性进展,如实现了光纤密集波分复用的超大容量光通信系统,还有即将投入实用的具有多种业务、多种功能的第三代移动通信系统,再就是牵动全世界的、即将使100多年来的电话网发生变革的、在一个网上实现话音、数据和广播电视三网融合的新一代互联网。信息与通信如此神奇的发展,使当今社会生产力从工业化社会大大向信息化社会推进了一步,知识(科技、网络)经济已不可逆转地出现于市场商品经济的大潮中。 可是,信息化社会赖以建立的物质基础--信息与通信网,却在万千世界中处于新生的、比较脆弱的位次,它的成长、它的安全性与可靠性,承受着来自两大方面的损害、攻击与破坏。 一是来自信息与通信网设备系统本身的软件与硬件。由于当前工艺(技术)水平所限,它们不可避免地会存在弱点、缺陷、变质、老化、过期以及互串、互拆、过压、过流、击穿和烧毁等现象。为了设备系统的可靠性,为此建有庞大的支撑系统和完善的监视、监测、转换等功能的维护管理系统,还有冷、热备用以及替代体制等,以实现对信息与通信网自动或人为地更换、更新元部件和线缆;更换、更新软件版本;补充和扩展网络。其目的是使信息与通信网设备系统有满意的可靠性。 二是由于自然界和人类活动对信息与通信网有意无意的侵犯、攻击与破坏。自然界与人类活动所带来的损害可以分为经常性的与偶然性的两大类。 经常性的损害大致有七类,即电化与漏泄电流腐蚀、强电影响、雷电损害、机械损伤、潮气(水气)侵害、啮齿动物损害和昆虫(白蚂蚁、黄蜂)咬伤等。这类损害一般说来是局限性的,破坏面不是很大,不是不可挽救的,但却是经常的和大量的,因此,不在传输网建设时加强防护措施,建成后就得组织技术力量不停地进行维护。近年来,各国在这方面的维护策略大致相同,不过有的侧重于加强设备系统的抵御防落能力,以削减敏重维护工作。这类经常性损害同样也影响到设备系统的可靠性、网的可靠性,所以在研究网的可靠性时,也必须统一解决这七类损害。 由自然界和人类活动所带来的偶然性灾害,虽说是偶然的,却是很严酷的。就我国情况而言,偶然性灾害总共可以归类为三大灾祸,即可怕的洪水灾害(沿海地区还包括因热带风暴引起暴雨所形成的水灾,有的国家还有旋风暴、龙卷风引起的灾害)、火灾(多为局(站)内部引发的火灾,也可能是街道失火牵连到通信网)和地震灾害。这些灾害的破坏力,在现时的人力、物力和技术条件下,有时是难以阻挡、难以抵御的,对于它们所具有的彻底摧毁性,至今人力还不可抗拒。 还有一类偶然性灾害,它与上述偶然性灾害绝然不同,那就是人类因相互之间的利益而引发的战争。这种集团间、阶层间、种族间、国家间的战争,自古以来就没有停止过。20世纪内,就发生过两次世界性的战争。至于国家间、国家内发生的各种不同性质的、大大小小的战争就更是不计其数。每场战争都给人们的生命财产带来了难以估算的损失,尤其是近代战争,每次都要将社会性基础设施彻底摧残或毁灭,而通信设施更是首当其冲。在当今的高新科技战争时代,战争离不开信息与通信,因此战争首先要破坏对方的信息与通信,同时也必须保护好自己的信息与通信网,这就使得战争注定成为信息与通信网的最大破坏者,成为信息与通信网最不安全的因素。 关于信息与通信网的可靠性研究在许多文献与资料中都有过探讨和论述,在ITU的文献中也作出规范和阐述。在一些场合常把安全与可靠连在一起,其实这是两种针对目的、范围和概念不尽相同的事物,把它们连在一起是信息与通信网的一个整体要求,已超出本题讨论范围,故本文仅就信息与通信网的安全问题发表几点看法。 二、提高我国信息与通信网防御三大自然灾害的能力 偶然暴发的洪水、大火和地震三大灾害,是人类至今遭受自然界最大、最多和最严重的灾难。暴发时,惊险恐怖,但人们历来作出了英勇无畏的抗击,不过在当前的财力、物力和技术水平下,多数是以可歌可泣的拼命奋战而告终。1976年的唐山大地震,夺去24万人的生命和大量财富,把一个百万人口的城市夷为平地,当地通信网毁于一旦,这是我们永远不能忘怀的。另外,远在解放前的1938年,下令在黄河花园口决堤,以堵阻日本侵略军的进攻,结果人为制造了一次我国历史上最大的洪水灾难,黄河水漫过豫东、皖北、苏北大平原的44个县(市),淹死89万多人,受灾人数达1250多万。那时也无所谓通信网,仅有的一二根电话线也找不到了。1998年发生了百年一遇的、南北齐出现的特大洪水。这场无情洪水发生在我国的经济实力有了很大的增长,工程技术有了很大提高的年代。党和国家领导亲临现场指挥百万子弟兵、农民和干部作拼命堵截与艰苦奋战,终于抗击住了无情的洪水,保住了防洪大堤,保护了城市、工厂和庄稼,自然也保护了信息与通信网。 1.防洪水灾害、保通信网安全 我国的洪水灾害大在小小连年不断,但能对信息与通信网造成灾害的只有较大洪水,也就是说,至少在较广地区内或较大河流流域,能冲破防洪堤坝,冲毁铁路、公路路基以及进入城镇等洪水,才会对通信网造成危险。这类洪水灾害每年都有发生。前十几年,西南某城市发生较大的洪水,水灌街道,机房部分被淹,进局电缆被冲断,使对外通信处于瘫痪状态,而这时又正巧急需对外开放联络。 现在通信手段很多,有线不通用无线,甚至于用卫星通信,但是一定要充分满足所有局(站)站址所在地的地面高程,应在百年一遇的洪水水位高度以上,如高度不能满足要求,则应在机房结构上想法解决。无论机房或通信线路都应远离水库,不得已时,应定位于水库上游,对于缆线、管道均不应通过容易塌方和冲刷之地,更不应敷设在河堤坝上。 2.控制火种、防止蔓延,确保通信网安全 人们常说:“水火无情”,“星火可以燎原”。火在目前还是人类绝不可少的,好像对人恩情莫大,给人光明,给人温暖,可是一旦失控,引起火灾,就会无情地将一切化为灰烬。十几年前,南方某城市的长途电信局,因为保护地线不完整,雷击放电时引起火花而使局(站)烧毁。又如东北某城市,街道失火将架空光缆的护层全部熔化,仅仅剩下光纤。可见火灾一是来自本身的设备系统和局(站)建筑物,二是由于他人失火而蔓延来的。由于“城门失火,殃及鱼池”的事很多,我们对这方面的防范不能放松,最典型的例子是美国得克萨斯的火灾,它只是由于港口一艘船只失火爆炸,而引起全城三分之二的地区受灾,死者2000多人。 从信息与通信网本身来说,就是要切实做好所有接地系统,防止发生火花或电弧的可能,出局或主干光/电缆严禁架空穿插民用房屋。对局(站)技术性房屋,必须采取防火技术措施,首先是要考虑火势蔓延的问题,就是说:一个专业性机房失火,不要蔓延到其它专业性机房;大机房中,一个专业区失火,不能扩大到其他区。为此,对机房建筑要采取防火措施(如防火墙,防火帘等),还必须配置必要的防火器材,这在建筑专项设计规范中都有专门的规定。今后应当将信息与通信网列为国家重点防火区,并随着其在社会信息化中作用的越来越扩大,提升到国家特殊防火区。 3.避开震中,提高防震等级,确保通信网安全 地震灾害不断搞扰地球上的人们,近世纪就有百余万人丧了命,财产损失不计其数,它的活动规律性一直是人们极其关心的问题,但是问题没有完全揭破,不过人们对它也不是一筹莫展,已经知其然了。 唐山市发生的地震对全国人民来说,是一件极其痛心的事,也是一次学会观测地震与抗震的大动员。唐山大地震时,包括政府、机关、电信局(站)以及商店民房全都变成瓦砾,对外一切联系中断。当时向外发出的第一个“救灾”请求的,是唐山郊外地下干线电缆通信站。该站虽在唐山郊外,但离市区仅几公里,由于是在地下就安然无恙,还可以肯定地下电缆也是完好的,否则求救电话怎能到达北京(需要补充说一下,远离唐山100km~200km的天津市、北京郊区的老民房却发生了不少倒塌。 因此,我们可以说,为了确保信息与通信网的安全,所建主要节点以上的局(站),要远离地震中心(包括理论的、调研的、曾经发生过大地震的),要提升建筑物防震的等级,一般局(站)也要执行防震等级。机房中的所有设备、系统都要防震加固。所有核心网的光缆,本地网的主干光缆,有一定容量的光/电缆都应走地下路由。笔者认为:在我国经济实力逐年提高的今天,在信息与通信网的建设中进一步强调抗震的力度,加强信息与通信网的安全一性是至关重要的。 三、我国现有信息与通信网如何在高科技战争中谋求安全 近20年来,我国信息与通信网得到了迅速的发展,骨干网络已基本建成,装备已现代化。固定电话用户已超出1亿户,移劝电话用户将近5000万户,数据与多媒体用户正在快速增长,一个以话音、数据和视像为主要业务内容的信息与通信的综合业务网已经形成,一个话音网、数据网和广播电视网融合于一网的新一代互联网即将出台。这个网的核心传输网是以光缆高速数字大通道为主,数字微波通道和卫星数字通信通道相结合的复合传输网。中继网已基本光纤化,接入网的传输是有线与无线相结合,光缆与铜缆相结合,有源与无源相结合。在具体实施上则依业务量大小、业务种类、城市还是城乡、业务发展前景、基金筹划条件等综合比较确定。我国的信息与通信网已初步能适应国民经济发展的需要、科学技术现代化和国防现代化的需要,但要问一声,我国的通信网能否适应战时、尤其是高科技战争时的需要? 1.要能适应战时体制 “适应战时体制”概括地说(就笔者的认识水平)就是一旦进入战时,现有信息与通信网体制能及时转换为战时体制;并能在战争中基本保证信息与通信网络主体不受到或少受到敌方的干扰与破坏;不致为敌方在军事上直接或间接所用。现在来分析一下,当前所建成的信息与通信网在战争一旦发生后,究竟存在什么问题? ①问题被淡化了 很长时间以来,这个问题在设计任务书中不提,在设计文件中没有交待,施工中没有安排,只见国家光缆传输干线直截了当进入大城市信息与通信枢纽或中心,而这些枢纽或中心又多集中于少数几个高楼大厦中,它们也多在城市的繁华区,不仅如此,而且以前所建成的效外二站、三站都废而不用,机去楼空,早已处理他用。同时,在此带动下,微波传输干线也直插信息与通信大厦塔顶,千方百计把郊外站取消了。当然,这里不是说在高新技术战争中,原先水平的郊外站还将有什么多大作用。 ②概念被模糊了 自从原苏联解体后,两个军事集团之间的冷战解冻了,人们看出了世界形势是朝着和平与进步的方向发展,因而和平发展的心愿压抑了备战的心理,人们认为民用通信不能考虑太多、太广,不然经济效益怎么算?这样,眼下的经济效益把战备观念模糊了。 确实,从我国这些年来信息与通信基本建设的实际情况来看,我国的信息与通信网是不能适应战时体制需要的,不仅基本没有考虑高新技术战争下的要求。就是从常规战争的角度来看,也是达不到战时要求的。 ③认识上偏差了 现代信息与通信的发展,使得它包含很广,范畴很大,业务种类很多,涉及技术很宽。有设施敞露的信息与通信机房、天线装置和用户终端;有空中传播的卫星、微波、超短波、短波和长波信号波,以及无处不有的移动通信信号波;隐蔽在地下的埋式电缆、光缆线路比比皆是,真是信息与通信网络遍布,四通八达。这样,可能有人会觉得,既然通信如此发达,到战争时期,无线通信不行用有线通信,有线通信炸坏了用移动通信,战争时期通信就没有特殊搞一套的必要。 有没有必要,我们只需回顾一下以美国为首的北约轰炸南联盟就明白了,北约的飞机、导弹首先搜索和炸毁了南联盟的通信枢纽和地面通信设施,又投石墨炸弹和进行强电子、强电磁干扰,还实施电脑战致使南斯拉夫的信息与通信处于瘫痪状态。 2.提高民用信息与通信网的战时安全是保卫战取胜的需要 笔者在这里仅就事关全局的、具有最重大意义的国家核心传输网(即国家长途干线一级、二级光缆传输网、中继网)为主,如何就战时安全问题发表几点看法。 在高新技术与战争相结合的今天,信息技术已成为打赢一场战争绝不可少的手段,而提高民用通信的参战能力,又是打败侵略者、取得保卫战胜利的重要因素。也就是说,谁在信息与通信上占据主动,谁就极有可能取得战争的胜利。其实法国的著名统帅拿破仑早就认识到:“一场战争的胜利,百分之九十靠信息”;二千多年前,我国的大军事家孙膑就有过著名的论断:“知己知彼,百战不殆”。那时候的战争都是近距离谋划、视距内指挥、犬牙交错的战争,现在的战争已发展到远视距的高科技战争。没有信息不仅不能打击敌军,保卫祖国,而且自己也有被消灭的危险。因此,现在开发研究的一些高新技术武器,往往是成系统、成体制的,其构成部分都少不了信息系统,例如美国与日本企图联合研制的战区导弹防御体系(TMD)就是如此。在我国发生的战争都将是反侵略战争或为保卫祖国领土、领海、领空完整的战争,因此,我们除了在研究反侵略防御系统要成体制配套信息技术外,必须研究尽可能发挥民用通信在战时的参战能力。搞好民用通信的战备,从某种意义上说是一举两得。 正因为信息与通信在战争中具有如此重要的作用,所以战争开始前及整个战争过程中,甚至战争结束后,双方的信息战都不会停止。我们的民用信息与通信网如何来适应这种要求,是需要信息与通信网建设者认真加以研究和解答的。 3.要在基本建设中切实考虑信息与通信网的战时安全。 我国已向全世界宣布:“中国永不称霸”。我国社会主义制度决定我们不会发动对外侵略战争,只有可能为保卫祖国领土、领海、领空的完整而战。我国社会主义性质要求我们的通信具有二面性:平时面向党政军指挥、调度和筹划,面向社会主义经济现代化建设、国防现代化建设、科学技术现代化发展和救灾活动需要,面向广大人民群众的工作、学习、生活、健康和文艺、体育活动等多方面的需要;战争时要按照国家最高统帅的指令转换为战时体制。因而它应有应付两种环境下的通信能力,平时这一面且不多说,下面就来讨信纸战时这一面的问题,即按战时安全问题。民用网的战时安全至少要实现以下三点要求:第一,在战争中民用有线通信传输网应用较好的应变性能,具有一定抵抗敌机轰炸和导弹攻击而不受致使操作,以及防强电子干扰的能力;第二,仍然能方便地为我军和级指挥机构组织力量打击敌军,正常传递各类信息与情报;第三,不为敌军及其情报机构所用。从一定意义上说,平时信息与通信网在战时能保得住,就是为战时提供了经济而有效的信息与通信技术措施。 (1)从高科技着手 在五六十年代,有线传输网搞战备基本上是对重要局(站)设郊外站(二站或三站……),而郊外站则要随当地的地形环境采取靠山、进洞或入地等隐蔽措施。今天来看,这种单纯隐藏的办法,在高科技战争情况下,已显然起不了多大作用,因为敌方可以从空中侦查和地面情报知道其确切位置,用导弹就能准确地将它摧毁,所以需要用高科技备战手段来对付现代战争。 (2)完善网络结构是重要环节 我国有线传输网已基本建成了全国性的格形网,对安全很为有利,但如进一步对局部网络补齐完善则在战时将发挥重大作用。要补齐、完善,笔者认为要做以下工作: ①对重大城市(节点)不仅要有内环网,还需要建立外环网,如图1(a)所示,对重要城市(节点)至少应建立迂回网,如图1(b)所示; ②在全网为格形网的基础上,还须在几个重大城市(节点)之间建立一个或几个环形网,如图2所示,对有战略关系的城市(节点)间也应建成环形网; ③凡边陲重要城市均应在网上有两路进线,如图3所示; ④全网的重要节点加装全部或重要部分通道的交叉连接设备; ⑤全网的网管设备要实现互联互通,统一指挥。 (3)分散、隐蔽、伪装仍然不失为一种有效手段设施;其次就是对转入军用体制的民用能信动手,炸毁传输网的重要节点设施(在当前导弹的技术水平和窃密手段下,就是设有地上或地下郊外站也是不可避免)和关键的交换设备与用户终端装置,使整个网处于瘫痪状诚。为了避免出现上述严重情况,在军事上采取的防空措施这里且不论,就通信建设方面来说:一是对重大节点的局(站)实施隐蔽和伪装,不仅形象上隐蔽,名称上伪装,而且要进行有效的结构设计,使其能抗拒超常的冲击波。也就是说要避开敌人空中、地面的侦察和间谍情报活动,以便在战争中信息与通信枢纽尽可能不遭受敌机和导弹的破坏,至少不造成全面瘫痪。 (4)抗强电子干扰、电磁屏蔽 电子技术与电磁技术是信息与通信的基础技术,如前所述信息技术已在为高科技战争的重要组成部分,为了反对方的信息技术、远程制导技术,采取以毒攻毒的原理,向对方发射强电子射线、激发强电磁场(如石墨炸弹,其目的都在破坏和干扰对方的信息通信和导师弹制导精确度,以便在战争中获胜)。对于民用信息与通信网,也要防止敌机强电子辐射干扰,避免造成通信设备系统的芯片或敏感器件的失效。对于特殊的机密通信系统,其设施和线路都应有良好的电磁屏蔽功能。 (5)配置超小型可移动局(站)及其它 ①配置若干可移动式超小型局(站),这样一旦重要节点局被炸坏,即可利用一些超小型化车载局(局),代替被损坏的节点局(站),继续疏通重要业务(如图4所示); ②在光缆干线网的一些关键位置设置战备接口,以实现可以引接各式各样临时战备通信系统或终端; ③凡重要光缆干线都应有一条微波干线与之平行补充; ④各相关传输局都应配置必要数量的抢修光缆,以便光缆线路在遭到破坏时,迅速恢复传输通道; ⑤要满足军用通信对民用通信的战时配合要求。 (6)以平养战、寓战于平 要使战时体制运行有效,对战备设施就要能真正做到:接入能用,用之有效,这就要求切实做到平战结合。具体说就是:战备设施或系统不要放在仓库里,或是闲着不用,而必须安排在平时就接信息与通信网中去使用,成为大网的一个可接入、也可拆除的特殊部分。尤其是在洪涝灾害时期,更应发挥其特殊作用。总之,要求平时的信息与通信网,到战时能迅速转为战时体制运行,战争过后又能恢复为平时运行体制,做到“以平养战、寓战于平”,以便在实有中受到检验、维修和保养。 信息通信论文:关于提高通信与信息系统专业工程硕士教学质量的教学体会 【论文摘要】本文以装备指挥技术学院通信与信息系统工程硕士开设的《数字信号处理》和《统计信号处理》课程为背景,分析工程硕士学员的特点,并结合课程的特点,通过适当调整教学内容,将仿真软件引入课堂,将工程实例融入教学内容等方法有效地提高了本专业工程硕士专业课的教学质量。 【论文关键词】工程硕士;数字信号处理;统计信号处理;教学质量 为适应国民经济与人才需求的多样性发展,促进科技、教育、经济的紧密结合,培养更多更好的高素质应用型人才,我国于1997年设置了工程硕士专业学位。工程硕士是相对于工学硕士而言的学位类型,它与工程领域任职资格相联系,与工学硕士处于同一层次,但侧重于工程应用。我国的工程硕士教育极大地丰富了研究生培养模式和学位类型,在研究生教育的理论与实践中具有重大的意义。 为了满足军队人才培养的需要,装备指挥技术学院招收项目管理专业和通信与信息系统专业工程硕士,笔者们有幸连续五年承担了通信与信息系统专业《数字信号处理》和《统计信号处理》课程的教学任务,最初的教学我们还是秉承了已有工学硕士相关课程的教学思路和模式,但是实际的教学效果并不是非常理想。 矛盾集中体现在上述两门课程的最大特点就是需要很多的公式推导和证明,同时与本科阶段学习的某些课程紧密相关,前来学习的工程硕士学员大多工作了很长时间,积累了丰富的实践经验,同时也远离了课本很长时间。感受到学员们面对成串公式的难耐之情,我们不得不进行认真的思考,原有的工学硕士的教学模式已不能适用于工程硕士的教学特点,只有结合工程硕士自身的特殊性以及课程的特点,合理地设置教学内容,选取教学方法,才能提高工程硕士的教学质量。总结近几年的教学经验,主要从以下几方面进行了改进,取得了一定的效果。 一、从回忆中获取新的知识 工程硕士研究生均来自各单位的一线岗位,大都具有5年以上的实践工作经验,一般都具有较多的独立工作经验,是本单位有一定发展前途的技术骨干。这些学员的最大优点就是参加工作时间长,有较丰富的实践经验,分析和解决实际问题的能力较强。然而,从学校毕业时间长也是他们的缺陷所在,他们在大学本科学习的专业知识部分如果本职工作中几乎不用的话,在他们最初攻读工程硕士学位课程的时候已经是所剩无几,甚至有些知识已经陈旧,亟须更新。即使是由于有机会经常使用,对某些知识还比较熟练,但这也是很有局限性的,因此,旧知识的遗忘和现有知识的不系统性成为了工程硕士学员们要通过的第一难关。 笔者所在学院为工程硕士开设的课程统一都是32学时,如何在有限的时间里使其有最大的收获是每一位教员应当用心思考的问题。我们的做法是在刚开课的时候先拿出4学时对本科阶段的有关专业知识进行复习,唤起学员们的记忆,为后续内容的学习打下良好的基础。这种复习不是面面俱到的复习,而是有针对性的复习,即只复习与后续课程息息相关的内容, 如《数字信号处理》课程我们只复习卷积、傅立叶变换、滤波器设计和系统的变换域等内容;《统计信号处理》课程我们只复习概率、随机过程和随机信号与线性系统等内容。复习的过程也不是旧知识的简单复现,而是启发式的回忆,即教员先提出一些关键信息。启发学员进行回忆,通过对学员零碎的知识片断进行有序整合,最终在学员的脑海中搭建出本课程的体系结构。 正如那句老话,“磨刀不误砍柴功”,这样的回忆是非常有意义的,它有助于学员状态的调整,使其从一个习惯于工作的忙碌的骨干转变为一个勤奋学习的学生;有助于学员对新知识的掌握,我们相信从一个高的起点出发,总会收获更多的成功。当然这样的做法无形中提高了对教员的要求,任课教员必须非常熟悉本课程的内容,清晰地理出新旧知识之间的关系,各个知识点之间的关系,甚至是这些知识在现实生活的具体应用。 二、有失必有得 经过4学时的回忆之后学员们逐渐有了一些信心,但当他们打开厚厚的课本时,还是会感到一丝厌烦。由于各种原因,许多工程硕士课程选用的教材基本上和工学硕士的教材是相同的,这些教材无论从体系结构上还是具体内容上都过于强调基础理论,强调内容的系统性、严密性和完整性。然而对于工程硕士而言,他们更加渴望的是教材内容的宽广性、综合性、先进性和应用性。在尚未寻找到专门为工程硕士编写的教材的条件下,我们针对工程硕士研究生的特点与培养目标,结合相关工程领域的发展方向和所面临的新技术新问题,对教材的内容进行删减和重新的组织,使其既能够保证足够高的学术水平,又能适应工程硕士的实际知识结构与能力水平。例如,我们将《数字信号处理》课程中同态滤波、K—L变换、DHT变换等应用范围比较小的内容作为自学内容,供学员们根据自己的能力和兴趣自行选择,而将课程的重点放在平稳随机信号的功率谱估计上,着重研究各种经典谱估计方法和现代谱估计方法的基本原理、各种方法的估计性能比较、改善措施以及其在实际应用中的适用条件等,同时,根据当前本学科的前沿发展动态,适当地加入软件无线电技术相关的知识。 对教学内容合理的取舍有助于带领学员集中精力进行深入的钻研,而面面俱到的教学,表面上学了很多知识,事实上真正学到的东西却很少。 三、让抽象的知识“活”起来 无论我们翻开到《数字信号处理》和《统计信号处理》课程教材的哪一页,通常映入眼帘的都会是密密麻麻的公式,这是一种科学的语言,用数学符号来描述物理现实,是对物理现象高度的抽象,从而能够更有效地找寻和建立一些通用的方法来解决实际问题。换句话说,公式的得来源于现实,而公式的终极目标又是要服务于现实的,即需要利用公式去解决现实中更多的问题。 对于实际工程经验丰富,但是理论知识不够系统的工程硕士而言,直接铺天盖地的推导公式只能让他们望而却步,甚至会使其失去了自己研究的方向,只有让抽象的知识“活”起来,才能使得学员更好地理解、接受和灵活应用所学知识。针对这两门课程“公式繁多”但“与实际联系紧密”的特点,我们在教学过程中应重点就以下几方面进行了设计。 (一)从熟知的现象中引入新的知识 尽量从学员熟悉的事物中引出新的知识,这样可以增加学员对新知识的亲近感和熟悉感,更有信心学习掌握新知识。从某种意义上说,一个新的知识。未必是一个新的事物,而是与各种已有的旧知识息息相关,更进一步说,这种新的知识很可能仅仅是诸多旧知识之间建立了一种新的联系。新知识的出现并不是为了推翻旧的知识而是为了优化旧知识而已。 帮助学员在脑海里建立知识点和知识点之间的联系非常重要,这样更有助于让学员认清知识的本质。因此在引入新知识的时候,我们尽量注意先分析原有方法的性能、优缺点、局限性,以及造成这些问题的根本原因,即为学员描述新知识的“来龙”。而后,从找到的根本原因出发,分析可能的解决方法,进而转入对新知识的讨论。最后,对新知识的应用进行概述,为学员指明该方法的“去脉”。在对每个重要知识点的“来龙去脉”都非常熟知的情况下,在工程中究竟应该选取什么样的方法就可以做到心中有数了,即使是忘记了公式的具体符号,也可以很快地在资料中找到。 (二)注重物理意义的解释,简化繁琐的公式推导 繁琐的公式推导是会让大多数人厌烦的,但是我们可以注意到这样一个事实,在实际应用的过程中往往不是需要我们对已有公式进行推导,而是正确应用。影响了公式正确应用的不是能否推导出该公式,而是是否理解了该公式,是否了解公式中的每一个参数与实际物理世界中的对应关系。所以,在进行《数字信号处理》和《,统计信号处理》课程的授课过程中,我们一般只选取最重要的公式进行最简单的推导,很快得出结论,将大部分的精力放在对结论性公式的解释上。 (三)使用多种仿真软件丰富教学手段 计算机技术以及信息技术的不断发展极大地促进了教育技术手段的提高。近些年来在信息与信号系统学科领域中涌现出了大量的可以用于辅助教学,辅助系统开发的软件,例如,Systemview、Matlab、Lab Win—dows/CVI等。将这些仿真软件应用于课堂教学,可以使枯燥的公式变成形象的波形和频谱,很容易就能够理解和掌握所学知识。 另外,学员在课后也可以使用这些仿真软件,软件强大的计算功能、数据处理显示功能和某些软件的图形编成语言使得学员仿佛置身在“示波器”“频谱仪”“矢量分析仪”等仪器旁边,每当自己有一些新想法的时候,不再需要闷头推导公式去论证自己的想法,而是在仿真环境中依据自己的想法,轻松搭建一个属于自己的小系统,运行之后就可以看到自己的想法变为现实之后的效果,如果对自己的想法并不满意,则可以继续进行调整。经过这样的磨炼,他们的科研能力都得到了锻炼,提高解决工程实践问题的能力也正是工程硕士的培养目标。 四、以工程实例为牵引 对工程技术型工程硕士的学位要求是“掌握本门学科坚实的基础理论、系统的专门知识和工程技术;具有独立担负专门技术工作包括开发研究、工程分析和设计工作的能力。”可见,对于工程技术型的工程硕士的培养,基础理论知识和工程技术的培养是齐头并进的,更加侧重于对其工程实践能力的培养。理论知识和工程技术不是截然分开的两种事物,而是紧密联系的同一事物的两个方面,理论知识是工程技术的基础,而工程技术则是将理论知识在实践中的具体应用,要想提高学员的理论知识和工程技术水平,教员应当先具备足够的工程经验,这样才有可能引导学员顺利地从理论过渡到实践。 笔者们的工程实践经验比较有限,但是还是尝试着将已经完成的科研项目进行适当的简化,作为案例进行使用,以工程实例作为课程的牵引。根据课程的进程,在一定的阶段以某些工程实例为背景介绍该项目的基本技术指标要求,根据任务的要求在学员问展开讨论,将具有代表性的观点归纳总结成不同的实现方案,再利用各种仿真软件对方案中的各个关键环节进行仿真分析,对其所能够达到的指标进行论证,回溯到原始的技术指标进行比对,对各个方案的优缺点进行比较,最后教员给出已完成的工程实例的技术方案,并解释每一项关键技术的选择、论证的过程,以及该项目所获得的收益。 这样的做法极大地丰富了教材的知识,更重要的是极大地提高学员的积极性,以《数字信号处理》课程中引入的“记录分系统”项目为例,当该课程的进程过半,学员已经熟悉了模拟信号数字化方法、离散时间信号的时域和频域分析方法、多速率信号处理技术等知识,教员介绍“记录分系统”项目的指标要求,对中心频率70MHz、带宽23MHz的中频信号进行采集并存储于介质中,要求因“记录”操作所造成的信号损失不超过ldB。接受项目后学员很快将项目分解为“采集”“传输”和“存储”三个主要环节。 学员们在第一个环节上就遇到了困难,按照常理,教材上介绍最多的是“低通采样定理”,定理要求只有在采样的过程中使用高于原始信号最高频率2倍以上的采样速率进行采样才能保证能够从采样后的信号中无失真地恢复原始信号,但是此项目中被采集信号最高频率为81.5MHz,工程上一般采用5倍最高频率作为采样频率,粗略估算采样频率应为400MHz左右,如此高速率的ADC器件造价很高,性能也不是很稳定,而且由此产生的采样值经过量化编码后形成的数据量更是大的惊人,显然这是不可取的一种采集方案。 通过课后资料的查阅,又有学员提出采用目前软件无线电平台上经常采用的“正交下变频”的方法,在完成采样的同时降低了数据的速率。这种方法已经成功地应用在许多“数字化接收机”和“综合基带设备”上,显然是一种不错的选择,但是我们还可以进一步的对项目进行分析,数字接收机之所以采用“正交下变频”的方法,主要是为了满足零中频采样的目的,采样后信号由原始的一路信号变为了速率较低的同相和正交两路信号,而后再进行后续的解调等处理。回顾“记录分系统”的设计目的,采集后的信号并没有进行更多的处理,仅仅是存储起来,如果采用“正交下变频”的方法,无形中增加了系统的复杂程度,应该还有更优的方案。 经过对各种采样方法的归纳总结,学员们发现根据“记录分系统”不对数据进行更多处理的特点,可以选择与“低通采样定理”相对应的“带通采样”方式,那么带通采样中的采样频率该如何选取呢?随着问题不断涌现,学员们解决问题的兴趣也越来越浓厚,课本中的知识不断地被尝试于实践中,即便是没有被选中的方案,反复的论证过程实质上就是知识从课本到学员能力的内化过程,学员的收获也是非常大的,对教学质量的提高效果明显。 信息通信论文:论我国信息与通信网建设的安全问题 摘 要 首先对提高我国信息与通信网防御三大自然灾害能力提出了具体措施,最后就我国现有信息与通信网如何在高科技战争中谋求安全提出了战备措施。 关键词 信息与通信网 防御 自然灾害 安全 一、引言 信息与通信技术迅速在多个领域取得了突破性进展,如实现了光纤密集波分复用的超大容量光通信系统,还有即将投入实用的具有多种业务、多种功能的第三代移动通信系统,再就是牵动全世界的、即将使100多年来的电话网发生变革的、在一个网上实现话音、数据和广播电视三网融合的新一代互联网。信息与通信如此神奇的发展,使当今社会生产力从工业化社会大大向信息化社会推进了一步,知识(科技、网络)经济已不可逆转地出现于市场商品经济的大潮中。 可是,信息化社会赖以建立的物质基础--信息与通信网,却在万千世界中处于新生的、比较脆弱的位次,它的成长、它的安全性与可靠性,承受着来自两大方面的损害、攻击与破坏。 一是来自信息与通信网设备系统本身的软件与硬件。由于当前工艺(技术)水平所限,它们不可避免地会存在弱点、缺陷、变质、老化、过期以及互串、互拆、过压、过流、击穿和烧毁等现象。为了设备系统的可靠性,为此建有庞大的支撑系统和完善的监视、监测、转换等功能的维护管理系统,还有冷、热备用以及替代体制等,以实现对信息与通信网自动或人为地更换、更新元部件和线缆;更换、更新软件版本;补充和扩展网络。其目的是使信息与通信网设备系统有满意的可靠性。 二是由于自然界和人类活动对信息与通信网有意无意的侵犯、攻击与破坏。自然界与人类活动所带来的损害可以分为经常性的与偶然性的两大类。 经常性的损害大致有七类,即电化与漏泄电流腐蚀、强电影响、雷电损害、机械损伤、潮气(水气)侵害、啮齿动物损害和昆虫(白蚂蚁、黄蜂)咬伤等。这类损害一般说来是局限性的,破坏面不是很大,不是不可挽救的,但却是经常的和大量的,因此,不在传输网建设时加强防护措施,建成后就得组织技术力量不停地进行维护。近年来,各国在这方面的维护策略大致相同,不过有的侧重于加强设备系统的抵御防落能力,以削减敏重维护工作。这类经常性损害同样也影响到设备系统的可靠性、网的可靠性,所以在研究网的可靠性时,也必须统一解决这七类损害。 由自然界和人类活动所带来的偶然性灾害,虽说是偶然的,却是很严酷的。就我国情况而言,偶然性灾害总共可以归类为三大灾祸,即可怕的洪水灾害(沿海地区还包括因热带风暴引起暴雨所形成的水灾,有的国家还有旋风暴、龙卷风引起的灾害)、火灾(多为局(站)内部引发的火灾,也可能是街道失火牵连到通信网)和地震灾害。这些灾害的破坏力,在现时的人力、物力和技术条件下,有时是难以阻挡、难以抵御的,对于它们所具有的彻底摧毁性,至今人力还不可抗拒。 还有一类偶然性灾害,它与上述偶然性灾害绝然不同,那就是人类因相互之间的利益而引发的战争。这种集团间、阶层间、种族间、国家间的战争,自古以来就没有停止过。20世纪内,就发生过两次世界性的战争。至于国家间、国家内发生的各种不同性质的、大大小小的战争就更是不计其数。每场战争都给人们的生命财产带来了难以估算的损失,尤其是近代战争,每次都要将社会性基础设施彻底摧残或毁灭,而通信设施更是首当其冲。在当今的高新科技战争时代,战争离不开信息与通信,因此战争首先要破坏对方的信息与通信,同时也必须保护好自己的信息与通信网,这就使得战争注定成为信息与通信网的最大破坏者,成为信息与通信网最不安全的因素。 关于信息与通信网的可靠性研究在许多文献与资料中都有过探讨和论述,在ITU的文献中也作出规范和阐述。在一些场合常把安全与可靠连在一起,其实这是两种针对目的、范围和概念不尽相同的事物,把它们连在一起是信息与通信网的一个整体要求,已超出本题讨论范围,故本文仅就信息与通信网的安全问题发表几点看法。 二、提高我国信息与通信网防御三大自然灾害的能力 偶然暴发的洪水、大火和地震三大灾害,是人类至今遭受自然界最大、最多和最严重的灾难。暴发时,惊险恐怖,但人们历来作出了英勇无畏的抗击,不过在当前的财力、物力和技术水平下,多数是以可歌可泣的拼命奋战而告终。1976年的唐山大地震,夺去24万人的生命和大量财富,把一个百万人口的城市夷为平地,当地通信网毁于一旦,这是我们永远不能忘怀的。另外,远在解放前的1938年,下令在黄河花园口决堤,以堵阻日本侵略军的进攻,结果人为制造了一次我国历史上最大的洪水灾难,黄河水漫过豫东、皖北、苏北大平原的44个县(市),淹死89万多人,受灾人数达1250多万。那时也无所谓通信网,仅有的一二根电话线也找不到了。1998年发生了百年一遇的、南北齐出现的特大洪水。这场无情洪水发生在我国的经济实力有了很大的增长,工程技术有了很大提高的年代。党和国家领导亲临现场指挥百万子弟兵、农民和干部作拼命堵截与艰苦奋战,终于抗击住了无情的洪水,保住了防洪大堤,保护了城市、工厂和庄稼,自然也保护了信息与通信网。 1.防洪水灾害、保通信网安全 我国的洪水灾害大在小小连年不断,但能对信息与通信网造成灾害的只有较大洪水,也就是说,至少在较广地区内或较大河流流域,能冲破防洪堤坝,冲毁铁路、公路路基以及进入城镇等洪水,才会对通信网造成危险。这类洪水灾害每年都有发生。前十几年,西南某城市发生较大的洪水,水灌街道,机房部分被淹,进局电缆被冲断,使对外通信处于瘫痪状态,而这时又正巧急需对外开放联络。 现在通信手段很多,有线不通用无线,甚至于用卫星通信,但是一定要充分满足所有局(站)站址所在地的地面高程,应在百年一遇的洪水水位高度以上,如高度不能满足要求,则应在机房结构上想法解决。无论机房或通信线路都应远离水库,不得已时,应定位于水库上游,对于缆线、管道均不应通过容易塌方和冲刷之地,更不应敷设在河堤坝上。 2.控制火种、防止蔓延,确保通信网安全 人们常说:“水火无情”,“星火可以燎原”。火在目前还是人类绝不可少的,好像对人恩情莫大,给人光明,给人温暖,可是一旦失控,引起火灾,就会无情地将一切化为灰烬。十几年前,南方某城市的长途电信局,因为保护地线不完整,雷击放电时引起火花而使局(站)烧毁。又如东北某城市,街道失火将架空光缆的护层全部熔化,仅仅剩下光纤。可见火灾一是来自本身的设备系统和局(站)建筑物,二是由于他人失火而蔓延来的。由于“城门失火,殃及鱼池”的事很多,我们对这方面的防范不能放松,最典型的例子是美国得克萨斯的火灾,它只是由于港口一艘船只失火爆炸,而引起全城三分之二的地区受灾,死者2000多人。 从信息与通信网本身来说,就是要切实做好所有接地系统,防止发生火花或电弧的可能,出局或主干光/电缆严禁架空穿插民用房屋。对局(站)技术性房屋,必须采取防火技术措施,首先是要考虑火势蔓延的问题,就是说:一个专业性机房失火,不要蔓延到其它专业性机房;大机房中,一个专业区失火,不能扩大到其他区。为此,对机房建筑要采取防火措施(如防火 墙,防火帘等),还必须配置必要的防火器材,这在建筑专项设计规范中都有专门的规定。今后应当将信息与通信网列为国家重点防火区,并随着其在社会信息化中作用的越来越扩大,提升到国家特殊防火区。 3.避开震中,提高防震等级,确保通信网安全 地震灾害不断搞扰地球上的人们,近世纪就有百余万人丧了命,财产损失不计其数,它的活动规律性一直是人们极其关心的问题,但是问题没有完全揭破,不过人们对它也不是一筹莫展,已经知其然了。 唐山市发生的地震对全国人民来说,是一件极其痛心的事,也是一次学会观测地震与抗震的大动员。唐山大地震时,包括政府、机关、电信局(站)以及商店民房全都变成瓦砾,对外一切联系中断。当时向外发出的第一个“救灾”请求的,是唐山郊外地下干线电缆通信站。该站虽在唐山郊外,但离市区仅几公里,由于是在地下就安然无恙,还可以肯定地下电缆也是完好的,否则求救电话怎能到达北京(需要补充说一下,远离唐山100km~200km的天津市、北京郊区的老民房却发生了不少倒塌。 因此,我们可以说,为了确保信息与通信网的安全,所建主要节点以上的局(站),要远离地震中心(包括理论的、调研的、曾经发生过大地震的),要提升建筑物防震的等级,一般局(站)也要执行防震等级。机房中的所有设备、系统都要防震加固。所有核心网的光缆,本地网的主干光缆,有一定容量的光/电缆都应走地下路由。笔者认为:在我国经济实力逐年提高的今天,在信息与通信网的建设中进一步强调抗震的力度,加强信息与通信网的安全一性是至关重要的。 三、我国现有信息与通信网如何在高科技战争中谋求安全 近20年来,我国信息与通信网得到了迅速的发展,骨干网络已基本建成,装备已现代化。固定电话用户已超出1亿户,移劝电话用户将近5000万户,数据与多媒体用户正在快速增长,一个以话音、数据和视像为主要业务内容的信息与通信的综合业务网已经形成,一个话音网、数据网和广播电视网融合于一网的新一代互联网即将出台。这个网的核心传输网是以光缆高速数字大通道为主,数字微波通道和卫星数字通信通道相结合的复合传输网。中继网已基本光纤化,接入网的传输是有线与无线相结合,光缆与铜缆相结合,有源与无源相结合。在具体实施上则依业务量大小、业务种类、城市还是城乡、业务发展前景、基金筹划条件等综合比较确定。我国的信息与通信网已初步能适应国民经济发展的需要、科学技术现代化和国防现代化的需要,但要问一声,我国的通信网能否适应战时、尤其是高科技战争时的需要? 1.要能适应战时体制 “适应战时体制”概括地说(就笔者的认识水平)就是一旦进入战时,现有信息与通信网体制能及时转换为战时体制;并能在战争中基本保证信息与通信网络主体不受到或少受到敌方的干扰与破坏;不致为敌方在军事上直接或间接所用。现在来分析一下,当前所建成的信息与通信网在战争一旦发生后,究竟存在什么问题? ①问题被淡化了 很长时间以来,这个问题在设计任务书中不提,在设计文件中没有交待,施工中没有安排,只见国家光缆传输干线直截了当进入大城市信息与通信枢纽或中心,而这些枢纽或中心又多集中于少数几个高楼大厦中,它们也多在城市的繁华区,不仅如此,而且以前所建成的效外二站、三站都废而不用,机去楼空,早已处理他用。同时,在此带动下,微波传输干线也直插信息与通信大厦塔顶,千方百计把郊外站取消了。当然,这里不是说在高新技术战争中,原先水平的郊外站还将有什么多大作用。 ②概念被模糊了 自从原苏联解体后,两个军事集团之间的冷战解冻了,人们看出了世界形势是朝着和平与进步的方向发展,因而和平发展的心愿压抑了备战的心理,人们认为民用通信不能考虑太多、太广,不然经济效益怎么算?这样,眼下的经济效益把战备观念模糊了。 确实,从我国这些年来信息与通信基本建设的实际情况来看,我国的信息与通信网是不能适应战时体制需要的,不仅基本没有考虑高新技术战争下的要求。就是从常规战争的角度来看,也是达不到战时要求的。 ③认识上偏差了 现代信息与通信的发展,使得它包含很广,范畴很大,业务种类很多,涉及技术很宽。有设施敞露的信息与通信机房、天线装置和用户终端;有空中传播的卫星、微波、超短波、短波和长波信号波,以及无处不有的移动通信信号波;隐蔽在地下的埋式电缆、光缆线路比比皆是,真是信息与通信网络遍布,四通八达。这样,可能有人会觉得,既然通信如此发达,到战争时期,无线通信不行用有线通信,有线通信炸坏了用移动通信,战争时期通信就没有特殊搞一套的必要。 有没有必要,我们只需回顾一下以美国为首的北约轰炸南联盟就明白了,北约的飞机、导弹首先搜索和炸毁了南联盟的通信枢纽和地面通信设施,又投石墨炸弹和进行强电子、强电磁干扰,还实施电脑战致使南斯拉夫的信息与通信处于瘫痪状态。 2.提高民用信息与通信网的战时安全是保卫战取胜的需要 笔者在这里仅就事关全局的、具有最重大意义的国家核心传输网(即国家长途干线一级、二级光缆传输网、中继网)为主,如何就战时安全问题发表几点看法。 在高新技术与战争相结合的今天,信息技术已成为打赢一场战争绝不可少的手段,而提高民用通信的参战能力,又是打败侵略者、取得保卫战胜利的重要因素。也就是说,谁在信息与通信上占据主动,谁就极有可能取得战争的胜利。其实法国的著名统帅拿破仑早就认识到:“一场战争的胜利,百分之九十靠信息”;二千多年前,我国的大军事家孙膑就有过著名的论断:“知己知彼,百战不殆”。那时候的战争都是近距离谋划、视距内指挥、犬牙交错的战争,现在的战争已发展到远视距的高科技战争。没有信息不仅不能打击敌军,保卫祖国,而且自己也有被消灭的危险。因此,现在开发研究的一些高新技术武器,往往是成系统、成体制的,其构成部分都少不了信息系统,例如美国与日本企图联合研制的战区导弹防御体系(TMD)就是如此。在我国发生的战争都将是反侵略战争或为保卫祖国领土、领海、领空完整的战争,因此,我们除了在研究反侵略防御系统要成体制配套信息技术外,必须研究尽可能发挥民用通信在战时的参战能力。搞好民用通信的战备,从某种意义上说是一举两得。 正因为信息与通信在战争中具有如此重要的作用,所以战争开始前及整个战争过程中,甚至战争结束后,双方的信息战都不会停止。我们的民用信息与通信网如何来适应这种要求,是需要信息与通信网建设者认真加以研究和解答的。 3.要在基本建设中切实考虑信息与通信网的战时安全。 我国已向全世界宣布:“中国永不称霸”。我国社会主义制度决定我们不会发动对外侵略战争,只有可能为保卫祖国领土、领海、领空的完整而战。我国社会主义性质要求我们的通信具有二面性:平时面向党政军指挥、调度和筹划,面向社会主义经济现代化建设、国防现代化建设、科学技术现代化发展和救灾活动需要,面向广大人民群众的工作、学习、生活、健康和文艺、体育活动等多方面的需要;战争时要按照国家最高统帅的指令转换为战时体制。因而它应有应付两种环境下的通信能力,平时这一面且不多说, 下面就来讨信纸战时这一面的问题,即按战时安全问题。民用网的战时安全至少要实现以下三点要求:第一,在战争中民用有线通信传输网应用较好的应变性能,具有一定抵抗敌机轰炸和导弹攻击而不受致使操作,以及防强电子干扰的能力;第二,仍然能方便地为我军和级指挥机构组织力量打击敌军,正常传递各类信息与情报;第三,不为敌军及其情报机构所用。从一定意义上说,平时信息与通信网在战时能保得住,就是为战时提供了经济而有效的信息与通信技术措施。 (1)从高科技着手 在五六十年代,有线传输网搞战备基本上是对重要局(站)设郊外站(二站或三站……),而郊外站则要随当地的地形环境采取靠山、进洞或入地等隐蔽措施。今天来看,这种单纯隐藏的办法,在高科技战争情况下,已显然起不了多大作用,因为敌方可以从空中侦查和地面情报知道其确切位置,用导弹就能准确地将它摧毁,所以需要用高科技备战手段来对付现代战争。 (2)完善网络结构是重要环节 我国有线传输网已基本建成了全国性的格形网,对安全很为有利,但如进一步对局部网络补齐完善则在战时将发挥重大作用。要补齐、完善,笔者认为要做以下工作: ①对重大城市(节点)不仅要有内环网,还需要建立外环网,如图1(a)所示,对重要城市(节点)至少应建立迂回网,如图1(b)所示; ②在全网为格形网的基础上,还须在几个重大城市(节点)之间建立一个或几个环形网,如图2所示,对有战略关系的城市(节点)间也应建成环形网; ③凡边陲重要城市均应在网上有两路进线,如图3所示; ④全网的重要节点加装全部或重要部分通道的交叉连接设备; ⑤全网的网管设备要实现互联互通,统一指挥。 (3)分散、隐蔽、伪装仍然不失为一种有效手段设施;其次就是对转入军用体制的民用能信动手,炸毁传输网的重要节点设施(在当前导弹的技术水平和窃密手段下,就是设有地上或地下郊外站也是不可避免)和关键的交换设备与用户终端装置,使整个网处于瘫痪状诚。为了避免出现上述严重情况,在军事上采取的防空措施这里且不论,就通信建设方面来说:一是对重大节点的局(站)实施隐蔽和伪装,不仅形象上隐蔽,名称上伪装,而且要进行有效的结构设计,使其能抗拒超常的冲击波。也就是说要避开敌人空中、地面的侦察和间谍情报活动,以便在战争中信息与通信枢纽尽可能不遭受敌机和导弹的破坏,至少不造成全面瘫痪。 (4)抗强电子干扰、电磁屏蔽 电子技术与电磁技术是信息与通信的基础技术,如前所述信息技术已在为高科技战争的重要组成部分,为了反对方的信息技术、远程制导技术,采取以毒攻毒的原理,向对方发射强电子射线、激发强电磁场(如石墨炸弹,其目的都在破坏和干扰对方的信息通信和导师弹制导精确度,以便在战争中获胜)。对于民用信息与通信网,也要防止敌机强电子辐射干扰,避免造成通信设备系统的芯片或敏感器件的失效。对于特殊的机密通信系统,其设施和线路都应有良好的电磁屏蔽功能。 (5)配置超小型可移动局(站)及其它 ①配置若干可移动式超小型局(站),这样一旦重要节点局被炸坏,即可利用一些超小型化车载局(局),代替被损坏的节点局(站),继续疏通重要业务(如图4所示); ②在光缆干线网的一些关键位置设置战备接口,以实现可以引接各式各样临时战备通信系统或终端; ③凡重要光缆干线都应有一条微波干线与之平行补充; ④各相关传输局都应配置必要数量的抢修光缆,以便光缆线路在遭到破坏时,迅速恢复传输通道; ⑤要满足军用通信对民用通信的战时配合要求。 (6)以平养战、寓战于平 要使战时体制运行有效,对战备设施就要能真正做到:接入能用,用之有效,这就要求切实做到平战结合。具体说就是:战备设施或系统不要放在仓库里,或是闲着不用,而必须安排在平时就接信息与通信网中去使用,成为大网的一个可接入、也可拆除的特殊部分。尤其是在洪涝灾害时期,更应发挥其特殊作用。总之,要求平时的信息与通信网,到战时能迅速转为战时体制运行,战争过后又能恢复为平时运行体制,做到“以平养战、寓战于平”,以便在实有中受到检验、维修和保养。 信息通信论文:基于通信信息技术的游客管理系统及其应用 摘 要 本文通过分析现有的游客管理模型及其理论,提出了基于通信信息技术的游客管理系统。运用多项通信信息技术,从预先性、互动性角度辅助现有游客管理机制达到更优的游客管理效果。 关键词 游客管理 服务 通信信息技术 0 前言 近几年来,国际旅游研究的兴趣正从供应方——景点的管理,转向需求方——游客的管理。游客管理理论,例如lac,verp,vim都已经在美国国家林业局,美国国家公园管理局,澳大利亚自然保护区土地管理局成功应用。①这些管理机构根据各自管理目标设置不同的监测指标以及质量标准范围,采取相应的管理措施。但这种由监测数据指导实际行动的管理模式,存在着潜在的弊端,即缺乏灵活性、互动性和预见性。这使得游客管理长期停留在被动状态,而当前需要的游客管理则更应该注重预先管理性以及动态的互动,因此管理机构应该更多地运用高科技设备和训练有素的终端员工,在与游客直接的接触中,提供更多的服务,通过直接或者间接的方式最终达到管理游客的目的。② 1 基于通信信息技术的游客管理系统 1.1 游客容量管理 1.1.1 无线移动增值业务 游客进入旅游区内,由区内移动基站向游客发出涉及旅游区各个景点的旅游资讯。在3g之前,受到带宽和接入速率的影响,基站只能提供简单的文字信息,而3g网络中无线上网速率可达2mbps是目前gprs上网速率的多倍,可以实现真正的宽带传输,使得提供更丰富多彩的咨询内容成为可能。如可以向游客发送视频短片,特别是游客可以通过手持智能移动终端在线即时地浏览信息,通过以上无线增值业务,游客在旅游前由系统进行无形的引导,对整个景区有了一个具体而形象的了解,使得后续行为更有针对性。③ 1.1.2 目的地建议系统 游客通过有线或无线网络进入景区信息化平台的目的地建议系统,有线上网主要解决出发前的盲目性问题,而通过无线技术和服务平台的沟通可以解决进入景区后的问题,从而消除其盲目性。如果景区内部分门户布置局域网络,游客就可以通过pda等手持无线终端与目的地建议系统进行沟通,系统将会按照游客提供个人数据,如兴趣,游客个人特征,以及旅游目的地现在容量情况,给予游客最佳的选择。 1.2 游客的体验管理 1.2.1 3d互动视觉地图 3d互动视觉地图是信息技术、传感器技术、数据库技术等多种技术结合发展的产物。平台根据游客的无线信号,通过无线定位系统随时确定游客目前所处的旅游区。如果游客想获得具体的路线和所在区域的详细信息,可以向平台申请自己所处景区的3d互动视觉地图。可通过终端屏幕的触摸,得到不同的具体的视觉地图。此互动3d视觉地图所表现的路线具体、容易辨认,而且可以通过触摸形式调整和变换地图。 1.2.2 电子导游服务、定位系统 电子导游系统应能提供以下功能:地图的设置、浏览、缩放;基于电子地图的实时定位并显示在电子地图上;通过电子地图查询所有景点位置的详细信息;用户当前位置到其它位置的信息查询;导向功能,及时指出户的行进方向;准确的时间日期信息;最短路径搜索,为用户提供一个景点到另一景点的最佳路径;关键词查询景点详细信息及其在地图上的位置。 1.3 游客行为管理 1.3.1 重要景区监管系统 基于视觉的行人跟踪系统(people tracking)就可以有效地完成对特定区域地监控。该系统可以对由摄像头采集的图像进行分析,精确定位每位游客的位置,并可以对每个游客的 行动轨迹进行跟踪。利用该系统可以对保护区域进行实时的无人监控。首先可以将需要保护的区域(或禁止游客入内的区域)设为限制区域,然后利用该系统对一定范围内游客行动踪迹进行跟踪,当系统发现有游客进入限制区域后,该系统可以立刻向监控人员和游客发出警报,监控人员可立即采取相应措施,对游客的不恰当行为进行制止。 1.3.2 旅游双向反馈系统 游客在旅游的过程中,可能会有一些觉得不满意的方面,需要向有关管理部门提出改进建议或是投诉要求。在这种情况下,游客总是感到投诉无门,现在开设此“旅游反馈系统”服务,即游客将出某景区的时候,反馈系统将主动向游客咨询,为游客提供一种快捷的反映问题的渠道,使问题能够得以及时、妥善的解决。同时可以进一步完善服务。并且管理中心通过在一定范围,例如重要的风景名胜、文物古迹风景点内监控游客的行为,在游客结束旅行时,如实反映游客行为,指正游客的某些不文明行为。 1.4 游客安全管理 1.4.1 紧急求援服务 游客在遭遇危险或发生其它紧急事件的情况下,可通过此项服务迅速联系到有关部门,获得及时的救助,减少损失。类似于固定电话110,设定特殊的短信接受号码专门处理紧急事故。 1.4.2 实物定位系统 当游客迷路或失去方向的时候,可以就近找一个明显的标志性建筑,用手持终端(如手机,pda)将其拍下来,通过无线网络传输给系统。此时,系统的中央数据库根据电子地图数据匹配或是过程匹配技术就可以找出游客的具体位置,并将详细的地图以及相应的可行路线发到游客的无线终端上。 2 总结 目前国内外各大旅游目的地所采取的游客管理模式,大都从自然资源和游客体验两方面的各项监测指标设置和对其数据的监控角度出发,停留在被动的传统管理模式。本文在分析现有游客管理理论的基础上,提出了基于通信信息技术的游客管理系统,运用通信信息领域的各项先进技术,实现了灵活、主动和个性的游客管理,并为现有理论达到其目标提供了辅助的新思路。 信息通信论文:信息化对通信企业内部控制的影响及内部审计对策 【摘要】随着全球信息化和审计理论的发展,信息化对公司内部控制的影响逐渐引起人们的关注。本文讨论了信息化对通信企业内部控制的影响,并分析了内部审计应采取的对策;旨在引起通信企业管理层对信息化影响和内部审计对策的重视,尽快加强信息化环境下通信企业内部控制的审计。 【关键词】 通信企业内部控制 信息化 影响 审计对策 目前,我国信息化建设进入全新的发展阶段,通信企业由于传统业务收入下滑,也正在积极探索业务转形,而信息化的发展是公司实现成功转型的关键所在。信息化提高了公司业务流程的自动化程度,改变了数据和信息的获取、传递、存储的方式,提高了信息处理的效率,提高了信息的集成性。同时也造成通信企业内部控制环节随之发生变化,使传统的控制手段逐渐失去意义;评价和改进内部控制必须以信息系统的运转为基础,而公司信息系统的安全问题会导致管理风险日益增长,与之对应的公司内部控制审计也面临着前所未有的挑战,已经成为需要认真研究的课题。 一、信息化对通信企业内部控制的影响 通信企业信息化环境下的控制活动分为两部分:信息化管理层面、业务层面控制和信息系统控制。 信息化管理层面、业务层面控制是对企业的生产经营过程的控制,但其形式和控制手段相对以往发生了很大变化,它以计算机程序的形式嵌入于公司信息系统之中,对业务的控制由计算机自动完成。 信息系统控制是公司为了保证信息系统正确性、完整性和安全性而采取的控制措施,其控制对象是公司信息系统,随着网络技术和电子商务的发展,信息系统控制还必须考虑网络安全和电子商务控制的问题。 信息化管理层面、业务层面控制和信息系统控制对控制活动有着不同要求,内部控制必须根据公司业务流程的情况和具体的控制点进行设置,因此,控制活动受到公司信息化的直接影响。 二、信息化环境下,通信企业内部审计采取的应对措施 随着国内四大通信运营公司在海内外上市,在当今信息化环境下,通信企业经营业务、经营领域的不断扩大,公司管理的难度、跨度、层次比以前更加复杂,面临的风险更多,管理层更关注公司政策、制度在集团所属单位的贯彻执行情况,关注公司资产的安全性和效益性,关注信息是否失真,关注权力是否失衡,控制是否缺失等。 (一)审计观念的转变 观念问题就是认识问题,通信企业必须积极转换审计观念,将审计目标不仅仅局限在查错纠弊,而应全面树立以风险为基础的审计观念,理解信息化环境下内部审计的重要意义;一个在信息化环境下,完善、良好的控制系统,应该能够防止、发现或纠正自身存在的问题,审计的任务就是帮助和促进被审计者建立、健全这种机制,而不应该是代替被审计者去履行他们的“管理责任”。 1.内部审计应积极参与信息化环境下的审计项目 内审人员应以相对独立的身份,在审计中可以保持客观态度,有助于公司治理、风险管理和内部控制制度的健全和完善。 2.加强信息化知识的培训和学习 目前,随着信息化的实施,对内审工作也提出了新的要求,审计人员不再局限于以前的工作方法和思路,通信企业应以上市执行内部控制制度为契机,以效益为中心,以内控体系为载体,以外部审计为驱动力,通过各种培训,使全体审计人员对企业信息化有全面的了解和认识。 3.明确信息化环境稳定后内审工作的新方向 内审的职能应从查错防弊逐步向为强化管理,加强内部控制方向转变。通信企业审计工作的方向和重点应向管理审计和效益审计转型,应积极开展信息化环境下风险的分析,协助企业完善内部控制体系。 (二)信息化环境下审计工作的方法 信息化环境下,通信企业应统一审计项目计划,统一调配审计资源,统一审计办法。主要审计工作方法可归纳如下: 1.计划阶段 (1)深入了解、分析业务流程,寻找内控薄弱环节,确定审计重点; (2)分析存在的内控薄弱环节; (3)确定审计重点; (4)进行穿行测试,评估信息化系统控制的实现情况,根据评估结果适时调整审计重点; (5)熟练掌握信息化系统中相关查询功能,搜集所需的相关资料和信息; (6)导出所需的业务资料,进行分析、比较; (7)编制可行的审计工作方案,进行合理人员分工。 2.实施阶段 (1)追溯原始数据的来源,抽样核对原始数据的准确性; (2)分析会计核算方法的差异、对会计报表的影响以及前后期是否一贯执行; (3)对集成部分数据形成的报表进行对比分析,寻找异常,并抽查验证;对非集成数据从系统中导出相关凭证,抽样查阅原始凭证; (4)利用信息化环境提供审计线索的功能,查阅相关修改记录并进行追查; (5)形成审计工作底稿。为了便于以后更好地开展信息化环境下的内审工作,将审计过程所涉及到的审计发现以“实事描述”“信息背景”“风险影响”“审计建议”为内容全部记录下来,形成相应的工作底稿,以待备查,为撰写审计报告打下基础。 3.报告阶段 (1)完成审计工作底稿的三级复核; (2)根据相关业务统计数据、审计结果,分析企业经营、管理方面存在的不足,编写审计报告,提出管理建议; (三)消除信息化环境下内审工作认识上的误区 误区一,信息化环境下内审工作职能的削弱。有人认为,实施信息化内部审计部门没事干了,原先很多审计工作可以通过信息化环境下的业务流程的整合,内审工作职能就相应削弱。 误区二,按照传统审计思路开展审计工作。有人认为:信息化环境下,只需将所需数据从信息化环境下系统中导出,然后按传统的审计工作思路和方法进行核对,不加分析,不加判断,继续按照旧环境下容易出现的错误及舞弊为起点进行审计,其结果可能是既浪费时间又没有成效。因为许多核对工作信息化环境下系统已经能自动完成,或者说通过添加一些程序能较快地完成,能大量地减少核对工作。 在新的环境下对通信企业内审人员来说,一方面,要加强信息化相关知识的学习和培训,提高综合素质;另一方面,要积极开展信息化环境下审计的研究工作,将审计工作重点逐步进行转移。从现实意义上讲,信息化环境下内审活动是公司治理、风险管理的控制系统,审计的职能从查错防弊逐步向如何加强企业管理、强化企业内部控制、风险分析与控制等方向转变。 信息化环境下的内部审计工作目前还处于摸索阶段,一些观念和做法还不是很成熟,同时,随着信息化环境下的内部审计逐步完善,内审工作的重点和方法也需逐步调整,这就要求通信企业内部审计人员不断地学习和探索,切实提高审计能力;为适应信息化时代企业生产经营发展的需要,适应信息化环境下的审计要求,审计人员更应该改变审计理念、创新审计思路和方法,跟踪信息环境下内审工作的新方向,使通信企业内审工作进一步发展和提高。 信息通信论文:基于GPRS技术实现的远程交通信息通信 gprs(general packet radio service)是通用分组无线业务的简称[1],gprs技术可实现rs-232接口数据和远端数据服务中心进行数据的无线透明传输,本文利用gprs的特点及资料参考[2-5],将其应用到远程交通信息的通信中,见图1。 1 gprs通信硬件设计 gprs通信部分是选择嵌入式网络模块etr232i作为系统的核心硬件平台,无线通讯模块mc35i作为系统数据传输的物理通道,见图2。 1)嵌入式网络模块etr232i。etr232i外观见图3所示,etr232i的外接管脚是36芯双排插针cn1和cn2组成[6]。cn1信号电平为lvttl(3.3v)电平,cn2信号为标准ttl(5v)电平。 2)通信模块mc35i。gprs通信模块mc35i是进行无线数据传输的物理通道,通过异步串口与嵌入式网络模块etr232i相连,以zif40插座与评估底板相连接。通信模块mc35i在系统中充当调制解调器(modem)功能,保证gprs系统接入互联网实现串行通信。 2 gprs应用程序设计 gprs主要用于无线发送串口数据,因此gprs系统需要稳定的操作系统和完善的api接口函数,有效地实现ppp-tcp/ip协议,支持多个连接。它的应用程序可以直接操作各个api函数来实现基于ppp-tcp/ip的数据通讯,对gprs应用,在ppp层支持串口多路转换协议处理不同网络情况。系统选用dos作为基本操作系统,borland c/c++3.1作为软件开发工具[7]。 2.1 定义工程文件的主循环 开发应用主程序用于实现所要实现串口数据透明传输的功能,开发的应用主程序gprs232.cpp是定义工程文件的主循环,具有以下要求:1)第一步进行初始化操作(comidx、baudidx、timeout),从配置文件中读取配置参数(getinipara,服务器参数),以及对串口初始化操作(int portnum,char* pdat,int len,设置串口中断);2)进入程序主循环,首先调用ppp_running(),自动进行gprs拨号上网操作,直到该函数返回ppp的状态值为ppp link up,表明gprs拨号上网已经成功。循环再进入到下一步操作,要求和远端服务中心建立tcp连接。此时需要直接调用tcp manager- running(),直到该函数返回连接的状态为open,表示tcp连接已经建立[8]。程序的主循环不断地查询ppp的连接状态和tcp是否打开。在应用程序设计中,需要实现心跳包(响应等待的最长时间)的处理,如果在设置的心跳时间内一直没有数据的通讯传输,程序将主动发送一个心跳测试包到远端服务中心。在程序中心跳测试时间设置为400个tick值,约为20秒,也可以设置短一点。应用程序中需要有三个调用子程序:一是获取远端服务器参数(包括远端服务器基本参数设置:ipstr、id.port、comidx、baudidx,即远端ip址、端口号、串口号以及波特率);二是串口接收数据时参数设置(包括串口号、字符串长度、响应时间等);三是串口发送数据时参数设置(包括串口号、字符串长度、响应时间等)。 实现串口与远程中心数据无线传输的应用主程序流程图设计见图4。 2.2 建立工程文件gprs232.prj 进入bc环境,按alt+p打开project菜单,选择“open project”,在弹出对话框“open project file”栏输入新建工程文件名称“gprs232.prj”。键确认后,bc自动打开“project:gprs232”的project窗口,在此基础上添加所需的cpp文件:etr232i.cpp、readini.cpp、gprs.cpp、tcpclnt.cpp、rs232x3.cpp,修改name栏的文件扩展名成“*.lib”,确认后,向工程文件中添加lib文件:etr_ppp.lib。 prj文件中项目添加完毕,选择菜单compile下的“build all”l进行编译链接,编译链接成功将生成可运行gprs232.exe文件。按键关闭编译链接弹出窗口,project窗口将显示各个cpp模块的编译信息,即每个模块中程序代码的行数“lines”,每个模块中程序代码的大小“code”,每个模块中定义的静态数据大小“data”。运用远程文件管理tdrf指令,将编译生成可执行文件(exe文件)“拷贝”到gprs网络模块etr232i的flash中,嵌入式网络模块etr232i转化为运行模式,完成设计。 3 结论 本文将grps技术应用到远程交通信息通信中,具有实时在、高速传输、监控方便、安全可靠的优势,适合应用于智能交通等需要远程通信的场合。 信息通信论文:数字化档案管理信息通信技术应用 摘要 在档案数字化进程中,信息通信技术(ICT)的应用为档案服务提供了科学的技术支持和发展路径。在档案生命周期与连续体理论的指导下,信息通信技术有利于构建符合文档管理规律、便于实际操作的框架模型。通过分析现代信息与通信技术的应用现状,能够明确相应的技术优势与瓶颈,从而明确当前文档运用的工作经验与未来发展方向,使ICT融合档案服务能取得更实质性的进展与成效。 关键词 档案;信息通信技术;数字化;应用 信息通信技术简称为ICT,是信息技术与通信技术相融合而形成的一个新的概念和技术领域。ICT广泛运用,为企业转型升级和产业发展提供了技术支持,也为现代档案事业带来机遇和挑战。ICT是全面利用现代信息化手段,对档案信息资源进行整合、处置、管理,从而更好地为社会提供服务的一种技术路径。它体现了从传统档案实体转向以档案信息为重点的工作理念,是从手工检索转化为计算机搜索的中间桥梁,是沟通本地查阅与异地调阅的推动力量,是推进档案数字化建设、构建“智慧”平台的重要渠道。面对信息通信技术迅猛的发展形势,各单位只有不断融入并加强研发和使用,提高档案部门的软硬件建设,才能提高档案管理水平和工作能力。 一、档案(文档)生命周期与连续体理论 1.文档生命周期理论及其局限性。文档生命周期已经被视为一种理论,其概念是以提供操作纸质文档管理程序为框架和模型。该理论认为,文档不是静态的,而是有自己的生命,它的生命类似生物有机体的成长阶段与“年龄”之限。它们经历从出生(文档创建或收集),成长为青年(记录使用和维护),进入老年(转移到档案库记录),然后死亡(到期销毁)的演变。文档的生命周期包括其当前使用和最终的命运,从产生到销毁的全过程。根据文档的内容和价值不同,档案会采取不同的保存期限,即寿命时间。而文档是档案的初始形式、生命之源,这是目前国内外专家注重文档管理的原因之一,即在档案的生成阶段就把好关。紧接着,它历经创建、维护、储存、使用和处置等五种形式,形成一个完整的生命过程。同时在不同阶段又表现出不同的作用和工作要求,这是一个通过分阶段管理提升档案整体质量的过程。所以,每位档案管理者必须首先了解文档生命周期理论,以提高自己的有效管理能力。然而,文档生命周期描述的并非文件运动规律的全部[1]。近年来,生命周期的概念,一直受到很多负面的评论。首先,批评者指出,销毁不一定是文档的全部归宿,有文档不“死”现象,即无限期保留,因为有持续的价值存在。其次,在“三种年龄”的生命周期阶段之间划分,极容易凭借主观判断。其实文档的生命周期不是单向的从幼变老,而是根据实际使用的需要、价值的转变,会发生逆转和反复,生命形式可能会打乱。文档好比货币,可储存,也可重复循环使用,他们会产生恢复活动期,使用与存档可能会多次交替。生命周期模型不存在重复阶段,或者人为地省略某一阶段。再者,文档生命周期概念延续和记录之间存在人为的区分,由于单位经营宗旨和文档保存文化等原因,专业视角之间档案和记录管理会发生区别。此外,生命周期概念的批评者也认为,它过于集中记录物理实体的操作任务,特别是那些纸质文档的保管。纸质文档依靠逻辑结构,与纸质的物理存储相关联,很大程度上局限于传统的管理模式,缺乏现代创新。 2.连续体理论与信息通信技术的引入。而文档管理早在20世纪80年代已快速引入信息和通信技术(ICT),档案管理进入了一个全新的实践层面,产生了灵活辩证的生命周期模型。这种新模型的发明,被称为连续体理论。该理论认为,档案和文档管理责任之间没有严格的界限。文档有创建、修改、归档、使用等任意处理的权限,不局限于不同环节和先后顺序,也不是被动等待最终处理决定的文本。20世纪90年代通过LanMachean开发了记录连续模型的可操作框架电子记录管理程序。学者指出,电子环境能达到单凭理论和基于纸张的方法所无法实现的档案管理模式,使档案工作对象从静态到动态,能融会贯通,得到立体化处理。在行之有效的生命周期来看,文档和档案管理过程分明,有章有序,明确定义了文档在每个阶段的管理责任。在连续体理论中,通过记录连续模型,文档和档案总是在被创建或编辑的状态,即文档管理被描述为交互式过程,贯穿于整个文档的寿命。文档生命周期和连续体模型的发展是档案信息化的重要驱动力,同时档案信息技术的发展也为生命周期和连续体理论提供了先进的技术条件。两大模型的互补配合提供了一个积极合理的保存记录的结构,体现了电子文档环境安全、有效、便捷的必然趋势。它超越时间和空间,逐渐满足企业、法律、社会、文化等需求管理。作为更为先进的档案管理办法,通过现代模型构建科学组织框架,对于档案现代化与信息通信的融合发展具有重要的意义。 二、现代信息通信技术(ICT)应用现状 1.信息技术的创建、存储、检索与数字化趋势。信息技术与通信技术相融合环境下,电子文档的处理有着极高的要求。每一份文档可分为三个端结,文件的形成是前端,处理、鉴定、整理、编目等具体管理是中端,永久保存或到期销毁是末端。无论是图案表格的绘制,还是文字的写作修订,文档处理都脱离不了计算机。在此基础上,利用网络技术创建电子数据库、编发电子邮件、远程检索与构建移动通信平台、管理ICT基础设施信息系统等,通过多措并举,产生更有效的利用与管理。由于不同机构保存和使用的主要数据和信息系统存在差异,信息系统(IS)集成部署系统的数据管理则更有利于实现无缝传递和信息共享,从而打破不同档案部门“信息不对称”的局面,改善“信息孤岛”现象。同时,该系统是由多个电子文档组织路线,以不同的部门和个人根据具体工作需求进行查询和使用,这种积分式工作流程有效节约了财务和人力资源方面的成本。虽然针对庞大数据,计算机系统可能会导致冗余,但它可以消除员工对大批量物理文档的恐惧。在数字化档案管理中,尽管试图改善信息通信能力,但关键基础设施与目标还是存在一定差距。这些差距和弱点与信息部门的推进力度有关,也与档案工作人员对新技术的运用程度有关。尤其是研发和使用过程中未能解决数字档案中的DRM数字版权管理,因此ICT技术的应用实则依赖于基础设施的存在,而相对高端设施的建设尚未熟练普及。随着互联网的发展,现代电子政务、OA系统的运用,QQ群、微信圈及电子商务建设的开展,各部门相应建立了系统办公网络平台,不仅最大限度地证明了信息和通信技术优点,而且也在不断探索与实践中,将现代信息技术的功能推向优化。 2.有效的档案管理方式在实践中改进。在ICT的支持下,档案管理已经从基本的纸张文件的存储向众多电子、计算机的数字化管理过渡。“云计算”的引入将全面丰富现代文档管理模式,以其提供速度快、精准度高、查询灵活、呈现方式多样等优势,在世界范围内被迅速接受并作为关键信息管理与沟通工具。此外,在档案管理中使用电子系统,可以节省文件存储空间,利用电子方式查询也可减少纸质文档的物理磨损。计算机中的档案管理,以强大的存储、检索、访问、使用功能,增强了安全性和便捷度,也便于人档沟通和信息交流。尽管如此,他们也面临一些挑战。如由于技术的飞速变化,档案记录越来越依靠计算机及网络,增强了软硬件故障所造成的数据失真或丢失风险。而在处理文件时人为的改写、剪切和粘贴、发送到另一端等,操作失误也会影响数据的真实性和系统的完整性。尽管如此,这些缺点并不会贬低信息与通信技术在档案领域已发挥的显著作用。在电子档案的时代,传统的档案实体服务已不能满足人们复杂的用档需求,任何一种有意义的文档都无法忽略信息和通信技术所带来的有效记录管理。 三、当前信息技术环境下文档运用与服务 1.信息通信推送技术成为服务的主功能。当前信息技术的飞速发展拉近了人与人之间信息的交流,传递方式的嬗变,也进一步完善与提升了档案信息服务中技术体系的应用水平。信息通信推送技术成为服务的主功能,比如“云计算”文档存储功能与数字化对接,OA系统、电子邮箱等文档信息传递对接,网络平台信息咨询、留言,电子政务与公文流转,网站信息查询、文件下载、转移链接、用户对话等推送与互动功能。网络信息沟通工具具有集成化和开放性等特点。为了提供高速、快捷,不受地理、时空限制的服务,各种信息技术资源必须加以整合,才能达到系统优化的效果。但是在实际操作中,由于网站服务平台和服务体系的更新周期较长,服务还是以被动的信息咨询反馈为主,缺乏主动的信息推送服务。总的来说,还是存在先进信息技术研发滞后、技术应用不全面、兼容不够等问题。因此,在未来除注重终端信息技术的研发和使用外,一些网络平台和智能服务平台的新生技术也是应关注的方向。 2.电子信息转化成为运用与服务的基本途径。当前信息技术下文档运用与服务,主要有两大类方式。一类是对档案室(馆)藏传统档案,以方便利用为目的,运用专用设备进行信息技术加工处理;另一类是对直接以数字化形式产生的电子图档进行数字化管理,包括电子图档和文件的接收与安全保管,以及科学合理利用。档案信息的利用包括信息检索、信息传递以及信息反馈等,而档案的编研活动实质是对档案信息进行改编重组的过程。虽然档案信息化中并不完全是信息理论与技术利用的内容,但是所有的标准化、网络化、数字化及其他工作都围绕着信息技术展开。信息技术应用成为实现档案信息化的基本途径[2]。在档案资源运用过程中,人们获取信息的需求呈现快餐式又精细化、多样化的特点,信息服务的给取已转变为以网络服务、虚拟服务为主的电子高科技服务。当前信息社会中,档案信息服务更多的是基于互联网,利用现代信息技术向公众提供档案信息查询、咨询等服务方式。现代信息技术的发展,在影响人们信息获取方式和社会形态的同时,也改变着人们的生活和学习面貌。因此,信息公开背景下的档案在线服务必须以用户为出发点,创新理念,更新现代信息技术手段,积极开展信息推送、站点链接、网页聚合等多功能服务。借助ICT的推动力,实现信息与通信环境下的档案信息公开、共享与利用,不断提升档案服务质量和管理水平。 信息通信论文:信息通信工程传输技术研究 摘要: 传输技术随着科学技术与社会经济的快速发展得到了显著的提升,对此应该积极将传输技术应用在信息通信工程当中。特别是计算技术与网络技术迅猛发展的21世纪,网络也呈现出了日新月异的发展,更要加强对传输技术发展与应用,将传输技术有效地应用在信息通信工程当中,进而推动我国信息化社会建设的步伐。对当前时期传输技术实际应用情况及其今后发展趋势作出深入的研究与分析,对信息通信工程今后的发展有着非常重要的意义。 关键词: 传输技术;信息通信工程;应用现状;发展趋势 0引言 随着信息技术快速的发展使人们对于通信要求也越来越高,因此发展通信技术显得尤为重要,因为我国通信事业发展状况对人们日常信息通信有着非常直接的影响,因此,在今后很长一段时间还需要对通信工程作出不断的优化,否则很难满足用户日常对通信方面的要求。将传输技术高效地应用在信息通信工程,对其今后的发展有着非常大的推动作用,并且对通信工程行业也有着非常大的作用。对此本文对信息通信工程中应用的传输技术做出研究,以期对相关研究人员有所借鉴作用。 1传输技术简介 当前时期,在信息通信工程当中主要采用的传输技术是SDH与ASON[1]。其中SDH即同步数字体系,其是在一种将交换功能、复接与线路传输实现整合成为一体,同时由网管系统进行集中操作的一种信息传输网络。SDH主要利用帧的形式对信号加以保存,之后通过光纤实现信号传输,该技术中的信号进行传输过程中,需要将信号传输到ADM(分插复用器)中实现转换,此时将会利用O/E实现信号转换,也需要利用到支路卡辅助完成,从而确保通信信号应有的流畅性。采用该技术时,要想实现用户间的连接,需要用到通信光缆和DDF(数字架配线)。ASON即自动光网络,其是一种具备高灵活性和可扩展性的光网络,能够在直接在光层上根据需求提供相应的服务[2]。传输设备作为ASON中最为基本的传输载体,一般采用的是线性或者是环形组网架构,OXC(光交叉连接)使整个ASON中的核心设备,使ASON的交换平台。根据国际电信联盟文件的建议,可将ASON划分成为传送平面、管理平面与控制平面。该技术能够使网络管理层和传输层实现统一,拥有着非常广阔的发展与应用前景。 2传输技术在信息通信工程中的应用情况研究 (1)传输技术应用于短途传输网络。传输技术在短途传输网络中的应用较为有限,主要集中在本地骨干传输网络当中,通常分布在县级中心或者是市级中心区域。在短途传输网络中的线路一般是采用管道传输光缆作为铺设对象,其中应用的传输技术大多数是SDH,通常情况下,本地骨干传输容量相对较小,常用在城市较为发达的区域,也就是市区当中常常能够看见的地下光缆。相比于长途传输网络,在备份、管理、升级与维护方面具有显著的优势,并且在建设成本上也更为低廉,具有很高的性价比。但是,将SDH应用在本地骨干传输网络存在一个首要解决的问题,即提升光纤利用率。要想使光纤资源得到充分的利用,应该在SDH的基础上实现ASON的应用,通过在SDH基础上构建大量的ASON,使其形成完善的ASON网络,这是因为ASON具有非常好的技术功能,能够通过GDH和G872实现信号传输[3]。但是这一方案依旧存在一定的技术缺陷,即目前运行的电信网络和ASON网络尚未实现良好的融合,进而对信号传输应有的稳定性造成不同程度的影响。这就需要技术人员与研究人员对提升信息传输过程中的稳定性作出深入的研究,进而推动ASON能够更好地应用在短途传输网络之中,使信息传输效果得到不断的提高。 (2)传输技术应用于长途传输网络。对于长途传输网络而言,其具有着比短途传输网络更为广泛的应用范围,因此这对所要应用的传输技术有着更高的要求,所以在进行信息通信工程建设过程中,应该将传输技术和超宽带技术实现有机结合,这样能够显著地提升无线网络方面的传输效率。在长途传输网络之中,之前主要采用的技术是SDH,但是因为SDH有关设备具有着极高的技术要求,并且在SDH当中的所有MSC(移动交换中心)均有着非常大的间隔距离,造成线路设置成本有所增加,并且随着网络用户逐年的增加,这一方案存在的缺陷也逐渐地凸显出来[4]。为了能够有效地解决这一问题,在SDH基础上增加WDM(波分复用系统),将上述两个技术进行整合使用不但能够使信息传输容量显著地提高,并且也无需增加其他的硬件设备。将WDM和ASON实现整合应用,能够使上述两种技术各自的优势均得到充分的发挥,进而构成一个具备非常强大功能的信息传输网络。并且ASON中的单节点还拥有着交叉容量功能,不但能够使通信技术自身的灵活性得到一定的提升,而且还能使流量效果得到改善。 3信息通信工程应用传输技术的发展方向 (1)因为ASON可以使WDM具有的大容量优势和SDH具有的保护能力加以整合,并且能使网络交接实现智能化。此外,ASON具有着先进且可靠的保护与恢复功能,可以自行检索网络并发现网络资源,进而能够为客户提供更多网络服务,并且能够确保整个通信网络始终处于畅通状态。所以,ASON已然成为今后传输技术中的一个重要的研究方向与发展方向。 (2)我国城市化建设快速推进,城市空间也愈发的拥挤,小型化也就成为未来发展的重要趋势。使设备和产品实现小型化发展能够降低空间占用、材料消耗以及运输成本。当前小型化发展已经有所进展,例如,已经制造出仅有巴掌大小的信号延伸设备、光纤收发器以及SDH和PDH(准同步数字系列)等设备单板化等[5]。小型化的发展趋势能够促进传输技术实现更为全面应用,并且能够显著降低建设周期。 (3)传输技术今后的一个很重要的发展趋势便是多功能化,通常在实现小型化的前提下,通过将传统多个设备功能集成在一台设备中,能够有效地降低对光缆的需求,并且对传输线路利用率有所提高,进而实现降低成本。实现向多功能化方面发展最为显著的优势便是能够将传统只进行信号传输的设备更换成为具有接入功能的设备,进而使设备用途与功能得到增加,提高传输设备的增值业务水平,而且对传统分布式设备存在弊端加以改善,使网络接入与传送更为便捷[6]。随着人们对于通信设备提出的要求越来越高,多功能化的发展趋势可以很好地满足人们的需求,进而能够推动社会和经济的发展。 (4)由于现阶段使用的信息通信网络中的接入层与汇聚层在ASON和MSTP(多业务传送平台)上具有一定的差距,因此将上两者实现良好的整合,同时利用UNT接口技术实现智能化连接,便会使多元化业务员和智能化管理实现有效的融合,因此今后实现ASON和MSTP有机整合也是重要发展趋势之一。 4结语 总而言之,随着我国科技水平与经济实力的快速进步,人们日常交往也愈发频繁,为了使人们利用网络实现信息交流与交往,便要对通信工程进行不断的升级改造。尤其是近年来,人们对于通信行业的需求呈现逐年增加的趋势,要想使通信行实现更好的发展,便要大力发展传输技术,将其有效地应用在实际的信息通信之中,这就需要广大的研究人员与技术人员对传输技术做出研究,使通信工程质量得到显著的提升,进而推动我国经济社会更好地向前发展。 作者:沈益虓 单位:国家新闻出版广电总局二〇二四台 信息通信论文:传输技术信息通信工程运用 【摘要】 当前,信息通信工程中的传输技术的作用逐渐凸显出来,传输效率、传输安全性都关系着信息通信工程良好与否。虽然我国信息通信工程发展迅速,但依然存在一定的漏洞,需要掌握最先进的技术,并加强传输技术的研究以及其在信息通信工程中的应用。 【关键词】 传输技术;信息通信工程;运用 传输技术是信息通信工程的核心技术,是未来移动通信工程智能化和高效化的指导。计算机网络已经普及,传输技术也应随之进行改革。对于信息通信工程设计和研究人员而言,要紧跟社会和经济形势,及时采用先进的传输技术,使用工程发展需求和客户需求。 1传输技术类型和特点 移动通信工程涉及范围广,并且为人们生活和工作带来极大的方便,移动通信功能的核心为业务驱动,随着科技的发展,目前的移动信息工程不仅可以实现语音业务,还增加了图片、视频传输业务,以及其他丰富的传输形式。多媒体宽带业务受到越来越多人的关注,其具体的类型和特点如下。 1.1信息通信传输技术的类型 目前的网络制式下,信息通信传输主要是无线传输和光纤传输,主要网络制式为CDMA和GSM。其中,无线网传输是以天波、地波和视距传播为主要方式的一种技术,而光纤则主要依靠同轴电缆、对称电缆和架空明线进行传播。有限宽带网的核心技术为光纤技术,而无线WLAN的核心技术为无线网技术,对于人们日常使用的网络来说,当下无线网技术的发展较快,有线网发展已经由3G网逐渐转化为4G网络服务制式,信息传输速度得以提升。二者之间具有不同的应用范围,光纤传输技术主要应用于信息高速公路,具有高效性和稳定性特征。而无线传输技术是我国未来一段时间内研究的主要方向之一,将用于军事领域和卫星通信中。 1.2传输技术的特点 信息传输技术具有多功能性、高效性等特点。随着科技的发展,有线网和无线网的研究已经到了高级阶段,将在各个领域发挥其作用,并且功能将进一步增多。信息通信功能既体现在人们的生活中,也体现在国家建设上,多功能的网络开发也成为一种优势。另外,随着我国网络传输技术的发展,将逐渐实现产品一体化,使通信网络具有更高的附加值。在此技术下的产品体积越来越小,成本越来越低,功能越来越强大,传输技术的智能化特征逐渐体现出来。总之,传输技术具有自身的特点,他在信息通信工程中具有重要作用。 2传输技术在信息通信工程中的运用 2.1传输技术应用于短途信息传输 短途信息传输是信息传输重要表现之一,通常以县级中心或市级中心为传播范围,光纤和地下光缆是主要的传输形式,以此为基础的信息网络主要为局域网,用于个人网络使用。具体容量小,信息传输管理和升级存在缺陷等特点,短途网络构建并不复杂,但是如何实现短途信息传输的高效性却是研究人员多年来始终关注的问题。在传输过程中要不断的提高传输技术,以信息科技发展为核心,快速解决相关问题,促进短途信息通信工程的发展。 2.2传输技术在长途传输网络中的应用 长途传输网络占据我国网络传输的主体,对信息工程建设具有较高要求。无线网传输过程中,长途数据传输存在损耗,并且面临诸多问题,提高其安全性和稳定性是当下的主要问题。我国的长途传输技术较为发达,应用范围也较为广泛。在一些地区,存在短途传输与长途传输相结合的现象,根据需求的不同可以采用不同的传输方式,其中在一些发达城市,我们通常采用骨干线网络模式,也就是说将重点区域应用长途传输网络,从而有利于维护和升级。但是这一过程容易受到资源利用率的限制,光纤资源有效利用成为关键。目前的技术下只能在SDH网络中建立若干个ASON,并利用所形成的A-SON网络来提高光纤利用率,确保网络传播的高效性。电信网络发展中,ASON可以充分利用网络光纤,提高信息的可利用率。但是这一问题的研究还处于理论阶段,实践成果并不理想。如何将电信网与ASON之间进行结合,发挥ASON的积极作用还需要相关人员进一步的研究。当然,信息通信产品将朝着一体化的发现发展,集多功能为一体的信息通信功能将可以完成更多的检测工作、管理工作以及提供优质的服务。信息通信工程不再是简单的设备组合,而是实现了资源优化的信息通信工程,在信息传输上体现出了其强大的作用。 3总结 传输技术在信息通信工程中具有重要作用,是信息通信工程的主要媒介,信息技术的传输效率决定了信息通信工程的优劣。我国无线网络和光纤网络均处于快速发展之中,在这一过程中,研究人员应承认信息传输技术的重要性,并充分的开发这一技术,使其在信息工程中发挥积极作用。通信网络工程的目的是提供优质服务,因此需要技术人员和研究人员以提供优质服务为目标,不断的优化传输技术。笔者分析了当下的信息通信工程特点以及传输技术在工程中的应用。只有不断的扩大与开发信息,才能确保其作用发挥。 作者:刘文捷 单位:广东海格怡创科技有限公司 信息通信论文:信息通信工程网络技术发展 摘要: 近几年,伴随着我国社会经济的不断发展,电力企业发展的如火如荼,且电信技术在电力企业的应用推动了电力工作的有序发展。尤其在近几年,网络技术与计算机技术的应用,在一定程度上推动了我国电力系统的更新,并且受到广大群众的关注与追捧。在新时期,为从根本上得到更良好的发展,电力信息通讯工程中网络技术需要加强分析与探究。 关键词: 电力信息通讯工程;网络技术;光纤传输网;无线网 众所周知,在近几年我国社会的快速发展推动了人们生活方式的创新变革,尤其在迈入21世纪之后,网络技术的应用在一定程度上推动了各行各业的发展,且网络技术在一定程度上改变了人们的生活方式,在电力企业中同样如此,尤其是电力信息通信工程,要想在激烈的社会竞争中有立足之地,则需要从全局出发与分析,加强分析与探究。 一、新时期电力信息网络技术发展的现状分析 在当前的总体发展趋势下,我国电力信息网络技术得到了创新发展,且在整个发展过程中国家给予了扶持,这样一来,则在一定程度上保证了网络技术发展的科学性以及全面性。从基本性质分析,网络技术所涉及到的内容非常多,其中不仅包括各项科学技术,并且在发电、输电中均有所应用,且网络技术在电力信息工程中具有特色,能够体现出不同的特点[1]。 二、网络技术发展的概述 从整体角度分析,网络技术得到了多年的发展,经历了多个阶段。笔者通过对相关文献的综述,认为网络技术在发展中可以从三点出发:第一是电力信息网络技术从之前的简单模式发展演变为具有局域特色的多元化网络模式,其中网络连接所采取的材料发生了重大的变化,从传统的通信方式转变为无线连接的网络模式。第二是在当前科学技术的不断发展与静不下,网络服务模式发生了重大的变化,传统模式下的单一、陈旧局面逐渐演变的具备丰富性,具有代表性的则是网络电视、视频通话等[2]。第三是从整体范围角度出发分析的,网络所涉及的范围已经发生了翻天覆地的变化,其中涉及到诸多领域,在整个发展过程中,计算机模型出现变化,主要表现在外形以及体积上,演变的越来越小,在携带的时候比较方便,且功能也得到了健全,逐渐发展成为了多功能综合性的工具。 三、网络技术应用范围的分析 在我国电力信息系统的整体发展中,正是因为网络技术的应用,才促使其电力信息系统发生重大的变化。其一是在电子信息应用中网络技术得到应用,正是这种发展模式也在一定程度上提高了电力系统的控制能力,也实现了对电力系统的有效管理。其二是在电力信息系统中应用网络技术,可以导致电力系统的发展方式出现变化,能够实现方式的创新。其三是网络技术的应用下可以保证电力部门之间形成良好的合作关系,这样便可以实现部门与部门之间的交流、分析。其四是从全局出发,网络技术在电力信息系统中的应用可以提高电力企业的工作效率,能够保证各项工作的有序进行,保证工作效率与工作质量[3]。当然,从另外一个角度分析,在当前信息时代纵横发展的趋势下,网络技术已经成为了千家万户中的“新宠儿”,推动了社会的有序发展。其中网络技术的应用可以改善传统的弊端,比如能够实现远程服务交流,人们可以应用电力信息网络技术拉近彼此之间的距离,实现自主交流。实现了自主办公,可以提高办公的效率与质量,为企业的发展带来帮助,提高资源的使用率。 四、电力信息系统中网络技术的发展趋势 (一)电力信息系统中网络技术的发展趋势 在当前,互联网已经成为了不可或缺的组成部分,互联网技术也得到了发展,推动了社会的进步,改善了人们的生活状态,正是这种发展趋势,电力信息系统中网络技术发展已经成为了全新的发展格局,且面临着不同的要求。其中在一方面,人们要求网络信息要具备智能化,需要保证信息的开放性与全面性,能够实现信息路径以及工作兼容的有效结合;另一方面,当前社会在不断发展与进步,越来越多的人希望网络传播的速度增快,这在一定程度上给网络速度提出要求,无线网络的出现改善了传统的模式与弊端,也将传统网络中所存在的不足改善,为人们的生活带来了帮助[4]。但是毋庸置疑,正因为社会的不断发展,电力信息系统中网络技术需要从最基本的内容出发,如此才能得到创新发展与进步。 (二)电力信息系统中网络技术的发展前景 正如上文所言,在当前科学技术的不断发展下,网络技术已经发生了重大的变化,传统以太网以及令牌网的现状已经被摒弃,取而代之的则是无线网以及数据网。从某个角度分析,这两种网络模式现在已经被人们所应用,在诸多行业中应用,光纤数据网最为主要的优势便是具有双环的设计模式,这种设计方式能够从根本上保证数据的准确性以及全面性,能够避免局部不受到损坏[5]。除此之外,从另外一个角度分析,光纤数据网具有非常明显的抗干扰系统,这种系统的应用可以提高数据传输的效率,将这种模式与传统模式相比较,其优势十分明显。而无线网是近几年非常流行的产物,电脑、手机均等可以应用,这种网络的优势比较明显,不会受到网络线路所带来的影响,可以随意操作,实现无障碍沟通,但是最大的缺点便是会受到外界环境所带来的影响,不具备稳定性。 五、结语 综上所述,在科学技术的不断发展下,网络技术得到了广泛的应用,在目前电力信息系统得到应用,且电力企业也成为了不可或缺的重点企业,在电力信息工程中积极应用网络技术不仅可以提高质量与效率,并且还可以从全局出发,从网络机制角度出发,保证网络技术发展的稳定性与全面性,值得关注与思考。 作者:邱赟 单位:江苏省邮电规划设计院有限责任公司 信息通信论文:信息通信技术媒体发展研究 [摘要] 在网络技术快速发展下,信息通信技术已经不仅是媒体发展的保障力量,而且已经成为媒体发展的促进力量。近些年来,网络媒体、手机媒体已经成为媒体发展的新兴力量,正在日渐改变着人们的生活和工作方式。本文主要就新媒体的发展趋势、信息通信技术对促进改变媒体发展应用的方法两个方面展开论述,希望能为媒体在未来更好地发展提供一些参考。 [关键词] 信息通信技术;媒体发展;影响 引言 网络信息通信技术的飞速发展,已经对社会的经济、政治、文化及人们的生活等方面产生了诸多影响。同时,它也对媒体的发展产生了重要影响。在这种背景下,网络信息通信技术已经不仅是媒体发展的保障力量,而且成为改变和促进媒体发展的重要力量。原因是,媒体发展在未来的趋势是依靠技术、媒体主体、发展环境实现现实平台与虚拟平台的结合,而网络信息技术正是满足这种未来发展的重要技术手段,并且,利用网络信息技术还可以为未来的媒体发展搭建广阔的发展平台,让媒体以更大的传播效率在市场中产生更加广泛的影响。 一、新媒体的发展趋势 1.网络媒介发展迅速 新媒体的发展趋势是网络媒介快速发展。这主要可以从下面四个方面得以体现。第一,网络互联是媒介的一种重要表现形式。不同地域之间可以利用网络互联进行有效的信息传播,具有直观、快速的特点,极大地降低了传输的成本。比如:利用互联网技术媒体可以对一些重要的会议进行现场的网络直播,保障会议内容可以以最快速的方式在全世界进行有效传播。如:中央电视台等知名媒体利用网络信息技术进行关于中国共产党历次中央全会和重要表彰大会视频直播,就是利用网络连接特点的一个重要凭证。第二,网络媒介快速发展的特点是传播的无线化。网络新媒体是使用电磁波进行网络数据的传播,而不用像过去那样使用大量的设备和长长的线路,极大地降低了成本,同时又保障了信息的快速传播。第三,网络媒介的发展特点是信息的智能化。依据这一特点,媒体在进行新闻报道和各种节目活动的制作传播时就可以利用网络智能化减少操作程序,提高操作的效率,同时用很低的成本就可以获得很高的经济效益和社会效益。第四,网络媒介的发展特点是融合化。在未来的发展过程中,电信网、电视网、互联网将进行有机的融合。在这种融合中媒体也会进行结构的优化和融合。比如纸质传媒和电视媒体、网络媒体的有机融合。同样以中央电视台为例,现在中央电视台在进行节目传播时既有电视上的各种频道节目,同时我们利用互联网在手机和电脑上也可以观看。其在进行节目制作时也充分利用信息技术的优势,以快捷、准确、科学的方式,把一个个精美的节目和信息制作出来,再通过网络、电视等方式进行传播。简而言之,在报纸、杂志、周刊中呈现出的信息,同样可以在电视和纸质媒体的网络版中进行呈现,它们已经融合为一个有机的整体。 2.虚拟与现实相结合 新媒体的发展趋势是虚拟与现实相结合。第一,网络媒体的构建与发展是在现实媒体的基础上进行的。第二,现实媒体通过信息技术的特点同样可以构建出网络虚拟版,对现实媒体的内容进行有效传播,扩大现实媒体的影响力和增强传播的效果。比如,现实中各大电视台就是这样做的,电视节目同时可以在网络上进行同步直播观看,纸质传媒的内容同样在网络上有电子版。 二、信息通信技术对促进媒体发展的作用 1.改变原有媒体发展方式 首先,信息通信技术改变了传统媒体的发展方式。比如,现在全国各种主要纸质传媒、电视媒体都进行了不同程度的网络化模式的革新。这一革新可从以下三个方面得以体现。第一,从传播方式来讲,主要的纸质传媒和电视传媒在进行信息内容的传播时既有纸质版、电视版,同时这些内容又可以在网络上进行呈现。我们通过手机、电脑等与互联网进行连接,点击进入页面,运用合适的播放器就可以观看。第二,从制作方式来讲,信息技术的运用可以使传统的媒体在进行传播内容制作时获得广泛的信息来源和快速的制作手段,降低制作的成本,提高制作的效率。第三,从管理方式来讲,信息技术的运用可以使管理呈现出科学性和客观性。比如,一些媒体召开会议研究今后的工作时,一些人可能因为生病、出差等原因无法现场参加。但是,通过设计出专业的媒体会议专属播放软件,这些人通过手机、电脑等就可以进行同步直播观看,不会受到各种原因的影响。这个例子可以充分体现出,利用现代的信息通信技术可以对媒体内部的员工进行有效的管理。 2.促进新媒体的产生 信息通信技术促进新媒体的产生。信息通信技术的广泛应用改变了人们的思维观念和认知水平,虚拟化的网络平台的建立就是证明。在这种观念的转变之下,信息通信技术促进了一些新媒体的产生。比如各种社交网络平台的建立、O2O商业模式的建立、搜索引擎的广泛应用。 (1)社交网络平台的建立。信息通信技术的快速发展,直接导致人与人之间的沟通方式除了面对面外,还可以通过各种各样的社交平台进行网络化的沟通。从原来的ICQ到后来的MSN,再到现在普遍使用QQ及微博、微信等方式,人们在广阔的网络虚拟平台中利用这些社交平台进行了广泛的人与人之间的了解和沟通。 (2)商业模式的建立。信息通信技术的快速发展,也同样导致了商业模式的快速变化和发展。这种变化和发展主要从两个方面得以体现。第一,地图已经不再是人们单纯指路的向导。在手机和电脑中的地图已经成为帮助人们进行衣食住行选择的一个重要的工具。第二,电子商务的兴起和广泛应用,彻底方便了人们的生活,降低了购物花去的时间和精力成本。同时,对于商家来说,电子商务平台的应用极大地降低了运输的成本,减少了物品流通的环节。在电子商务平台上,还可以引入许多的广告业务,增加自身的收入水平。比如阿里巴巴、淘宝、京东商城等,都是这种模式的典型代表。 (3)搜索引擎的广泛建立与应用。信息通信技术的快速发展,也导致搜索引擎的广泛建立与应用。百度、谷歌、雅虎等搜索引擎的应用极大地方便了信息的传播和各种各样的节目的精彩呈现。比如,利用百度我们可以通过新闻、视频、地图、音乐等多个窗口马上搜索到我们需要的内容,再通过各种各样的打开方式就可以观看。原因是,许多传统的媒体和百度公司进行了战略合作,在电视和纸质媒体中的内容已经在百度中进行了同样的信息复制,我们通过这个搜索引擎同样可以进行了解和观看。信息通信技术促进和改变了媒体的发展,使我们的生活变得更加丰富多彩。 作者:王金芝 单位:青海民族大学 信息通信论文:信息通信工程传输技术应用 摘要: 只有将通信技术作为今后研究的主要方向,才可以不断促使我国在技术领域上的进步与发展。传输技术不仅要应用到每个领域、每个行业中,还应该扩大其在家庭各户中的应用范围。而信息通信技术的应用不仅便利了人们的生活,同时也增强了人们的沟通与交流,将传输技术应用到信息通信工程中可以有效的促进社会的发展与进步。 关键词: 传输技术;信息通信工程;应用 引言 当前,我国大部分地区已经普及了网络信息技术,但因为地区经济发展情况的不同,不同区域的技术也存在较大差异,进而导致通信水平也高低不同。一般情况下,通信网络会经由传输网络为其提供相关服务,所以传输水平的高低将严重影响通信网络的运营,所以研究设计人员要逐步扩大传输技术在信息通信工程中的应用范围。 一、传输技术应用的主要特征 1、小型化 传输设施的小型化可以提高用户的感官享受,同时也可以节省经济支出,促进供应商的长远发展。因此,小型化的传输设施设备是当前研发高性价比产品中不可或缺的一大环节。 2、功能具有多样性 传输设施的体积不断缩小,同时其功能也在不断增多,进而也就提高了传输设备在使用阶段的技术水平。一方面可以有效的利用传输网络的容量,同时也减少了光纤在空间方面的占用方式。 3、传输设备实现一体化 从单板机速率来讲,因为一样的单板机速率设施,实现了一体化的速率设施可以为设备监管提供便利。设备管理人员可以在这种一体化集合上利用一些备用设备实现信号的传输过程,具有便捷性。同时通过SDH技术还可以有效的集合传输设备和不同的接口板卡,在一定的时间范围内有效的实现了速率的传输,尤其是所利用的分插技术可以灵活的分配设备电路,同时也可以合理建设整体局域网。 二、信息通信工程中传输技术的具体应用 1、应用在短途运输中 传输技术应用在短途传输网络中一般是应用在市级中心或县级中心,通常是利用管道光缆。短途运输技术主要特征就是局域网络容量偏低,由此就导致传输设备在技术升级、存储备份等方面存在一定的缺陷。在构建短途网络的过程中,研究人员当前亟需解决的关键就是怎么提升信息传输的稳定程度及传输技术的水平。 2、应用在骨干线网络中 经由调查发现,在骨干线网络中可应用传输技术。但是因为传输技术本身的问题,导致一般仅仅是在发达地区才有骨干线网络的应用,也为发达区域的人们创造了优良的通信信息条件。除此之外,通过分析传输技术在骨干线网络中的应用情况发现,其性价比相对较高,且维护管理水平也相对较高,基于此,技术操作人员应该提高对传输技术在骨干线网络中应用的重视程度,同时不断扩大传输技术的应用范围,进而提高资源的使用效率,创造良好的信息通信环境。 3、应用在长途干线网中SDH技术是在传统长途干线中应用较为普遍的技术,但随着科技的发展创新及网络使用人员数量的不断增加,SDH技术的功能已经无法满足社会发展的需要了,同时其投入资金量较高,与当前节约型社会要求不符。从这个角度来说,相关技术研究人员已经开发出了结合WDM和SDH的新型技术,这种技术可以合理改革硬件资本,扩大了系统容量。EDFA技术可以有效降低中继设备的使用量。 4、应用在光纤通信技术中 光纤通讯技术的应用范围十分广泛,尤其是在市话中继站中,其应用范围相当大。长途干线通信通常是利用卫星、微波及电缆间的通信,同时辅助光纤通信技术进行比特传输。在世界范围当中,比特网传输的应用范围较为广泛,一方面要保证全球通信网的实现,另一方面还要确保国家与国家间的通信问题。在社会发展进程中,光纤通信技术广泛应用在城镇有限电视网及交通控制中。由于光纤通信传输技术能构成主要的存在特性,因此,在光纤模拟通信的过程中,也将逐渐应用数据通信及数字通信。 5、一体机的投入使用 传输技术应用在信息通信工程中的主要表现之一就是一体机的投入使用,具体内容如下,第一,在信息通信工程中应用一体机可以有效整合单板机,换句话来说就是将信息通信工程划分到统一的系统当中,从而对信息通信工程进行实时实地的监测,提高信息通信系统运行的安全。第二,一体机的应用对于设备组合方式的要求相对较高,所以在这样的情况下,技术研究人员在操控一体机的时候要创建监控系统及管理系统,进而为一体机的应用创造优良的配置环境,进而提高一体机的使用效率与信息传输的速率。 6、应用在无线传输中 在信息工作阶段,无线传输通常是利用电磁波传输的。无线传输不仅成本相对较低,而且也其性能也相对比较稳定。无线监控系统是结合了监控技术及无线传输及时,可以在不同地域,应用无线通信的手段对现场信息加以传输与监督控制。同时该系统还可以生成视频数据库,具有较高的便捷性。因此,从这个角度来说,无线传输技术一方面具有较高的扩展性,另一方面也确保了具有灵活性的组网过程。 三、传输技术在信息通信工程中的主要发展趋势 从当前情况来看,在信息通信技术中,传输技术主要有以下发展方向:首先,从ASON技术来分析,设计研究人员在应用落实ASON技术的过程中将逐步关注SDH的保护能力及ASON系统的容量,并将其加以结合,从而有效解决以往信息通信工程在实际发展中所产生的问题,最终确保系统的安全性与可靠性。其次,在信息通信工程中,传输技术发展的主要趋势还包括实现智能光路由的提供。基于此,技术研发人员应该逐步提高对此的重视,同时在信息通信工程中加以应用落实。 结束语 在传输技术研发的过程中,设计人员一定要结合市场发展的具体情况及要求,通过合理分析,促使人们认识到传输技术的应用发展对于信息通信工程的价值及意义。本篇文章重点剖析了传输技术在信息通信工程中的实际应用,以供相关人员参考与借鉴。 作者:牛超 董一方 闫波 单位:北京电信规划设计院有限公司 信息通信论文:生产性信息通信技术创新研究 【摘要】 随着互联网的高速发展,我国信息通信技术在近些年获得了很大的发展空间,在短期内获得了令人瞩目的发展成果。而生产性服务业作为近几年来发展快速的新兴行业,促进了我国信息通信技术以及生产性服务业的发展。笔者在本文中主要研究信息通信技术在生产性服务业的应用以及创新研究,为未来这些产业的发展提供理论支撑。 【关键词】 信息通信;生产性服务;应用;创新研究 近些年来,随着我国改革开放事业的不断发展,我国与国际社会的联系也日益密切,与国际社会的交流也对话也越来越频繁。尤其是近些年来我国迅猛而有力的经济社会的发展给我国的信息通信技术与生产性服务业提供了极大的发展空间,让我国的这一高新产业得到源源不断的动力与机会,抓住了我国产业发展的黄金时代。 1.探析信息通信同生产性服务业关联所在 ①信息通信技术作为近几年来我国大力发展的高新技术,在各方面的作用都十分显著。可以说,当代社会离开了信息通信技术就不能良好快速地发展,当今文明社会的加速建设很大程度上依赖信息通信技术的成熟与发展。信息通信技术不仅对于社会中的居民生活产生了巨大的影响,最重要地是对于当今产业发展的极大的促进与推动作用。[1]与此同时也不能忽视了信息通信技术的发展与成熟,使得中国与世界的联系越来越紧密,与国际世界的交流也越来越频繁。一言以蔽之,信息通信技术作为当代的新兴技术之一,对于促进当今社会的产发展是大有裨益的。 ②生产性服务业是随着信息通信技术的发展而繁荣与兴盛起来。随着世界工业化不断地进入高精尖领域,而不再只注重工业化大生产这一单纯模式。生产性服务业也获得了发展的良好空间与机遇。另外,信息通信技术的日益成熟也是推动生产性服务业发展的强力动力之一,同时而是技术支持。生产性服务业的涉及面很广,作为一种新兴的产业,更加注重服务与创造,也由注重劳动力投入到更加注重人才与知识的投入。同时也生产性服务业的模式也越来越多样,生产性服务业的生产质量及服务质量也越来越精准[2]。总之,通过信息通信技术的有效运用,我国的生产性服务业的发展的空间与前景都是不可限量的,因为在中国有极大的需求和市场的吸引。然而,生产性服务业作为近几年来新兴的产业之一,发展的势头虽然很足,却仍然存在着诸多的发展中的问题,尤其是信息通信技术虽然经过这些年的发展,变得已经比较成熟了,然而,当信息通信技术运用在生产性服务业上时,却仍然存在着诸多亟待解决的问题,因为尽管两者都是发展得比较完善的新兴产业,但两者的配合运用的效果却不够明显的,这是所有的此类产业科研人员所应思考的问题。解决这类问题是我国信息通信技术与生产性服务业发展的重中之重,也是未来信息通信技术在生产性服务业中运用与发展,发展与成熟的重要方法。只有解决了目前此类产业发展中的这些问题,未来信息通信技术在生产性服务业中的发展与运用也才更成熟。 2.信息通信技术体现在生产性服务业中重要的应用意义 ①毋庸置疑,信息通信技术对生产性服务业的关键意义就是推动了生产性服务业的内部转变、发展,为生产性服务业的发展提供更多的转变与重新创新的机会。通过运用信息通信技术,使得生产性服务业的发展方式更为多样化,在未来的发展方向上也更为多元。信息通信技术的完美运用在在为生产性服务业的同时,自身的技术也得到不断的提高。所以,这两种产业的结合是一种互惠互利的完美联系,是可以探讨的未来此类产业发展的新思路与新方法。 ②生产性服务行业其实是传统行业的统筹组合,是未来新兴产业发展的可取之路。顾名思义,生产性服务业具有两种属性,自一种属性是生产高质量的产品,还有一种属性便是在完成了产品的生产以外的为客户提供服务的功能。这两种功能对于产业发展的成熟都具有重要的意义,两种功能缺一不可。尤其是在生产的基础上加入的服务功能,更是满足了当前产业大发展的重要因素。而信息通信技术在运用于生产性服务业中又具有强大的联系与推动作用,促进了生产性服务业的各方面的发展。 ③生产性服务业在发展之初就比传统的产业要完善,更适合市场的需求,这一点,无论是传统的生产性行业还是传统的服务业都没有办法相提并论的巨大优势。尤其是通过运用信息通信技术的全球联系,速度、便捷、庞大的资源以及各种最先进的经验都接踵而至,为当前我国的生产性服务业提供巨大的经验、技术以及无限延展的广阔市场。通过延长传统的生产性行业的生产链条,为其提供客户普遍需求的一站式到家服务,为无论是个人客户还商业客户都提供了更多的便利。当然,客户的优质体验反馈到生产性服务业的本身,这一机制所产生的需求效应在未来是难以限量的。 ④相比于国外的生产性服务业的发展状态,在当我国的生产性服务业的发展过程中不可争议地存在着许多的问题。而且在信息通信技术的运用在生产性服务业的起步于当前的运用状态上,我国的信息通信技术不可否认的还存在着众多的问题亟待解决,而且,我国作为经济与人口市场的大国,更应当具有一种创新思维与创新意识。应当主动和世界的先进技术接轨,学习和借鉴国外的先进技术,并且要内化为自己的东西,然后通过自己的创新与创造能力,将信息通信技术熟练地运用于生产性服务业中,创造一种新的中国力量与中国技术。同时加强国内的信息通信技术以及生产性服务业与国际世界的交流与联系,为中国的运用信息通信技术的生产性服务业挖掘更多的国际市场,同时,也能为目前以及未来的国内的生产性服务业获取更多的先进技术与先进经验。 3.应用国内信息通信于生产性服务业的创新研究 近几年的国内信息技术的发展在作用于生产性服务业的创新研究时发挥了重要的作用。尤其是近十年来,随着我国的信息通信技术的不断地发展与完善为生产性服务业这一新兴产业提供了更多新的发展思路以及创新思维,加上中国不断繁荣的社会经济以及庞大的人口市场需求,生产性服务业在最近几年呈现井喷式的大发展,真可谓是遍地开花,各处繁荣。当然,这其中最重要的其实信息通信技术这一技术支持,因为有了信息通信技术的这一技术支持,才使得生产性服务业的服务层面成为可能。[3]利用更廉价但却更广阔的资源为生产性服务业提供无限的支持,通过信息通信这一技术为企业与客户的联系提供更多便利与接触,为客户打造更精准的服务业务。尤其是这些年电子商务的兴起与繁盛,很大程度上得益于国内信息通信技术的发展与繁荣。这也是应用信息通信技术推动传统的企业或者是小生产者不断创新的动力。当然,运用信息通信技术加强与国际社会的联系,不断地创新和提高自身的实力,谋求在国际市场上的利益与合作。而这也更比较符合我国当前的产业政策,积极鼓励有能力,有担当的企业走出去,提升中国的国际影响力,更多是提升中国企业良好的企业形象。 4.结语 信息通信技术与生产性服务业同属于当今时代下的高新技术产业,两种产业各有特点。但是当将信息通信技术运用于生产性服务业中,却产生了一种巨大的能量,为生产性服务业的发展打造了一种前所未有的发展空间,使得未来的生产性服务业迈向多种新型的发展之路。 作者:刘贵深 单位:广东达安项目管理股份有限公司
机械手设计论文:智能仓储机械手的结构设计 摘 要:工业机械手在工业生产的各个方面得到广泛使用。文章根据国内外先进的机械手技术,设计出一种用于物料搬运,结构简单,维护方便的机械手的结构。主要设计机械手臂部分和机械手抓手部分的机构。 关键词:机械手;机械手臂;机械手抓手,结构设计 1 引 言 目前工业机械手面临的问题主要还是成本的高昂和精度控制的不易达到要求。从工业机械手的具体应用情况来看,生产过程的机械自动化已成为现代工业的主要问题。虽然现代机械制造业中的加工、装配等各生产工序主要是间断的,但自动化生产中装卸、搬运等工序亟待实现机械化,工业机械手的出现便可满足这一需求。无论国内还是国外,工业机械手的应用前景广阔,而对机械手使用性能的要求则越来越高,面对越来越多样的产品需求,机械手结构上在向着小巧型,灵活型的方向发展,因此机械手结构设计的合理性变的至关重要。 2 机械手结构设计 2.1 机械手手臂部分原理 欲满足机械手的搬运功能,即将货物从某一水平高度提升至另一水平高度,可采用曲柄连杆机构实现规定搬运动作。本课题应用平行四边形机构的运动特点,依靠电动推杆驱动平行四边形机构转动实现货物高度上的变化。 平行四边形机构是一种平面连杆机构,由于构件联接呈平行四边形,因此也叫做平行四边形机构。平行四边形机构结构简单,易于分析,构件运动一致性好,广泛应用于各种实现平移搬运等功能的机构。 2.2 机械手手臂部分结构设计 机械手手臂在整个工作过程中起着至关重要的作用。本文所设计的机械手臂为平行四边形机构,由于机械手臂也是机械手负载的主要施加部位,故应具有良好的强度与刚度,保证在机械手工作中不能发生弯曲或折断的情况,同时搬运机构若过于沉重则会影响搬运功能的实现。 工业铝型材表面经氧化处理后,外观漂亮且耐脏,工作中沾染的油污易于清洗,可根据不同承重采用不同规格型材组装,同时搭配铝型材配件,无需焊接,安装拆卸方便,轻便环保,整体机械性能较好,广泛应用于生产制造行业。 本文的搬运机构选用密度小强度大并广泛应用于工业机械手行业的工业铝型材较为合适。机械手手臂结构整体布局及各个部件,如图1所示。 机构中的工业铝型材之间通过铰接的方式联接而成,支撑连杆梁1通过销轴5与固定在底座板材上的连接件联接,由角铝3将支撑梁与联接电动推杆4的横梁联接起来,而电动推杆4与底座板材则通过电动推杆连接座2固定于底座上。 2.3 机械手抓手部分原理 搬运机械手末端的机械手爪是机械手直接与货物接触的部分,机械手爪能够直接完成对货物的拾取和夹紧动作,它可以依据人手动作通过设计实现相应功能,通常机械手爪被安装在手臂的端部。机械手爪结构形式与人手有较大区别,它的结构外形拥有机械式的特点,通过不同部件的联接组合完成指定运动过程,依靠自身的运动而将物件抱住,故手爪即为主要的传力构件。 本课题所设计机械手的手部结构应为钳爪式,钳爪式手部结构包括手指和传力机构。如图2所示,机械手爪1在电动推杆的驱动下向右移动,当左部碰到左侧连杆机构时带动手爪2处,机械手爪的两部分1、2完成张开手爪动作;当右侧手爪在电动推杆缩回时,手爪2在弹簧作用下回复原来位置实现对货物的抓取动作。 2.4 机械手抓手部分结构设计 对机械手爪设计过程中,应考虑以下几个方面:机械手爪部件至少要有一定负载承受力,在将货物重量计入影响后,鉴于搬运动作中由于颤动所产生的影响也应适当增大设计强度,避免工件发生松动或脱落的情况。 为使机械手爪和被运输货物间保持较为稳定的姿态,应根据货物的实际外形设计相应的末端执行机构形状。所设计机械手爪主要受到被夹持物的反作用力,必须达到设计所需强度和刚度防止手爪断裂或弯曲变形的状况发生,同时设计机械手结构应该简单,缩小尺寸,尽量轻便以免影响运动过程。本文所设计机械手结构,如图3所示。 其中,机械手抓取动作的通过以下动作实现:由电动推杆1伸长驱动一体式小抓手向右移动,同时与一体式小抓手通过螺栓连接的连接杆4被带动向右移动,当连接板5接触到连杆6时,在连杆机构作用下,连杆8将沿水平方向向左移动直至小抓手突出部分完全缩回连接板9内,此时连接板右端面接触货物,电动推杆1缩回直至右侧一体式小抓手3上的连接板与货物接触并实现夹紧,在回缩过程中,当连接板5与连杆6不再接触时,连杆8在弹簧7的作用下回复原位,两个机械手爪的承重板通过支撑货篮的缺口位置,完成对货篮的抓取动作。 3 结 语 本文主要设计一种用于搬运货物的机械手,在生产过程中的搬运货物环节里替代工人,提高工作效率,节约更多的人力成本和物力成本。主要进行机械手的结构设计,通过对机械手臂和机械手抓手的结构设计,使整个机械手机构较为简单,维护方便。 机械手设计论文:一种新型空调换热器自动插翅机械手设计 摘 要:我国是全球最大的白色家电生产国和消费国,现在空调散热翅片国内几家大型空调厂的翅片插管大多都还是工人手动完成。本文介绍的空调换热器自动插翅机械手装置就是将空调换热器中的散热片无损伤地插到已经摆好的U型管中的机械设备。从而达到降低废品率,提高劳动效率和自动化的目的。 关键词:空调换热器;自动插翅;机械手 0 引言 作为全球最大的白色家电生产国和消费国,现在国内大型空调厂的空调散热片翅片插管大多都还是人工插翅,效率较低。而在国际上,日本的日高集团已经成熟的掌握了空调散热器的翅片插管问题。目前正在推广,该设备从翅片冲压到胀管等几个步骤都实现了全自动,不需要人为干预,废品率已经达到了行业要求。但是价格比较昂贵。本文介绍的空调换热器自动插翅机是一种由计算机控制的自动化翅片展开和翅片抓取并将翅片插到已摆好的U型管中的设备。 1 空调换热器插翅机工作流程 如图1,空调换热器插翅机包括:接料部分、翻转翅片、翅片展开、插片机械手和U型管循环5个部分,具有工作效率高,节省人力,废品率低的特点。其工作流程如下: 接料设备将冲压机冲出来的翅片接到接料设备上的接料针上,每20片一组进行循环,当翅片运到接料设备的取片处时,翻转机械手开始工作,翻转机械手先用接料针插入翅片孔内,然后夹取翅片,进行翻转,使得翻孔面是朝上。翻转过后,翻转机械手将翅片放在展开机构上,然后展开机构将按组等距离展开,每组距离为165mm。然后插片机械手开始工作,将展开机构上的翅片全部插入到U型管中后,U型管循环设备将已插好的U型管运走,并将新U型管运到插片位置,整个设备就这样不停地循环。 2 插翅机械手结构 机械手固定在Z轴上,控制其沿Z轴运动,控制机械手沿Z轴运动用线性模组控制。因为直线模组单体运动速度快、重复定位精度高、本体质量轻、占设备空间小、寿命长。因为我们设计的是20个翅片为一个单位,20个翅片落料的是时间为40s,所以分给机械手的时间为12s(一共要插2次,按一次6s,共12s),为了能跟上节拍,使用了两组机械手。同时进行工作,两组机械手同时从两侧向中间插。Y轴方向也用模组驱动。因为跨距为3000mm,而现有的线性模组,一般行程大都小于1600mm,行程过长会导致模组变形和精度降低,承载量会大幅降低。所以这里Y方向,采用两个线性模组。单个线性模组的行程为1400mm。X方向因为行程过大,一侧用行程为2000mm的丝杠和导轨组合驱动,另一侧用直线滑轨导向。 3 插翅机械手动作过程 插翅机械手有3个动作:夹爪左右加紧收缩,夹爪托住翅片上下运动和下压板的下压运动。下面我们就对这三个动作进行详细介绍: 3.1 夹爪左右加紧收缩 当机械手运动到指定位置,机械手开始夹取放在展开机构上的翅片,机械手沿着Z轴向下运动,当机械手上的定位针和展开机构上的定位针对齐并接触时,机械手夹爪开始运动,夹爪向内收缩,运动的距离为25mm,夹爪底部平托住翅片,一个机械手上一侧有4个夹爪托住翅片,防止翅片有过大的挠度变形,一侧机械夹爪托住的宽度,大约为一个翅片宽(翅片宽18.19mm)。 3.2 夹爪托住翅片上下运动 当夹爪左右手缩加紧完成后,夹爪向上运动,将翅片向上抬起,目的是将翅片脱离展开机构的接片针,接片针的长度大约为80mm左右,这就要求机械手夹爪要抬升100mm左右,机械手夹爪不能和翅片有过大的力作用,不能过分的加紧翅片,否则翅片会容易变形(翅片的厚底为0.1mm,易变形)。 3.3 下压板的下压运动 当机械手取翅片时,下压板不运动,当机械手沿Y轴运动到U型管循处时,机械手整体沿Z轴下降,当机械手定位针顶与U形管上的锥帽距离2mm时,机械手开始运动,夹爪拖着翅片向下运动,当夹爪底端到达U形管口下方30mm处(当一次插20片翅片,20片翅片的总厚度约为30mm)时,机械手夹爪开始向两端展开,展开的距离为20mm,因为U形管的直径与翅片孔的直径相差很小(翅片孔的直径为7.3±0.03mm,U形管直径7±0.1mm),所以翅片依靠自身的重力不一定能完全下落,所以这时,下压板开始下压,使翅片完全插进U形管中,同时还可以平整翅片。 4 插齿机械手驱动原理 4.1 夹爪伸缩运动原理 夹爪伸缩运动是通过连杆机构实现的,气缸(图片中左上角)推动推块(绿色)向前运动,推块是在微型导轨上进行滑动,导轨宽为10mm,推块上有4组推杆,推杆推动着4组夹爪进行左右移动,从而实现了前后运动转化为了左右运动。推杆在导轨上移动,同时推块推动着连杆展开,连杆推动着夹爪在滑道里左右运动,实现了展开与合并运动。 4.2 夹爪上下运动原理 夹爪上下运动是通过连杆机构实现的,气缸(左下)先推动着推块(红色)在直线滚珠导轨上向前运动,同时推块连接着连杆(上下),因为导轨底座被限制只能上下运动,所以,当推块带着连杆(上下)向前运动时,连杆顶着导轨底座向上运动从而实现夹爪的上下运动。为了阻止上下运动的支架不前后运动,设计了挡板,在上下运动的支架两端各安装了一个滚轮,滚轮在挡板的阻挡下,只能上下运动,实现了支架的上下运动。 4.3 下压板的下压运动原理 气缸(中间)伸缩带动固定板上下运动,固定板带动导柱进行上下运动,导柱通过螺栓固定在固定板上,同时导柱固定在下压板上,所以气缸运动就传动到下压板上,从而实现下压运动。下压运动的行程即为定位针的长度。 5 结语 本文主要介绍了一种空调换热器自动插片机中的插片机械手的结构与工作原理,该结构的优点在于不需停机的情况下,实现换热器的连续自动插片,减少了人力,提高劳动效率,对于大量依赖人力插翅的当前空调生产线的改进具有一定借鉴意义。 机械手设计论文:光盘库机械手的驱动控制系统的设计 摘 要:光盘库机械手驱动控制系统是光盘库系统的关键部件,对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统使用STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对机械手电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程,进行了驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 关键词:光盘库,机械手,驱动控制系统,电机 引言 光盘库是以光盘作为存储载体的高可靠性的海量、安全机电一体化近线存储设备,对海量光盘数据进行集中管理,其主要由机械手、光盘架和光驱(CD-ROM驱动器)三部分组成。光盘库广泛地运用于煤矿监控系统,作为数据存储和备份的重要方式,它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器进行读写。光盘库可通过光纤通道或 SCSI 端口与服务器相连,光盘驱动器则通过自身接口与主机交换数据。当用户要访问光盘库时,首先,由机械手将驱动器中的光盘取出并放置到光盘架上的指定位置,为光盘腾出位置,然后,再从光盘架中取出所需的光盘并送入驱动器中。 关于光盘库,国外进行了大量的研究与应用,技术相对领先,但由于技术保密等因素限制,相关研究文献很少,国内从事光盘库产业的公司主要有广州影达影像设备有限公司、上海美佳达计算机工程有限责任公司、福特瑞斯(北京)科技有限公司、北京鸿瑞智达科技有限公司等,但国内光盘库的起步较晚,他们中大多是外国公司的国内,即销售国外光盘库产品,而真正从事光盘库研发的公司很少[1]。 除了光盘驱动器以外,光盘自动换盘机构即机械手要保证安全、高速、准确地将光盘片从库中取出并送入空闲的指定光盘驱动器中,是整个系统中关键的执行机构。另外,光盘库数据的平均访问时间比磁带和磁盘高很多,磁盘的平均寻道时间在毫秒级,显然光盘库的机械手已经成为光盘库系统的性能瓶颈[2][3]。因此,对光盘库机械手控制系统进行设计、开发具有较重要的现实意义,本文设计的机械手将装、卸盘片的功能设计在一起,在主控制电路设计上,将机械手控制、定位检测部分和光盘驱动器中的光头控制部分结合在一起,由一片单片机控制。 1 机械手驱动控制系统设计 要实现机械手所期望实现的功能,机械手的各部分之间必然还存在着相互关联、相互影响和相互制约,它们之间的相互关系构成机械手控制系统的控制原理,如图1所示。 控制系统使用宏晶科技生产的STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,扩展了必要的外围电子元器件。主机通过TTL-RS232电平转换实现与上位机通信,并和从机保持交换数据。接口板模式下根据上位机传来的指令设置输出,把检测到的数据送到上位机。 1.1 电机驱动控制。机械手各活动部件采用直流电机驱动,单片机发送的控制信号经过功率放大,转换后,控制直流电机转动与停止,各个电机的协调转动。设计的光盘库机械手共需4个直流电机,每个电机上均配有变速箱。一个控制上下移动的大电机额定电压为9V,功率为2.4W;另三个小电机额定电压也为9V,功率为1.1W,分别控制中间支点部分的旋转、机械臂的伸缩和机械手抓放物体。 电机驱动控制电路如图2所示,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。L293将2个H-桥电路集成到1片芯片上,这就意味着用1片芯片可以同时控制2个电机[4][5][6]。H-桥电路的输入量可以用来设置马达转动方向,使能信号可以用于脉宽调整(PWM)。另外,每1个电机需要3个控制信号EN12、IN1、IN2,其中EN12是使能信号,IN1、IN2为电机转动方向控制信号,IN1、IN2分别为1,0时,电机正转,反之,电机反转。选用一路PWM连接EN12引脚,通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速。 1.2 位置检测。初始位置检测利用主机的P2.2、P2.3、P2.5和P2.6使各部分碰到行程开关,即达到指定位置后断开;INT0和INT1中断来进行位置检测;P1.1-P1.4引脚为电机驱动输出,最后通过P1.0-P1.3口对电机电流进行检测,判断是否堵转。 本设计限位行程开关安放在机械手的四个运行方向上。限位行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当机械手运行时,触碰到限位行程开关,信号处于高电平状态。单片机采集到限位行程开关的高电平信号,发出指令,使机械手停止运行,并进行下一个动作。计数行程开关安装在齿轮旁边,计数行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当电机转动时带动齿轮转动,计数行程开关被触碰处于高电平状态,齿轮每次触碰,单片机记下一个高电平信号,因此只需记录下行程开关的触发次数即可知道电机的转数,从而可控制手臂在垂直方向的位置。 2 控制系统调试 光盘的入库及出库是光盘库自动化管理的一个重要方面。光盘入库和出库不仅仅限于光盘的正确插入和抽取,还包括数据库信息的同步更新,保证光盘库和数据库内容的一致,从而准确地返回客户端请求。光盘正确入库和出库减轻了人工操作的负担,保证了系统正常运行,是光盘库自动化管理的重要组成部分。通过按键或者上位机远程控制,实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,控制程序流程图如图3所示。 在某个Linux终端向机械手服务端循环发送取盘、放盘指令,使机械手满负荷运行。经测试,该系统平均无故障时间大于30万次,换盘时间最长为7秒,具有运行速度快、工作稳定等特点,如表1所示。 另外,将光盘插入光盘库后,请求光盘的内容,机械手能正确地定位到光盘,并将请求的文件拷贝到本地光盘正确出库,再次请求光盘内容,提示光盘不在光盘库中。 3 结语 本文对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统采用STC12C5628AD作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程进行驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求。本项目是对光盘库系统实际开发工作的一次尝试,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 (作者单位:苏州市职业大学机电工程学院 来稿日期:2015-06-17) 机械手设计论文:基于液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究 【摘 要】本文依据液压机械手的组成和运作原理,以四自由度液压机械手为例,设计了一款注塑机嵌件自动上料液压机械手,并验证其功能的可靠性。 【关键词】四自由度;液压控制;机械手;嵌件上料 0 引言 随着工业生产自动化的快速发展,机械手因其高效和灵活的特点被广泛的关注和应用。机械手是一种可以模仿人手和臂的某些动作功能,并按照设定的轨迹、要求和程序抓取、搬运工件或进行操作工具的自动化装置,尤其适用于较大规模、自动化流程生产和一些复杂的生产环境中;例如高温、粉尘、放射性强、噪音较大的生产环境。机械手的应用对于提高机械生产率,降低工人的劳动强度,保障一线工人的安全都具有重要的意义。目前机械手常用的三种驱动方式为:液压驱动、气压驱动、电机驱动,其中液压驱动以输出转矩大,动作灵敏,可实现无极调速,调速范围较大的特点,多被用于运动速度较低并且扭矩要求较大的工作场合。 随着注塑行业的发展,人们对于塑料制品的需求量越来越大,对于塑件的工艺和强度也提出了新要求。为了提高塑件的局部强度,嵌件在塑件加工中被广泛使用。然而工厂在生产过程中手工安装嵌件的居多,这中安装方式效率低下,严重影响了注塑机的工作效率,降低了塑料制品的加工精度,自动上料机械手需求愈加强烈。 1 液压机械手基本组成 本文设计了一款四自由度液压机械手,通过液压缸进行控制,可以实现手臂的升降运动、伸缩运动、旋转运动,以及夹持部分的夹紧运动。其结构示意图如图 1 所示。 液压机械手主要包括控制系统、传动装置、执行机构、传感器装置等。其中,机械手的核心部分是控制系统,它是用以控制整个系统具体的运动过程。液压驱动是执行机构运行的传动装置。在机械手的组成中,最重要的是执行机构,而执行机构也同样是机械手内部的主体部分,机械手的执行机构是其夹持部分,主要由拉簧、杠杆、手指、楔块、杠杆支座、夹紧缸体等部分组成,其结构组成如图 2所示。 2 液压机械手运作原理 2.1 机械手运作原理 液压机械手可实现在两台立式注塑机之间交替进行安装嵌件的工作。机械手拥有四个自由度,分别为手臂的升降运动、手臂的旋转运动、手臂的伸缩运动,以及夹持部分的夹紧运动。采用液压驱动的控制方式,以圆柱坐标作为坐标形式,其动作原理如图3所示。液压机械手开始运行,首先手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并顺时针旋转90°到注塑机1上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置B,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机1开始工作;其次手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并逆时针旋转90°到注塑机2上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置C,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机2开始工作,机械手第一个工作周期完成,待注塑机1完成运作,机械手开始下一周期的工作。 2.2 液压系统的设计 机械手搬运物体是依靠液压系统实现的,液压系统是机械手运动的主要驱动方式,是机械手运动过程的核心控制部分。主要用来完成机械手的夹紧/松开、上/下伸缩、前/后运动以及旋转运动。机械手运动过程的液压系统主要由油泵、执行油缸、控制调节装置、以及辅助装置组成。此次设计中系统的主要参数如下表1、表2、表3所示。 2.3 液压系统元件的选择 (1)手部夹紧缸的分析计算 3 结论 本文简要介绍了液压机械收的组成及工作原理,设计完成一款由液压驱动的、可实现两台注塑机嵌件上下料的四自由度机械手,并对液压机械手的工作可靠性进行了验证。结合数据,液压机械手简单可靠,稳定性较好,可实现较重嵌件的安装工作。 机械手设计论文:搬运机械手仿真设计和制作探讨 [摘 要]搬运机械手根据坐标可以分为很多种,例如:直角坐标型和极坐标型还有圆柱坐标型以及多关节型等。搬运机械手是一个自动化的设备,对搬运焊接以及装配等有着很大的作用,国内外都在不断研究搬运机械手,企业的生产经营走向自动化。本文设计的搬运手主要是用于冰箱U壳的搬运。 [关键词]搬运机械手 仿真设计 制作探讨 引言 机械手主要是代替人的手和胳膊去完成一些动作,根据固定工序进行抓取和搬运物品的一种机械电子装置。可以帮助人们有效生产,降低劳动强度。机械手在生产中运用越来越广。 1、U壳搬运机械手的结构设计 1.1 滑座部件结构设计 U壳搬运手设备也是自动化设备,它的主要作用就是将冰箱U壳搬运到传送带上[1]。它的滑座部分支撑着设备的水平移动。衡器缸和z轴承载着设备的主要重量,但是它们之间的固定需要依靠滑座部件的中间部分,同时滑座中间部分的右侧还可以控制水平交流伺服电机和行星齿轮减速器,减速器和齿条的连接需要借助齿轮来实现。滑座在水平移动的最大距离为1.5米,并且滚珠丝不易于加工,以及它在市场上的价格比较高,所以选择齿轮齿条来减速。 1.2 z轴结构设计 Z轴结构是用于竖直移动。Z轴结构的最左端是交流伺服电机,电机是维持设备的安全,因为它具有过载能力且带有抱闸系统,一旦发生故障时,抱闸系统就可以对电机进行抱死[2]。与z轴相连的是片联轴器,它是有金属制作而成的,拥有减震和无需润滑和维护等特点。Z轴系部件的左边有2个角接触球轴承,角接触球轴承可以对竖直的载荷进行抵消。Z轴结构中间是丝杠螺母传动装置,特点就是损伤小和效率高。Z轴系部件的设计原理是一端固定一端移动,轴的移动方向是经过严格控制的,它是由固定制成装置完成的。轴的伸缩变化时随着温度变化的,游动轴控制着温度。Z轴两边运用直线的导轨,帮助z轴做竖直运动。Z轴上有两个行程开关和光电开关,它的主要功能就是确定对竖直方向限位和竖直零位。1.3开1.3合横梁结构设计 Z轴和手爪的连接需要依靠开合横梁装置,开合装置依靠六组螺栓就可以实现和z轴的连接,并且它前后有依次有开合气缸,气缸上安装了传感器的端锁,这样气缸的位置就是由传感器进行控制的,端锁是固定气缸,避免气缸在停止运行时还会继续运动。装置的大臂和小臂在直线导轨上的水平运动需要气缸的引领。 1.4 夹爪结构设计 夹爪结构包括大臂和小臂以及手爪挡板。大臂上端连接开合横梁装置,并且连接处需要加强加固处理,这样就可以保证装置安全性能。大臂下段与小臂相连,它们之间的连接需要连接轴来实现的,小臂的转动是需要连接臂和连接轴之间相互配合才能完成的。小臂上端是挡板装置,它的主要作用是当小臂停止转动,减少小臂和大臂阻尼撞击,达到减缓振动的作用。内支撑气缸和直线轴带动手爪挡板装置是用来帮助小臂进行夹持活动。开合气缸带动大、小臂对冰箱u壳进行夹持;小臂上的气缸保证u壳在夹持时,形状是完好的,所以它们的夹持都是由外而内进行的。 2、搬运机械手的仿真设计 2.1 小臂结构的仿真设计 为了满足生产需要通常将小臂的旋转过程时间控制在两秒以内,气缸的启动回路控制着进出口节流回路,所以通过控制调节节流阀的横截面积就能够对活塞运动速度进行控制,让小臂在两秒之内完成九十度的旋转,因为节流阀会影响活塞运动速度[3]。同时,小臂在旋转过程中,气缸力矩会大于或者等于重力矩,并且气缸力臂是在逐渐变小,重力力矩又不断变大,这就导致小臂的加速度数值越来越小。同时旋转时间越长缓冲力越小,并且负载厚度和负载质量也越大。在这里选取旋转时间为1.2秒时,计算出负载厚度压迫保持在0.66米 ,负载质量要控制在50千克,这时候的缓冲力就是10429牛顿,所以,通常设置小臂运动时间在1.2秒和2秒之间,负载厚度(U壳厚度)保持在0.49米和0.66米之间,这就要求负载质量(冰箱质量)控制在0和50千克之间。这就可以分析出小臂的应力是够满足生产需求。 对小臂结构的仿真设计不仅表现在对冲击力的校核,同时还要对小臂变形与强度进行校核。小臂的强度校核主要是运用相应的模型和ansys静力分析理论来完成的。并运用相应的数学计算可以得出,小臂不易发生变形,无论使用环境有多恶劣,它都可以正常工作。 2.2 连接臂结构的仿真设计 连接臂的结构设计也需要ansys进行分析,ansys分析程序包括:设计变量初始化,这就要求在进行分析前处理器应该根据设计变量的初始值进行输入;定义问题,前处理器的主要任务就制定出最优化的有限元模型;执行初始结构状态结构分析,应力和应变;力以及变形量就是来源于状态结构分析;获得计算结果,它的主要工作就是收集和存储目标函数和约束条件值;进行仿真设计分析,它的任务就是对相关文件以及变量和设计方法进行分析;结果输出,根据分析的数据绘制出相应的变化图表。根据相应的理论和运用ansys 系统分析,可以得出在对小臂进行设计时u,它的半径是九毫米,厚度保持在十三毫米之间。 2.3 支撑架结构的仿真设计 支撑架的仿真设计主要是通过对支撑架结构的瞬间动力学进行分析,得出它的振动幅度和的速度。在对支撑架结构进行仿真设计时,首先是通过运用软件ansys对支撑架建立相应的模型,并设计支撑架的参数。根据ansys软件分析的数据我们可以发现当u壳材料是Q235时,它的弹性木梁是210000mpa,泊松比为0.3,密度是7850千克每立方米。这就可以对支撑架进行瞬态动力学分析,并确定支撑架在不同冲击力喜爱振动幅度的变化以及支撑架的其他特点。 3、u壳搬运机械手的控制软件设计 3.1 机械手初始化 机械手初始化包括水平和竖直都归零,同时,所有的气缸恢复初始化。电机归零的方法可以通过对电机2坐标轴安装零位信号,并且在进行归零处理中选择先高速后低速的方式进行归零处理,归零处理一共要进过三次不同方向的瑰丽处理,才能达到让电机彻底的归零[4]。在首次归零处理时,就可以将正向高速归零;接着启动第二次归零程序,让反向的低速也归零,使用puls设置脉冲量,sped决定着是否执行操作;最后一次归零处理时让它向正向低速归零,sped是启动归零处理程序,ini则是让归零处理程序停止,这时候电机就彻底的归零 。同时,归零过程中脉冲值是在触摸屏中显示的,数值通过脉冲传送到寄存器中,寄存器就将数值显示在触摸屏中。它们之间相互配合才使得电机归零顺利完成。 3.2 触摸屏控制 搬运机械手的触摸屏控制是在气缸复位和机械手自动循环完成之后进行的,对触摸屏控制主要包括u型伴型号输入界面和主菜单界面以及手动运行和分布运行以及自动运行和坚实画面和系统设置[5]。其中,手动运行包括对伺服电机手动运行和气缸与吸盘手动运行,分布运行时针对自动循环单步运行,自动运行的主要包括:示教点参数设置1和示教点参数设置2以及自动运行调整界面,监视画面是对伺服电机坐标以及气缸与吸盘和系统故障报警实施监控,系统设置是对司机电机速度以及触摸屏系统的参数进行设置。 总结 U壳搬运机械手的设计运用先进的科学技术,并应用了ansys等系统软件来帮助u型搬运机械手的设计,对支撑架和连接臂以及小臂的仿真设计中分析它们相应的参数。冰箱u型搬运机械手的仿真设计和制作,让冰箱u壳的搬运实现自动化,为企业生产经营提供便利。 机械手设计论文:基于plc的三自由度机械手控制系统设计与实现 [摘 要]文章从三自由度机械手控制系统的角度入手,在plc可编程控制器支持下,对三自由度机械手控制系统的结构运动特点进行了简要分析,然后重点对plc下三自由度机械手控制系统的硬件、软件设计与实现要点展开研究,望能够使三自由度机械手控制系统的综合性能更加完善与可靠。 [关键词]机械手 三自由度 控制系统 PLC 设计 在工业化生产中,机械手能够对人的手臂部位动作进行模拟,操作人员可以通过预先设置机械手运行轨迹,动作程序等相关参数的方式,在实际工况中代替人手执行工件搬运、抓取、以及操持等相关工作,具有机电一体化的特点,在现代机械一体化领域中有着非常重要的应用价值。随着现代科学技术的不断发展与完善,机械手的应用范围也在不断扩大,为了能够满足现实工况对机械手操作的要求,当前已经成功研发了基于三自由度的机械手,即3D机器人。此类机械手能够支持对三个自由度方向(包括水平方向、垂直方向、以及旋转方向在内)的手臂操作,在机械化生产中具有操作灵活性好,应用范围广,以及操作范围大的特点。而通过引入plc的方式,能够使三自由度机械手控制系统的整体功能更为完善,以达到提高其综合使用价值的目的。 1 三自由度机械手控制系统结构运动特点 下图(如图1)为三自由度机械手控制系统的基本结构示意图,整个控制系统结构具有圆柱坐标型特点。结合图1来看,控制系统内,伸缩步进电机可以实现对机械手手臂左右方向运动的控制,而升降步进电机则能够实现对机械手手臂上下方向运动的控制。逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正反转控制。机械手的夹紧装置采用关节结构,其夹紧与松开用气压驱动,并由电磁阀控制。图1中,SQ1、2、5、6分别为水平风向以及垂直方向上的限位开关装置,SQ3、4则为原点所对应的光接近开关以及终点所对应的光接近开关。在整个控制系统的运行中,操作人员可以通过预先设置操作程序的方式,实现对工件的搬运、抓取、以及操持等相关操作。 2 基于plc的硬件设计方法 从三自由度机械手实际应用的角度上来说,为了满足不同工况对系统运行所提出的要求,机械手需要同时支持自动工作以及手动工作两种运行模式。同时,在自动控制模式中,需要根据操作需求,支持包括返回原点、单步骤、单周期、以及连续性四种工作方式。 在引入plc控制器的条件下,三自由度机械手控制系统优先选择具有晶体管输出特点的plc控制器装置(本文中选择三菱FX2N系列plc控制器)。该型号plc控制器共对应有10个信号输出点以及14个信号输入点,能够满足三自由度机械手控制系统对plc控制器中I/O点数的具体要求。且该型号plc控制器为晶体管输出,输出高速脉冲信号最高频率为100kHz,能够在系统运行过程当中直接面向步进电机驱动器提供脉冲信号支持。 与之相对应的输入控制信号地址分配情况为:①复位信号对应输出地址分配为IO.0;②步进电机正转信号对应输出地址分配为IO.1;③步进电机反转信号对应输出地址分配为IO.2;④电机转动停止信号对应输出地址分配为IO.3;⑤手臂伸出信号对应输出地址分配为IO.4;⑥手臂收回信号对应输出地址分配为IO.5;⑦手抓下放信号对应输出地址分配为IO.6;⑧手抓提升信号对应输出地址分配为IO.7;⑨手抓开信号对应输出地址分配为I1.0;⑩手抓合信号对应输出地址分配为I1.1;?自动演示信号对应输出地址分配为I1.2。输出控制信号地址分配情况为:①步进电机脉冲输出信号对应输出地址分配为Q0.0;②步进电机转动方向信号对应输出地址分配为Q0.1;③气缸4#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.2;④气缸5#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.3;⑤气缸6#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.4。 同时,步进电气驱动器选用SH-20403型。整个机械手控制系统的外部接线方案如下图所示(如图2)。 结合图2来看,在三自由度机械手控制系统的运行过程当中,当机械手在最上方(最右方),同时底盘旋转至X3光接近开关,夹紧装置处于松开状态下时,整个控制系统处于自动控制模式下的原点控制状态下。如图2中,X10为系统手动控制按钮,操作该按钮,能够对X20~X27的按键开关进行手动控制。而X11~X15则分别为系统自动控制模式下返回原点状态按钮,单步骤状态按钮,单周期状态按钮,以及连续工作按钮,通过按下X11~X15任意操作按钮并启动X0的方式,能够执行相应的工作模式。 3 基于plc的软件设计方法 在选择以单步骤、单周期、或连续工作方式运行前,整个控制系统应当处于原点状态,若未满足该条件,则需要选择返回原点的工作方式。在这一过程当中,相关操作指令的执行流程应当为:第一步,做上行方向移动至X1上限位;第二步,做右侧方向移动至X2右限位;第三步,做顺时针旋转移动至X3光接近开关装置;第四步,松开夹紧装置。 在 plc系统支持下,整个三自由度机械手控制系统的自动工作方式顺序功能可如下图所示(见图3)。结合图3,在控制系统对相关操作进行响应的过程当中,可通过对步进电机所输入脉冲频率参数进行调整的方式,实现对三自由度机械手手臂运动速度的合理调整。而脉冲数则决定了机械手臂在沿下行方向以及做性方向运动的距离。而脉冲频率参数以及脉冲数的设计可以在工业现场实际工况中进行设定,具有重复操作的特点。 整个基于plc系统的三自由度机械手控制系统在软件设计过程当中以基于plc技术的梯形图顺序编程为依据,脉冲个数基于MOV指令进行设定,脉冲输出则通过PLSY脉冲输出指令的方式进行设定。在指定脉冲输出完成后,指令执行完成标志M8029置1。需要注意的一点是,由于基于PLSY的操作指令仅能够使用一次,但控制系统中所配置的两个步进电机需要同时有脉冲输出信号。因此,在软件设计中,通过面向两个步进电机引入外部继电器的方式解决该问题。软件设计中,将Y0点输出脉冲与继电器动触点结合,常开触点则与电机驱动器脉冲信号输出端连接,上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制则与两个外部继电器的控制端进行连接,根据这种方式,能够通过操作上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制的方式,实现对步进电机脉冲输入的合理控制。 与此同时,从基于plc系统的三自由度机械手控制系统复位操作角度上来说,软件设计中可应用特殊存储器SM0.1位以及按键10.0的方式进行控制。在plc控制器收次扫描的过程中,状态取值为1,可直接用于机械手控制系统的上电复位操作。同时,操作人员可以根据现场运行情况,对plc控制器所产生的PTO脉冲信号进行合理设置,并经过Q0.0输出点输出信号,实现复位指令。 4 结束语 PLC可编程控制器是一种专门用于工业领域的电子控制装置,该电子控制装置是基于数字运算操作的方式所实现的。在PLC控制器的实际运行中,具有包括功能强大,可靠性高,编程简单,以及人机交互界面友好等多个方面的特点,在工业控制系统以及机电一体化产品设计中有着非常好的应用价值。本次研究中,从PLC的角度入手,对三自由度机械手控制系统的设计与实现进行了分析,该控制系统实现了电动式机械手与气动式机械手优点的融合,除了具有操作简单,定位精确的优势以外,还有效节约了行程开关以及I/O端口,综合优势非常确切。 机械手设计论文:基于“三自由度关节型机械手”对回转关节的研究与设计 摘 要:关节型机械手是一类具有与人手肘类似的“关节”,可以模拟人手操作的自动化装置。它主要以电气结合的方式驱动,再通过齿轮等进行机械传动。但因为机械摩擦较大,传动部位(回转关节)仍有改进的空间。结合开关磁阻电机的原理,该文探讨了一种利用电磁驱动的新型回转关节。这一设计有效地避免了齿轮传动带来的机械摩擦损耗。 关键词:三自由度关节型机械手 开关磁阻电机原理 新型回转关节 机械手是一种智能装置,能够实现模拟人手的所有动作。在实际的工作过程中,机械手会按照预先设计的固定程序进行对工件的工位转移等。关节型机械手是机械手的一种类型,但它具有与人类手肘类似的“关节”,比一般的机械手结构更精巧、操作更灵活,具有广阔的研究与应用前景。 现有的机械手主要以电气(即电动机和气缸)结合的方式进行驱动,应用齿轮等机械装置进行传动。但因为机械摩擦的缘故,传动效率仍有较大的提升空间。该课题在对一种现有“三自由度关节型机械手”[1]的研究基础上,对回转关节部位进行了更深入的调研,并提出通过电磁驱动减小机械摩擦的新型旋转关节设计。 1 三自由度关节型机械手的基本情况 1. 1 整体设计 该关节型机械手为圆柱坐标,包含3个自由度,其中机械手在进行工作时完成对工件的两个方向的回转和实现一个方向的转移。机械手运用回转关节实现所夹持工件的前后和左右的回转运动,而运用移动关键来实现所夹持工件的上下的移动,从而实现整个机械手的运动工作。 机械手的整体设计如图1,主要包括手部、腕部和臂部。 手部(亦称抓取机构)是用来直接握持工件的部件,根据设计要求,利用夹钳式手部结构。其中,夹钳式机械手有两个半圆形或者椭圆形的机械手指,手指由驱动电机通过连接传动装置实现其张合以及闭合,从而实现了机械手对所夹持工件的抓紧动作。这种方式的机械手抓具有很好的通用性,能够实现不同外形结构工件的抓紧,所以适用性比较强。 机械手的主要组成部件为手腕部分,手腕在机械手传动中起到传动中介的作用,其连接机械手的手部以及机械手的臂部,实现机械手在臂部的所有动作的转换,有效地实现了手部动作的完成。另外,机械手手腕还可以实现机械手工作范围的扩大化,使得机械手的工作范围有效提高,并对机械手的灵活度有了明显的提高。手腕的回转动作运用回转液压气缸来实现机械手在空间上270 °的回转动作,液压气缸机构简单,操作方便,很适合机械手的运用,但是,机械手的手腕要求工作严格,不能出现振动等现象。 机械手的臂部主要是对机械手整体起到支撑的作用,机械手在进行工作过程中所有的运动惯性以及自身和工件的所有重量都由臂部来承受,所以,机械手的臂部要求结构强度高、抗疲劳性强等特点。同时,机械手的臂部还能够实现机械手部分动作的实现,一般在机械手的臂部运动采用液压或者气压缸实现。文中所设计的机械手臂部主要包括大臂和小臂。 1.2 回转关节 大臂和小臂的回转运动由回转关节完成。回转关节由45BF005π型步进电机驱动,通过两个啮合的直齿圆柱齿轮进行传动,如图2。当电动机运行时,左侧的齿轮轴发生转动,右侧的啮合齿轮也相应转动起来,再通过轴的带动,与之相连的臂部也发生转动。 2 回转关节的分析 这种传动方式本身所需要的传动扭矩比较小,并且传动精度也比较低,所以在选择驱动的方式时应该考虑驱动源的误差积累等问题,研究者采用的驱动源为步进电机。经过查询资料《机电综合设计指导》中的表格2-11,关于步进电机的相关参数可以看出,此文选择的电机型号为:45BF005π型,其中,这种步进电机的主要参数包括如下:步矩角为1.5°,其中电机的额定电压为27 V,总体质量为0.4 kg,该电机具有外形结构比较紧凑,结构简单,控制方便等优点。 通过精度验证,机械手在传动过程中,如果只依靠步进电机的传动精度是远远不够的,还需要运用不同的传动机构以及变速机构等进一步实现传动精度的提高。文章中所提及的机械手的传动采用一级减速齿轮的传动,其中主动轮的传动齿数为20,从动齿轮的传动齿数为70,经过查询资料可以得到,该齿轮传动的传动模数应该选择m=1,齿轮的宽度应该设计为20 mm,在传动过程中,由于齿轮传动会有一定的振动,所以此文设计的齿轮的宽度为24 mm。 3 新型回转关节的研究与设计 3.1 电磁驱动的可行性探讨 通过查阅文献,利用开关磁阻电机原理进行电磁旋转的理论已经比较成熟。 开关磁阻电机的工作机理基于“磁通总是沿磁导最大的路径闭合”的原理。当定、转子齿中心线不重合、磁导不为最大时,磁场就会产生磁拉力,形成磁阻转矩,使转子转到磁导最大的位置。当向定子各项绕组中依次通入电流时,电机转子将进一步沿着通电相序相反的方向转动。如果改变定子各相的通电次序,电机将改变专向,但相电流同流方向的改变是不会影响转子的转向的。 一类新型的磁旋转地球仪[2]就是依据该原理设计而成的。 该地球仪沿赤道线每隔一段距离会贴上永磁片,通过FEMM软件仿真,可见永磁片的磁场呈对称周期排列,如图3。具体的磁场分布可以通过对永磁体本身的磁感应强度的检测进行分析确定,从而实现所设计的悬浮球体的旋转动作。 综上所述,利用开关磁阻电机原理,借鉴磁旋转地球仪的设计,可以利用电磁驱动替代回转关节本来的电机驱动和齿轮传动。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗,也避免了电机精度不高的缺陷。 3.2 新型回转关节的设计 新型回转关节利用贴永磁片的圆柱体和电磁线圈替电机和直尺圆柱齿轮。 圆柱体的设计尺寸参考原有的右侧齿轮大小,R=35 mm,h=24 mm。 沿圆柱体圆周中线每隔一段距离贴上小铁片,每个铁片上贴有一圆形的永磁片。在圆柱体周围安装两组电磁线圈。这两个电磁线圈组成一个弧度,弧度的圆心与圆柱体的柱心尽量保持重合。其中一个线圈正对一个永磁片,另一个电磁线圈正对相邻的另一个永磁片,如图4。正常工作时,通过检测永磁片位置,两个线圈同时通电使电磁线圈同时产生相同的极性。通过对流入线圈的电流进行控制,使得圆柱体实现了旋转。若要使圆柱体停止旋转,切断线圈中的电流即可。 旋转的圆柱体与原有的右侧的轴相连,如图5。当线圈通电时,圆柱体带动轴旋转,与轴相连的臂部也随之发生转动。 4 结语 新型回转关节利用电磁驱动的原理,用带永磁片的圆柱体替代本来的电机和直齿圆柱齿轮。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗,也避免了电机精度不高的缺陷,具有很高的研究价值。但是囿于研究者现阶段的知识储备与精力,该种设计仍存在许多待进一步讨论的问题。比如电磁驱动能否带来足够的驱动力、回转的精度是否能有效地控制等。 机械手设计论文:4轴机械手的STC单片机控制及PC组态监控设计 摘 要:为组建单片机实践教学系统,设计了一种4轴机械手。该机械手的水平移动由直流电机驱动,其它轴由舵机驱动,由一片STC单片机控制各轴运动,该单片机还能够与PC机进行Modbus网络通信。在PC端,通过运行组态画面实现对机械手的实时监控。通过机械手本体设计、单片机软硬件设计、PC组态画面设计及联网调试,对整个系统进行了验证。该设计方案对组建单片机工控网络实践教学系统具有参考价值。 关键词:机械手;STC单片机;Modbus;单片机控制 一、引言 本题目是我校2015大学生大创新项目“单片机机电控制及工控网络应用”的一个组成部分,其设计内容是:用STC单片机控制一台4轴机械手的运动,且单片机的串口与PC电脑通过Modbus网络协议进行通信,PC端则通过运行组态画面对单片机进行实时监控,详见图1机械手实物图。 在图1中,机械手的水平移动由直流电机经齿轮组减速驱动双螺线螺杆,在直流电机轴的另一端安装有光电码盘,以检测电机的角位移。螺杆的转动带动其上的滑块作X轴水平运动。在滑块上安装有一台三坐标机械手,其底盘旋转(A轴),手臂摆动(B轴),夹爪开合(C轴)分别由三只数字舵机S1501驱动。整个机械手由一片STC12C5A32S2单片机控制。该单片机的串口经MAX485与PC进行通信,以Modbus RTU协议实现主从联网。 二、控制电路设计 4轴机械手的控制电路如图2所示。 在图2中,STC12的P1.3/CCP0引脚用于接收与直流电机同轴安装的码盘的光电脉冲信号,并把PCA0设置为对该引脚上升/下降双边沿触发中断的工作方式,每当PCA0中断发生,就根据电机转向对码盘脉冲数加1或减1操作,由此确定出滑块(即X轴)的当前位置。P1.4/PWM1引脚的作用是向直流电机驱动电路发出PWM脉冲,实现直流电机的PWM调速。该PWM脉冲是通过把STC12的PCA1通道设置为8位PWM输出方式来实现的。此外,在X轴两端的极限位置,各安装有一个光电开关,其信号分别接入P3.2/1NT0和P3.3/1NT1引脚。两引脚的下降沿脉冲输入能够触发STC12的1NT0、1NT1中断。P0.0、P0.1、P0.2引脚用于向机械手底盘舵机、手臂舵机和夹爪舵机发出控制信号。STC12的P3.0、P3.1引脚通过MAX485芯片实现TTL/RS485转换,转换后的信号再接到FT232模块的A、B端,经FT232模块把RS485信号转为PC电脑的USB信号。STC12的P3.7引脚用于MAX485的收/发控制。 三、PC组态监控设计 PC端采用uscada组态软件进行上位机监控设计。在用uscada设计监控画面前,要配置串口设备(即从机)的参数和数据区,并进行模拟量和状态量管理。首先,应把串口通信协议设置为Modbus RTU,设置从站地址,该地址应与STC单片机自设的Modbus站址一致。然后再对串口设备数据区进行设置。uscada为从站设备配备了4种类型的数据区:Discrete Input,即DI,离散量输入;Input Registers,即AI,输入寄存器 ;Coil,即DO,线圈输出;Holding Registers,即AO,保持寄存器。在uscada这4个区设置的变量应与在单片机XRAM中DI、AI、DO、AO型变量区设置的变量相对应,但名称可以不同。主从机通信时,单片机的Modbus RTU函数将按照这种 对应关系处理变量。设置好从站的数据区后,就可以 定义模拟量和状态量,并进行监控画面设计。图4为4轴机械手组态监控画面图。 在图4的画面中,分别对机械手的X、A、B、C轴设置了数字框图元,用以显示各轴坐标值,各轴数字框图元右侧的阀门图元用于设定该轴的坐标值。机械手有手动/自动两种工作方式,由图中的档位开关图元进行转换。手动方式下,机械手按图4中左侧各轴坐标设定值进行动作。自动方式下,机械手以手动方式的设定值为起点,以图4中右侧的设定值为终点,进行自动往复循环动作。画面中,滑块起点和终点是DI型变量,手动/自动档位开关是DO型变量,X轴当前位置为AI型变量,其它为AO型变量。当主机与从机通信后,画面即显示出各变量的当前值。 uscada具有串口通道通信数据实时监视功能,图5为主从机通信数据实时监视窗口图。本系统的Modbus RTU从站函数能够处理Modbus 01,02,03,04,05,06,15,16功能码。 四、结语 本文所设计的4轴机械手,首先,具有一个由直流电机驱动的水平移动轴,与全部采用舵机驱动的机械手相比,增加了运动方式和控制方式的多样性,并用到了STC增强型单片机的多种片内资源,是更好的单片机教学与实践模型。其次,本机械手能够通过Modbus工控网络与PC机联网,在PC端通过设计组态画面实现对机械手的实时监控,这就把单片机的学习与实践提升到了网络应用的层面。再次,由于利用了STC单片机丰富的片内资源,并通过上位机监控实现人机交互,这就使得系统的控制电路简单,且uscada为永久免费的组态软件,所以使用本设计方案,能够经济的组建具有工控网络应用的单片机实践教学系统。 机械手设计论文:博世机械手采用最新D3模块化 设计实现整线自动化 作为针对一次和二次包装技术解决方案的领先机械手技术供应商,博世包装技术最新设计的Delta机械手包装设备,为食品厂家提供更多解决方案及提升性能。 最新的GD(齿轮驱动)系列Delta机械手采用开放式的框架和平台,在提供了标准化和模块化方案的同时,又可根据不同的应用配置各种可选项。博世包装技术提升了D3机械手的平台,将负载增加至3公斤,从而确保更快的速度来提升拾取率。其快速的产品切换、操作和维护简易的设计有助于生产商降低总拥有成本(TCO)以及减少投资回报期限(ROI)。 据博世包装技术(瑞士)的销售总监Marc de Vries介绍:“随D3平台机械手的推出,我们为一次和二次包装提供了更多样化的解决方案。这种新的模块化和可升级的设计提供了结合标准设备模块的多种机械手方案。通过增加模块化的设计,博世证明了其以客户为核心的承诺,从而提高生产效率,降低总拥有成本(TCO),同时更快速地推向市场。另外,通过提高灵活性,新的平台可帮助我们的客户利用机械手自动化来形成竞争优势。” 广泛的应用范围,增加多样化 D3机械手平台包含了多种特点用来提高生产效率以及帮助生产商满足日益增长的产品多元化需求,例如:饼干、糖排、巧克力、糖果、烘焙食品以及立式机包装的产品等。Marc de Vries说:“很多客户在寻找能够在同一台设备上包装多种产品的机械手设备。通过提升性能、增加有效负载和工作高度以及可选的用于产品转向的第4轴或第5轴,我们显著地扩大了产品应用范围。” 凭借行业领先的Gemini 4.0 Delta机械手控制器和软件设计,新的产品可以通过线下模拟运行而不需要实物,从而减少了安装和调试时间。更简洁的平台设计增加了产品切换速度和可操作性。 方便清洁,更有助于食品安全 D3平台机械手的另外一个优势就是,它的卫生性和开放式的框架设计,采用了更少的零部件和可视性更强的移动部件,这有助于制造商遵守日益严格的食品安全法规。电气控制柜被放置在设备的顶部,使得操作人员在设备的正反面都可进行操作,以减少清洁和维护时间。 模块化设计,提高生产的灵活性 作为博世模块化设计和一站式供应理念的一部分,D3机械手可以轻松地与博世或者其他第三方的一次或二次包装设备进行整合。D3机械手的设计是为了增强中小型企业和跨国公司的生产灵活性。这个新的产品组合提供了更为灵活和可升级的机械手解决方案,从而使得客户能够更迅速地适应当前生产的需求,同时达成未来的生产目标。 值得一提的是,博世包装新推出的Paloma D3进料和顶装式机械手将会被整合在Module++饼干包装整线中。 机械手设计论文:基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 摘 要:机械手在设计过程中,注重其自动化控制,能够实现一些较为复杂的工业操作。文章对气动抓取式工业机械手设计的研究,主要是基于PLC自动化控制下的抓取式机械手的设计分析,注重提升机械手的灵活性和智能性,以期更好地实现工业发展自动化。 关键词:PLC控制;工业机械手;设计研究 前言 工业生产领域中,很多工业操作靠人工是无法完成的,并且,一些操作具有较大的危害性,因此,要想实现工业生产目标,保证工人施工安全,工业机械手得到了较为广泛的应用。工业机械手可以进行一些高温、有毒环境下的工业生产,极大程度上保证了工人安全,同时也在很大程度上减缓了工人的劳动强度。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,将注重相关程序的具体应用,注重把握机械手设计的灵活性和自动性特征,通过一系列编程控制,更好地实现机械手的实际效用。PLC气动抓取式机械手,具有较高的可靠性,并且编程简单、功能强大,延伸和扩大了人的手足和大脑功能,更加广泛地应用于工业生产中。 1 气动抓取式工业机械手的构成分析 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,需要具有较高的灵活性和自动化发展特征,能够根据相应的程序设计,满足实际生产需要。因此,在进行设计过程中,气动抓取式工业机械手应包含以下几部分:执行机构:执行机构是气动抓取式工业机械手的重要组成部分,包括了手部、手腕、手臂和立柱等部件,是机械手完成生产目的的关键部分;气动驱动系统:气动驱动系统是指挥机械手完成工业生产的重要部分,利用气体压力进行驱动,使机械手完成任务;控制系统:控制系统相当于机械手的大脑,对机械手执行任务进行指令下达。一般来说,气动抓取式工业机械手的控制系统,主要以PLC自动化工业控制系统为主;相关检测装置:检测装置是进行位置调节的装置,通过检测装置可以更好地确定抓取目标,为实现抓取目的提供依据。机械手的构成,以PLC控制系统进行指令下达,之后由气动驱动系统进行机械能传输,使执行机构能够进行实际行动,并且根据位置检测装置,进行目标操作[1]。 2 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 2.1 设计要点 基于PLC的气动抓取式工业机械手在设计过程中,要注重机械手的抓取性能,在实际工作中,能够实现快、准、狠的工作效果。机械手设计过程中,手臂的运行方式有所不同,在进行手臂设计时,需要考虑到生产的实际情况,使机械手设计能够与生产实际状况符合。关于PLC气动抓取式工业机械手设计,要把握以下几点:第一,机械手臂设计时,坐标可分为直角坐标式、球坐标式、关节式等方式。第二,手臂的升降、收缩和回转运动要保证灵活性,能够较好地适应生产和抓取情况。第三,手臂的上下升降、左右旋转、上下摆动动作要具有较好的灵活性。第四,手臂要保证五个自由度,符合抓取需要。 2.2 设计方案 文章对基于PLC的气动抓取式工业机械手的设计研究,将从手指、手腕、手臂、三个方面进行。 手指设计分析:机械手在设计过程中,要具有较好的通用性能,能够进行有效的更换,以实现设计的效率性和多用性。手指在设计过程中,主要以气动抓取方式为主。气动机械手是用压缩空气为动力源的机械手。其特点是方便、输出力小、气动迅速。但是由于空气的可压缩性使其运送过程不稳定,抓取力控制在三十公斤以下。手指设计时,要有足够的握力并且手指间具有对应的开闭角,能够对工件进行准确定位。 手腕设计分析:手腕设计时,同样要以生产实际需要为主,手腕要具有较好的灵活性,更好地满足生产需要。设计时,若是抓取的物件是水平放置,则可以设置成为上下摆动的形式即可,若是抓取物件存在一定的复杂性,就需要将手腕设计成“球坐标式”,能够进行有效地活动,从而完成抓取工作[2]。 手臂设计分析:机械手臂在设计过程中,要保证其具有较大的灵活性。手臂是进行抓取工作的重要设计点,其速度关系到了机械手手指的抓取速度,文章对机械手臂的设计参数为最大移动速度为1.0m/s,回转速度为90°/s,移动速度为0.8m/s。手臂设计要具有速度性,它是实现抓取效率的关键部位。 2.3 控制设计 控制设计是基于PLC的气动抓取式机械手设计的难点,具有较大的复杂性,同时,控制设计也关系到了机械手能否发挥真正的作用。在控制设计过程中,需要考虑到机械手的通用性,并且采用点位控制方式,实现精确控制。控制设计时,要注重PLC工业自动化控制系统的应用。关于利用PLC自动化控制系统进行机械手控制的问题,如图1所示[3]。 PLC在实现这一目标时,需要通过程序编制,并且对程序进行执行处理,才能实现。PLC应用于气动抓取式机械手设计时,主要涉及到了以下设备装置:中央处理器、系统存储器、用户存储器、电源、编程器五大部分。这五个部分当中,中央处理器是PLC系统的核心,对气动抓取式机械手进行控制,电源、线路是实现PLC系统进行相关程序操作的关键。同时,编程器、系统存储器、用户存储器之间,需要通过I/O信号输入,才能实现效果。 PLC控制作用发挥时,需要事先有PLC系统进行命令,并且通过总机的数据处理系统,将指令进行传达,实现信号输送。关于PLC的气动抓取式机械手的工作情况,主要如下:机械手位于初始位置,受到控制系统控制,执行系统将推动机械手进行运动。同时,机械手各个主要部位受到执行系统控制,执行系统通过完成主系统下达的任务,进行机械手控制,完成机械手操作任务。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,将更加广泛的应用于自动化生产线。国外很多国家已将其成功的应用于成套的自动化生产设备中。机械手未来的发展,将朝着自动化、智能化、网络化的发展方向迈进,将更好的代替人从事高危险、高危害的工作环境,实现生产管理的智能化和自动化。 3 结束语 综上所述,文章主要分析了基于PLC的气动抓取式机械手的设计原理、设计方案、控制设计三个部分内容,并就气动抓取式机械手的特点进行了分析,实现了气动抓取式机械手的设计。气动抓取式机械手在工业生产过程中起到了重要的辅助作用,在实际设计过程中,必须注重这一点,使机械手设计能够更好地促进工业生产的发展和进步,满足我国现代工业更加自动化、智能化的发展需要。 机械手设计论文:基于PLC的气动机械手控制系统现状和程序设计算法分析 【摘要】机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程以变动的多功能机器,在工业自动化生产中占据着重要位置。驱动方式可以液压传动,也可以气压传动,也可以是电气控制等方法。随着传感器技术、气动技术、计算机技术等发展,基于计算机技术为基础的控制技术发展较快,其中气动技术以经济、廉价、灵敏等优点,而成为研究热点之一。本文介绍的是气动机械手模型基于专用计算机―PLC的控制系统设计。 【关键词】机械手;现状;程序设计;算法分析 一、PLC的气动机械手控制系统现状 随着社会与科技的进步,工业生产自动化设备越来越广泛应用,其中机械手的诞生就是基于生产技术不断提高,是现代生产与科技应用相结合形成的一个重要技术。工业机械手的应用减轻了劳动强度、可提高产品加工精度、减少危险性生产由人工操作环节,尤其是在一些危险性大的行业生产中应用较为实用,如化工生产有存在有毒物质的;如核电厂等存在放射性物质的地方;如烟花等易燃易暴的生产场合等生产环境非常适合使用机械手进行生产。在机械行业中(铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配等)应用也十分广泛,如在柔性生产线中用气动机械手来搬运上下料材;机械零件的装配生产线中,利用机械手抓零件与另一零件装配在一起;如啤酒生产中用机械手把盖压在瓶子上等等。以上种种应用极大的减轻了劳动强度、促进安全生产、提高产品质量,适合现代化的生产趋势,具有较强的生命力。机械手的驱动方式有气压传动、液压传动、电气传动和机械传动。广泛使用的气压技术以压缩空气为介质,具有动作迅速、平稳、可靠、结构简单、较轻、体积小、节能、工作寿命长的特点,特别是对易于控制、易维护、无环境污染场合,因此气动技术常作为机械手的驱动系统的首选。气动机械手与其它控制方式的机械手相比,具有无污染、抗干扰性强、价格低廉、结构简单、功率体积比高等特点。在机械行业越来越多的自动化设备中采用了机械手,主要是液压控制和气压控制两种方式。其中气动机械手以其取之不尽、用之不完的气源,及较低的生产成本受用户喜爱,各国对气动机械手的研究越来越重视,现已发展成为满足生产需要的一种重要的实用技术。 在工业自动化中液压与气压均有较在应用,而气动技术被称为工业自动化的“肌肉”,其应用灵活,夹持工件的重量越来越重,在各种机械加工行业和制造行业中,尤其在有毒的环境下作业等其应用程序越来越受重视,并得到相应广泛使用。随着科技不断日新月异发展,自动化控制技术也不断更新,在微电子技术、计算机技术等技术的迅猛发展形势下,气动技术不断技术创新,以工程实际应用为目标,不断取得巨大的进步。另外气动技术作为一种相对来说比较廉价的自动化技术,由于其元器件的制造技术以及使用性能的不断提高,并且生产成本和流通成本不断的降低,气动技术现已被广泛的应用在现代工业、医疗业、生产以及输送领域。例如南昌市第一附属医院中引入了气动控制药品传输线,从药房配药师输出到住院部等各部门,每次提高了近5分钟,大大减少人力劳动及工作人员数量。 我国在机械手的应用方面,不是世界最发达国家,但已经较为广泛使用并取得了较成熟的技术。基于Programmable logic Controller为核心技术进行控制的液压机械手或气动机械手在工业自动化领域应用较多,非常适合PLC最基本功能,即逻辑控制。如用来上料下料、装卸机械零件、搬动物品等重复性的工作过程。我们国家原来的继电接触器控制系统大多已改造为基于 PLC 为控制器的自动化装置,通过最近20多年的应用实践表明,在机械制造及自动化领域具有强大生命力。研究的基于气动技术的可编程控制器控制的机械手是现代机电一体化自动生产线中重要辅助装置,可实现上下、左右、伸缩六个方向的三维空间运动,较适合经常变更批量生产与柔性制造生产的现代加工方法。它能按预定程序和控制要求完成物品、材料、机械零件等进行运送、上下料、搬运等作业,并可以在需要时修改程序实现动作变更。 二、PLC 程序设计算法分析 算法是决解决问题的清析思路的描述,对于一种可行的解决方案均有算法。当然对于不能解决的方案可能就没有算法可言。在本课题中编程环节要求按照机械手的工作要求实现控制要求,我们通过假定其初始位置为原点,其条件为右边、后退、松开状态为原始条件,基于此条件下实现自动操作与手动操作。 (一)分治法 设计中利用了重要的分治法实现各功能模块。依照气动机械手的工作顺序要求,划分为各小功能模块,如向左伸出与向右缩回、向下伸出与向上缩回、水平伸出与缩回等均可分为小的模块,设计中称为状态。从初始状态开始依次按要求将可画出相关系统流程图。各相关的状态中动作利用步进指令转换为梯形图程序,实现完整的控制功能。 (二)贪婪法 贪婪法的总体思路中把符合控制条件的所有情况均最大限度的列入考虑范畴,从中选取一个解决问题的办法。课题设计中考虑符合设计要求的思路会有多种,如采用最基本的思维,即把每一步均作最基本的“起-保-停”处理,并线圈内加入限制条件,在最开始作最基本的起动控制程序以实现控制功能。另一种方法可以采用 SET、RST 指令来实现控制功能。还有方法就是后续设计中用的用流程图把所有出现的动作当成状态,设计其流程图并转化为梯形图程序。 (三)递推法 对于设计的程序图中各状态的实现方法,采用逻辑递推法,依次基本逻辑关系递推。如课题设计中关于机械手控制工作顺序中的各状态中执行动作及各状态间转换关系,不断利用这种递推办法,把气动机械手的工作过程按顺序设计其控制逻辑图。在程序设计过程中存在各种逻辑限制关系,要依照控制要求反复推敲后加入程序以实现各种功能及相关条件限制。 机械手设计论文:机械手自动控制系统设计研究 摘要:随着科技的不断进步,工业自动化产品的性能日益加强。在工业生产和其他领域内,由于工作的需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,增加了工人的劳动强度,甚至于危机生命。因此,迫切需要一种东西代替人在恶劣的环境中作业的要求呼之欲出,机械手由此而诞生。本文就机械手自动控制系统的设计进行了分析研究,以供参考。 关键词:机械手 PLC 自动控制 系统设计 1、引言 随着可编程序控制器(PLC)在工业生产过程自动控制中的广泛应用,解决了在各种恶劣环境下工作的难题。机械手在工业自动化生产得到了很好的利用,它不仅灵活多样,而且耐高温、抗腐蚀,可以较强适应各种恶劣的工作环境完成人无法完成的操作,大大降低了工人的劳动强度,提高了生产效率。机械手是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备,是工业机械系统中传统的任务执行机构,它的出现不仅提高了产品的质量与产量,而且加快的实现了工业生产机械化和自动化的步伐。 2、机械手与PLC的概念 2.1机械手 机械手主要由手部和运动机构组成,可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度 。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~3个自由度。 2.2 PLC PLC为可编程序控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC),是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。PLC的特殊功能模块用来完成特殊的任务。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则设计。PLC具有可靠性高、适应面广、控制性强、操作方便、抗干扰能力强、编程方便、对环境要求低、与其他装置配置连接方便等特点。在工业自动化控制系统中占有极其重要的地位。 3、机械手自动控制系统设计 3.1 I/O地址分配 I/O地址分配见表3.1。 表3.1机械手控制PLC输入/输出(I/O)分配表 3.2 PLC控制系统设计分析 由机械手的工作过程可知,这是一个典型的顺序控制系统。为此,可从机械手的连续工作方式入手编写程序。首先应绘出连续工作时的功能表如图3.2,然后直接列写逻辑表达式,用触点线圈指令编程,也可使用置位复位指令或顺序控制继电器指令来完成。为了将每一步的工作状态显示出来,动画模拟软件使用了内部存储器位 M5.1 、 M5.2 、 M5.3 、 M5.4 、 M5.5 、M5.6 、 M5.7 、 M4.0 、 M4.1 来分别表示①~⑧的运行状态。编程过程中,需要注意特别处理的问题是①、⑤和③、⑦步的动作问题,虽然①、⑤步都是下降操作,但却具有不同的意义,①步下降是空钩下降,而⑤步下降则是夹着工件下降。③、⑦步的上升操作也是这样。 图3.2机械手动作功能表 图3.3机械手控制系统程序结构图 单周期操作的程序实现可在连续工作程序的基础上通过经验修改实现。其要点是是设法阻止机械手在一个周期工作结束后自动进入下一周期,一般在下降的启动回路想办法。 单步操作的实现与单周期工作的实现是相似的。即设法在每一步工作结束后,不是直接启动下一步的工作,而是等待启动按钮的命令后再工作。 以上是在同一个顺序控制程序中完成的连续工作、单周期工作和单步工作的程序编制思路。实际上本文采用分段跳转的办法来完成这三种操作,这使得程序结构如图3.3所示。这种方法编制的程序结构清晰,但程序数量长于前一种方法。 4、系统调试 4.1控制系统的程序调试步骤 (1)对于比较复杂的控制系统,需要绘制系统流程图,用以清楚的表明顺序和条件。 (2)设计梯形图,这是程序设计的关键一步,也是比较困难的一步,要设计好梯形图,首先十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的经验。 (3)将程序输入到PLC的用户存储器,并查找程序是否正确。 (4)对程序进行调试和修改,直到满意为止。 4.2调试过程中注意的事项 (1)数据线与计算机的接口必须要与软件的端口保持一致,否则运行会产生通信错误问题。 (2)连接PLC上的输出端口对应的动作必须与程序中的输入输出点的定义动作保持一致。 (3)PLC上的输入输出点都必须接入电源,连接的外部模块也必须接通电源与接地线 (4)由于条件有限,外部接线模块中部分用开关代替按钮,在执行点动程序注意执行完应该将开关拨回到停止状态。对于限位开关也用普通开关代替,当执行完该步程序后,进入下一个步,需要将限位开关拨回OFF状态。 结束语 机械手控制系统采用PLC进行控制,大大提高了该系统的自动化程度,减少了大量中间继电器、时间继电器和硬件的接线,提高系统的可靠性。同时,使用PLC进行控制可以方便更改生产流程,增强控制功能。另外,在实际的生产中,可以设置远程控制,可以利用监控软件对控制系统进行实时控制,以提供较为直观、清晰、准确的机械手运行状态。也为维修、故障诊断提供多方面的可能性。 机械手设计论文:仿人机械手的结构设计与现实意义 【摘 要】本文阐述了仿人机械手研发的国内外发展现状与存在的问题,并针对这些问题对仿人机械手进行了三维建模以及运动学仿真,同时阐明了仿人机械手研究对社会生活的现实意义。 【关键词】仿人机械手;三维建模;运动学仿真 0 引言 机器人技术的发展是一个国家高科技水平和综合能力的重要标志,而服务机器人是未来社会发展的必然产物,对于服务机器人的研究,尤其是仿人机器人的研究是具有巨大经济价值和历史意义的,其原因有两个:第一,世界老龄化进程的加快,尤其是中国也正进入老龄化社会,照顾老人问题即将成为一个严重的社会问题,而仿人机器人在解决这一社会问题中有着不容置疑的作用;第二,由于各种灾难和疾病造成的残障人士也逐年增加,他们需要越来越多的关心和照顾,如果采用专门的人力将严重增加社会的负担。所以对于服务型机器人的研究,显得格外重要。 目前有很多服务型机器人,但是没有一个机器人可以像人一样有一双灵巧的手,完成只有人类才能实现的复杂动作,本课题就是针对这一问题从仿人机器人的机械手开始研究的。 1 国内外发展现状与问题 从1960年由通用电气公司设计制造的造型为两只手指的爪状物开始,为以后的各类机械手打下了基础,到现在为止美国的宇航局(NASA)、哈佛大学和耶鲁大学,日本的东京大学在机械手的研究上都取得了不小的突破。 我国机械手的研究比较晚但是也做了很多工作,国防科技大学[1]、哈尔滨工业大学[2]也研制出了多指灵巧手。尤其是哈尔滨工业大学机器人研究所研制的“仿人型机器人灵巧手”,2006年5月亮相德国慕尼黑国际机器人及自动化展览会,以其精美的外观、可靠的软硬件系统等赢得了众多参观者的赞赏,并率先进入了国际市场。 由此可见,目前多数国家和企业高校都在对仿人机械手进行研究与设计,不过现在还存在一系列问题,例如:价格昂贵,实时性不理想,设备笨重,并且大都停留在实验阶段,这些都制约其在实际当中的应用。 2 五指仿人机械手设计 本文设计的五指仿人机械手具有的优势有:采用欠驱动控制方式[3],所以机械系统大大简化,机械手大小基本与普通人手大小一致,便于安装到各种服务机器人的移动平台上;同时每个手指都靠手指末端拉力进行运动,也就是说只需要一个拉力便可以实现机械手指的人类手指运动方式,结构紧凑、便于控制、动作灵活;材料可以采用塑料纤维进行加工实现,因此质量轻、价格便宜,易于普及;可以采用嵌入式的控制方式进行控制,处理速度快,响应时间短。 本文通过Solidworks对五指仿人机械手进行建模,其单指与整手建模图形如下所示: 图1 单指结构与整手三维建模 本文通过ADAMS实现仿人机械手的运动学仿真,其仿真图形如下所示: 图2 约束添加以及手指运动效果图 3 现实意义 对于仿人机械手的研发对社会有着重要意义:其一,对于服务机器人的研制,尤其仿人机器人的研究应用,必将对机器人行业起到积极的促进作用;其二,仿人机械手的研发隶属于制造业,其研制成功与推广,可以增加就业,创造经济价值;其三,其技术的实现可以促进制造业的信息化、自动化和产品的智能化,提升产品技术含量和附加值,从而促进制造业相关技术领域的发展;其四,实现服务机器人上机械手的灵活运动与控制,对于老年人以及残障人士在心理上和身体上都非常有益处,为解决我国社会问题,创建和谐社会做出贡献。 机械手设计论文:炼胶生产线气动机械手的优化设计 【摘 要】本文介绍了气动机械手的基本功能,在此基础上,主要对气动机械手的结构进行设计与改善。在 PLC 和气动控制技术相结合的基础上,使其功能更加完善,运行更加精准、合理。它由 PLC 控制四个气缸来实现机械手横向和纵向的运动以及气动夹持机构的伸缩动作,利用气动能源分别完成对生产中使用到的工件进行抓取、放置等动作,实现了节能环保的特点。 【关键词】气动机械手;气缸;优化设计;PLC 0 引言 炼胶生产线一般包括上辅机(包括胶料、粉料和油料的称量及投送系统)、胶料混炼设备(密炼机)和下辅机(胶片挤出、冷却和称量系统)三大部分。由于密炼机和下辅机之间的胶料需循环返回多次精炼的要求,而气动机械手是传递机构中的重要部分,通过夹持机构将物料从某一位置和方位,按一定运动轨迹传递到另一位置和方位,且是以空气为介质,具有使用、维修方便、安全、可靠、成本低、寿命长等特点,采用气动方式控制机械手机构被很多场合所采用[1]。设计气动机械手的原则是:充分分析作业对象的作业技术要求,拟定最合理的作业工序和工艺,并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性,定位精度要求,抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等,从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求。 1 气动机械手的工作原理 图1 气动机械手的运动示意图 图2 气动机械手工作流程图 如图1所示,此气动机械手具有两个弧线升降运动,一个旋转运动和一个直线运动的自由度,将炼胶机的出料搬运至左侧或右侧的炼胶机上。机械手的动作除了左右旋转应用电机控制之外,其余全部动作由气缸驱动,气缸由电磁阀控制,整个机械手在工作中能实现上升和下降、左转和右转、夹紧和放松的功能,是目前较为简单的、应用比较广泛的一种气动机械手。 在主臂立柱底座上安装电机以便控制其回转自由度。小臂a与主笔立柱之间用气缸A控制连接,以便控制小臂a的弧线升降。在小臂a与小臂b之间采用气缸B连接,以便控制小臂b的弧线升降,在小臂b和夹持机构之间采用气缸C连接以便当小臂运动时夹持机构在气缸C的作用下能保持平稳的运行和垂直度,气缸C的充放气特性以及运动轨迹根据气缸B和A的充放气特性来决定。夹持机构的开合和夹紧由气缸D控制。将气动机械手的零点(原始状态)定为开始工作位的回转限位、升降限位、伸缩限位及放松状态。气动机械手为实现移料动作,需要完成如图2所示的工作流程图。 2 气动机械手气动回路的构成及原理 气动回路主要是由气源、各种控制阀以及执行气缸等组成,下面介绍回路的关键部件-执行气缸。 执行气缸包括连接主臂立柱和小臂a的气缸A,连接小臂a和小臂b的气缸B,连接小臂b和夹持机构的气缸C,以及控制夹持机构的气缸D。由于不同的气缸控制不同机械结构,其输出力也不同,所以四种气缸的型号也不同。同时要求气动机械手能够在升降过程中任意位置实现精确定位,精度要求为 1mm以内。由负载性质及气缸运动速度选定负载率β值,即可求出所需的气缸理论输出力P=F/β。 气缸D所控制的夹持机构和物料最大重量约为50kg,气缸C所控制的最大重量约为55kg,气缸B所控制的小臂b的最大重量约为70kg,气缸A所控制的小臂a的最大重量约为80kg。 一般来说,气缸可以保证起点和终点的定位精度,因此,对于夹持机构Z轴方向的定位,应用一般的气缸就可以保证其定位精度和使用要求。而对于小臂a和小臂b的升降精度要求,则可以使用 SMC公司一种新型CEI型气缸,在结构上增加了位移传感器件,使之与气缸浑为一体,整体结构紧凑合理,设计新颖,提高了气缸位移监测的性能,CEI型气缸在杠杆的两侧刻有细纹磁栅,当气缸左右移动时,位移传感部分将以双向脉冲方波形式输出能够实现中间任意位置的定位[4],而且其定位精度可达到1mm以内,因此,应用上述气缸可以满足小臂a和小臂b的升降定位精度的要求和使用要求。根据以上原则和条件,详细选型见下表1。 总体气动系统原理图如图3所示。气源首先经过滤减压阀处理,通过相应的电磁换向阀后进入各个气动执行元件。 图3 气动系统原理图 1、2、3、4―2位5通双电控电磁阀;5―气源处理组件;6―气罐 3 气动机械手控制系统配置 根据机械手运动仿真方案,机械手的循环动作依次为:上升正转下降伸出夹紧上升反转放松缩回反转下降下一循环。为了根据实际工作环境确定机械手工作时磁性限位开关的位置并调试机械手,对机械手的每一动作设定一个手动控制按钮。同时,为了保证气动机械爪工作时,整个机械手只能执行其一个动作,需要在程序上设计互锁功能。气动控制系统一般由控制器,电―气控制元件、气动执行元件、稳压气源、传感器和接口电路组成[2]。控制器一般指计算机、单片机或可编程控制器等控制器件,气动执行元件常用的有气缸、气爪、控制阀等,传感器一般指位置传感器、速度传感器和加速度传感器,接口电路指控制器与控制元件、控制器与传感器之间的接口[3]。 气动机械手有两种控制方式:操作面板控制和个人计算机控制,两种控制方式均以 PLC 为主要控制模块,其中个人计算机控制要求 PLC 与上位机实现有效通讯,通过上位机程序的改变来实现 PLC 程序的更新与运动参数的变化。为了实现气动机械手操作面板控制和个人计算机控制两种操作方式,拟采用PLC 为下位机,PC 机为上位机的控制模式,PLC 与 PC 机之间通过 RS232 协议实现通信,完成控制过程中的数据交换[5]。可编程控制器的程序运行方式是循环扫描方式,而非顺序方式,因此任何一个气缸在条件满足后即开始动作,在机械手运行中遇到突然停电时,可以关闭气源,对工件进行处理, 来电后重新初始化各项个元件与程序。 我们所要控制的系统中,有8个行程开关信号、一个按钮开关信号、一个由定位系统动作结束发出的信号共10个输入点,因此我们选用了西门子S7-200系列CPU224型号PLC,它有14路数字量输入点和10路数字量输出点,具有体积小、处理数据和通讯能力强、存储器容量大等优点。基本位布尔运算执行时间为0.22μs,用户存储器容量SK字节[6]。而且它还具备6路30kHz单相高速计数器和2路20kHz高速脉冲输出可以分别用来接收旋转编码器信号和直接控制步进电机运行。有模拟量输入/输出模块、高速计数器模块、位置控制模块、数据输入/输出模块、通信模块等,可以实现模拟量控制、位置控制和联网功能,在功能上完全满足了控制系统的要求,并留有一定数量的FO通道作为照明电路和其它储备用途。 4 结论 本文主要研究了气动机械手的执行机构和驱动系统的原理并进行了设计,采用气动驱动作为机械手的驱动方式,通过分析设计执行气缸及其控制阀等模块,以满足相应的动作要求,根据气动机械手的功能要求绘制了机械手的控制系统流程图,使机械手能实现多点连续的控制,同时分析气缸C和气缸B的充放气特性,以便优化两者的先后动作,再结合S7-200可编程控制器,使气动技术在顺序动作的逻辑控制系统的优点得到充分发挥。
软件检测论文:计算机软件安全检测技术诌议 【摘要】随着科学技术的日益发展,计算机技术深刻的改变了我们的生活。各种社会活动都已经离不开计算机,计算机成了我们生活的一部分。然而伴随着计算机的普及,各种计算机安全和网络安全问题凸显了出来。越来越多的针对计算机的攻击行为对计算机的使用安全和信息安全产生了巨大的威胁。计算机的软件安全检测是保护计算机安全和信息安全的一个有效手段。本文通过对计算机软件安全检测技术进行研究和分析,总结出了几种主要的计算机软件安全检测技术。 【关键词】软件安全;安全监测;计算机安全技术 1前言 计算机的软件安全检测技术是保护计算机数据的盾牌。要改善计算机软件安全检测技术,先要了解计算机软件安全监测的概念和基本情况,分析现存的计算机安全检测技术,为未来行业的发展提出指导性意见。 2计算机软件安全检测综述 计算机软件安全技术是否可靠决定了广大用户的信息安全和财产安全是否让人放心。如果计算机的安全软件存在着重大缺陷,就有可能造成重大的财产损失。开发安全软件,最重要的步骤就是软件安全检测,根据检测数据来对不同的安全缺陷进行针对性的调整,更好的解决软件安全问题。安全软件对于自身的检测是安全软件能够不断进步的试金石,检测行为能够在最小的检测样本中找出最多的安全问题,尽量避免安全问题直接进入用户的软件版本中[1]。而且,安全软件和普通软件之间还有着重要的差别。差别主要表现在三个方面。首先,安全软件和普通软件的缺陷发现方式不同。大多数的安全软件缺陷普通用户是不可能发现的,只有专门从事于网络攻击的黑客或者是专门从事于网络安全的人员才有可能发现漏洞,而对于普通软件,许多漏洞都是用户或者其他来源发现的,并非来自于测试人员。第二,安全软件与一般软件的修复速度也是不一样的,如果安全软件出现了漏洞,那么就会在第一时间进行修复,因为每晚修复一秒,都有可能有用户因为这个漏洞而导致财产损失。普通软件由于不涉及到安全问题,发现缺陷之后可以在下一个更新版本中修复。 3计算机软件安全检测的步骤 计算机软件安全检测一般需要遵循一定的步骤。软件安全检测是通过检测软件,实现计算机各部分的联系和互动,来测试整个结构的稳定性。软件安全检测有如下几个具体步骤:首先记性单元测试,对这个程序中的各种基本单位进行逐个的检查,排除基本单元可能存在的缺陷。第二步是把已经检验完毕的各单元组合在一起,来测试各单元之间的联系和沟通存不存在障碍,保证系统各部分之间沟通高效。第三步是测试整个系统的稳定性,保证每一条指令执行起来都能畅通无误[2]。 4主要的计算机软件安全检测技术 4.1词法检测技术 词法检测技术是出现时间最长、使用最广泛的静态检测技术。这种技术的原理是检测程序源代码中有危险的C语言系统调用。这个测试技术实际上是在被测软件的接口处生成一个模拟输入,来检测被测软件的运行情况。一般按照以下几个步骤来执行。首先是识别软件语言,然后再定语语言语法,最后生成用例,开始进行软件检测。 4.2形式化安全测试技术 形式化的安全测试技术要利用到软件的数学模型,利用数学模型的形式和规格来对软件的运行状态进行说明,来提供软件的运营状态信息。形式化安全检测技术要求更高的技术水平,其中包括了两种办法来进行安全监测。有模型检测,也有定理证明。 4.3基于故障注入的安全性测试技术 基于故障注入的安全测试技术采用的是通过某种极端情况来检测软件的稳定性,比如把时间调整到最不可能的时间点,让所有的事件通过表面合理的方式来进行连接,生成故障,然后再观察软件如何处理这个问题。故障注入的安全测试技术,是自动化程度比较高的技术,可以显著降低人工的工作量,让安全监测更加的充分。 4.4模型的安全功能测试技术 模型安全检测技术是通过建立一个模型的办法来测试计算机软件的应对和处理。在日程生活中,想要检验一个东西的可靠程度可以建立一个相似的环境来观察它的表现。计算机安全检测也是如此,建立一个安全模型,让软件在其中运行,驱使安全软件工作,观察它的工作状态。 4.5基于属性的测试技术 基于属性的测试技术有着两大优点。那就是互动性和延伸性。一般也要遵循固定的程序。首先要确定被测软件的安全规则,把它的安全属性带入到系统中,验证系统程序是否能够遵守设计的规则[3]。 4.6其他测试技术 除了以上这些测试技术,还有一些测试技术因为应用范围有限等因素,没有单独来说。这些技术有白盒模糊测试技术,也有分布式安全检测技术。近些年来,相关技术越来越多,越来越成熟,我们期待着能够从这些新技术中找到未来的发展方向。 5软件安全检测的注意事项 5.1具体问题具体分析 计算机软件安全检测是一个动态的过程,需要我们随时观察,随时修正。不同的计算机软件有着不一样的特点和特性,我们要针对每一种计算机软件的每一个过程来针对性的设计试验流程。让最终的实验结果能够更加准确。 5.2检测人员的多元化 计算机安全检测技术涉及到多个环节和多个行业,每个环节的专业倾向都不一样,想要做好计算机检测的工作,首先要保证检测人员的多样化。在进行软件检测的时候,不能只让软件检测员来负责,还要被测软件的相关专家来辅助。来自不同领域的检测人员互相之间协同配合才有可能把检测工作做好[4]。 5.3对安全软件详细分析在软件的安全检测过程中,要对软件进行详细的分析。区分出需求级、系统级和代码级。对于许多大型软件来说,除了以上三个级别,还有对软件的机构进行分析。安全软件检测是一项复杂的工程。需要我们时刻打起精神应对不断出现的新情况,对不同的安全软件使用不同的分析技术,必要时还可以使用各种辅助工具配合工作。 6结语 计算机软件安全检测技术是维护计算机安全的重要手段,需要我们尽可能的重视起来。本文首先对计算机软件安全的现状进行了介绍,然后对主要的计算机软件安全检测技术进行了总结。 作者:陈传顺 单位:中国移动通信集团广东有限公司 软件检测论文:纺织品检测业务管理软件开发及应用 摘要为提高检验业务的全面质量管理水平,实现任务、人员、数据的传输和共享,设计开发了纤维检验业务流转的管理软件系统。本文介绍了纺织品检验管理软件的必要环节控制,为当前需要业务管理改进的单位提供参考。 关键词:纺织品;业务管理;软件开发 纺织品检测业务管理是纺织品检验日常工作中的一个重要组成部分,过去的业务管理不管是手工还是计算机处理既繁琐、效率低,又不方便数据传输、统计和整合。为了提高业务管理效率和准确性,相关单位都在着手开发相应的业务管理软件,以便实现办公自动化。但因各个单位业务性质、规模大小、业务繁简程度各不相同,采用的业务处理程序也就有所区别,难以得到推广。本文介绍了纺织品检验业务管理软件的开发思路与模块结构,各个单位可以在此基础上扩展和完善。 1纺织品检测业务管理系统概要介绍 本文研究设计的纺织品检测业务管理系统,是对整个业务系统流程进行简单化处理的系统规划,此规划是完整性业务系统中必要性步骤的设计,此系统具有很强的扩展性,是完整业务系统开发的基础开发部分,各单位可根据自身业务特点扩展功能。业务管理系统主要涵盖检测全流程中的必要环节,包括对网上任务的评审、任务单的打印、自动分样、检测结果录入、报告审核、报告自动打印、检测收费核算、检测报告寄送、工作人员考核、检测报告状态对外查询和相关查询统计功能。考虑到各检测机构内部管理不同,业务管理系统主要针对必要性公用性模块的设计,并具有很强的通用性和可扩展性,是各检测机构进行完整业务系统开发的基础开发模块,各检测机构根据各自业务需求也可以提供定制化服务。通过对业务管理系统的严密设计,使整个业务流程的数据标准规范化、过程跟踪追溯化、管理数据严谨化。将样品受理部门、分样部门、检测部门、出证审核部门、证书寄送部门、管理部门通过业务系统科学有效的管理模式和应用技术连接起来,通过建立可视化工作流程模型记录每一步工作流状态,以便于各部门更好地协作工作[1]。 1.1纺织品业务管理系统功能需求 (1)缩短业务流转时间,建立高效流畅的业务处理流程主要体现在:加快样品登记、委托任务单评审时间,快速将委托任务分发给实验室,准确快速地出具报告,快速地将电子版报告上传给客户,将纸质版报告寄给客户。(2)增加信息数据可靠性通过调用标准模板,提高报告的准确度,通过对大量数据的分析,为企业提供可靠的分析报告。(3)提高业务处理智能化降低对流水线作业人员专业知识掌握能力的要求,通过权限的设置,各个部门之间权限分明、信息共享,扩大信息查询的范围,可以按照任意关键字进行查询。 1.2系统设计思路 业务管理软件用于检验机构处理检验订单、评审委托任务单、分样、检验结果填写、出具报告、报告样品物流管理以及各类统计功能的业务管理系统。通过运用业务管理系统,可视化管理业务流程,将接样、分样、检测、出证、人员考核、报告寄送、费用核算等环节智能化管理,提高工作质量和工作效率。业务管理系统功能见图1。 1.3软件设计系统结构 系统采用B/S模式,数据库采用SQLSERVER数据库,开发环境为JAVA,中间件使用Tomcat6.0。详见图2。 1.4系统功能模块结构 检验业务管理系统主要功能由七大模块组成:A.接样管理子系统;B.任务管理子系统;C.检测指标管理子系统;D.检测报告管理子系统;E.检测费用管理子系统;F.人员考核管理子系统;G.报告寄送管理子系统。其中A、B、C、D为检测流程控制主模块,E、F、G为系统辅助模块。详见图3。 2系统主要功能 2.1接样管理 接样管理是检测过程的起始点,用于确认一个检测任务的开始,即针对一个最终形成的检验报告对应一个接样管理记录,功能包括接样添加、修改和作废,相关内容涉及:流水号、样品名称、样品货号、采样时间、委托单位、付款单位(选择)、生产单位、来样时间、检测样品数量、预付金额、要求完成时间、录入人等信息。 2.2任务管理 任务管理是用于明确检测任务的具体信息而设置的,用于分离接样时因任务过多无法一次性填写,所以分离了接样基本信息和项目的输入,也是校核任务后流转下一环节的中转站。 2.3检测指标管理 检测指标管理是用于录入检测指标项的管理,根据任务书管理中的检测项目和检测标准,确定每个检测项目的分类指标项,并输入该项目的检测结果值,最底层指标项来源于系统管理中的收费、考核管理,输入指标需选择记录检测人员,已完成系统整理的人员考核统计。检测指标管理支持选择检测模板,选择模板后相关的检测项目将与检测模板完全一致,可进行项目的添加和移除操作,从而提高录入检测指标的速度。 2.4检测报告管理 检测报告管理包括检测报告的生成和打印,检测报告的指标项在检测指标管理中已经形成,按检测报告格式进行套打,可在检测报告中选择模板,在检测模板定义中可与检测指标管理直接关联,生成打印报告时可不再选择模板,将直接套用检测报告模板生成。 2.5检测费用管理 检测费用管理是检测报告完成后的后续收费管理和已完成任务的费用查询统计,可查看检测报告中的所有项目和子项目的收费情况及总计,可查看预收费用和实收费用,根据客户或时间段进行统计整体收费情况。如检测中客户为签约客户,将从客户余额中直接扣除,并生成客户的费用日志,内容包括报告编号、客户名称、检测费用、余额和扣款日期,在客户查询报告状态中客户也可自行查看费用情况。收费处理中需输入项目为实收费用和收费完成日期。 2.6人员考核管理 人员考核管理模块是放置在系统管理的人员管理中,为了明确数据来源,此功能单独作为一个功能模块列出。人员考核的数据来源于检测指标输入,根据检测指标的考核费用指标进行计算。可按部门、人员、时间和检测项目进行统计查询,获得人员产值和检测情况。 2.7报告寄送 报告寄送是对检测报告寄送方式的企业进行管理,按已完成报告时间段批量打印快递寄送单,寄送单打印后自动将处理状态设置为已发送并记录发送时间,如需重新打印可选择任务或进入客户管理中打印单个寄送单。 2.8系统管理 系统管理是针对系统基础信息进行设置的功能,包括客户管理、标准管理、指标项管理、收费、考核管理、检测模板管理、报告模板管理、人员管理和权限管理。系统正式运行前必须对基本系统信息设置完整,客户、标准、指标等信息发生变化时,必须及时修改。 2.9客户在线查询 在外网开放报告查询和扣费日志查询,检测状态已接样和报告已完成寄出。扣费日志查询可查看检测费用的扣款情况。 3应用效果 本所开发的业务管理软件是集接样、分样、检验、出证以及会员一体化的专业纤检业务管理软件,采用多层架构分模块开发。该软件性能稳定,运行安全,操作简单,管理方便。运行一年多以来,业务工作效率明显提高。改变了以往依靠人工流转,无法记录中间拖延环节与错误而造成工作效率低下的工作模式。应用管理软件后业务流转中样品的接样、分样、检验、出证以及做账等每一道程序都记载人员、时间、工作量及工作质量;流转中前后衔接、准确、快速地处理好每道任务。业务管理软件的应用,减少了检验业务中的等待、重复、不必要的协调等活动,简化不必要的表格填写,整合原职能分工不明确的岗位。同时方便采集、传递和共享数据,向客户提供便捷的业务查询途径。 4结束语 业务管理信息化是时展的需求,随着电子技术的发展、检验规模的壮大以及业务需求量不断扩大,业务管理软件需要不断改进、不断完善、与时俱进,更高效地发展检测服务管理。 作者:陆素梅 软件检测论文:计算机软件安全检测技术简析 [摘要]随着科学技术的不断发展与创新,计算机已经成为人们日常生活工作中的必要工具,但同时随着计算机的应用不断深入,人们对计算机使用性能和安全程度有了更高的要求。计算机的功能由硬件和软件共同支撑,其中计算机软件是计算机赖以工作的基础,针对计算机软件的安全检测技术又是确保计算机安全工作的重要内容。计算机软件安全检测技术是针对计算机软件不同的安全指标进行安全检测,该技术的科学应用可以准确高效地识别出计算机软件中存在的安全漏洞。在本文中对计算机软件安全检测技术中存在的问题和解决方案进行简单分析,以帮助相关技术人员在实际应用中进行参考。 [关键词]计算机软件;安全漏洞;检测技术 0引言 对计算机软件安全性能进行考评是在计算机的软件开发和使用过程中极为重要的步骤,该步骤的顺利实施可以帮助相关技术人员找到软件运行中存在的故障和安全隐患,并可以根据检测结果及时进行修补,以保证软件的正确使用和推广。现行的计算机检测技术在应用过程中仍无法完全避免漏洞和错误的发生,因此在实际的应用中需要相关技术人员采取科学高效的安全检测手法对计算机软件进行评定。 1计算机软件安全检查流程及注意问题 1.1计算机软件安全检查流程 在对计算机软件进行安全检查时,软件多为大型的应用软件,该软件内部往往包含着由多人开发的冗杂子系统,因此对大型软件进行安全检查是一项庞大复杂的工程。在实际的安全检测过程中通常将大型软件的子系统分割成互不影响的模块,对这些模块进行安全检测。大型软件的检测工作通常情况下先对模块进行测试,之后将各个模块组装成系统,然后对该系统的结构进行安全检测,最后在对软件整体的功能和性能进行有效测试,以判断软件的性能指标是否与预期相符,采用这样的检测流程就可以实现对软件安全指标进行科学的考评。 1.2制定高效合理的软件安全检测方案 在对计算机软件进行安全检测之前,需要对计算机软件的功能和特性进行充分的考察,并根据具体的情况制定出科学合理的软件检测方案,以确保安全检测方案实施的高效性。在进行软件安全检测具体工作时,应邀请具有专业知识经验的人员参与,并再配备熟悉和掌握该软件特点的技术人员参与,另外还可以聘请多领域相关的专家参与工作,从多个方面对软件进行考评测试与修正,以保证计算机软件可以达到理想的应用效果。 1.3系统化全面性的分析 计算机软件安全检测是一个冗杂繁复的过程,如何选择有效且可行的检测方案是执行人员需要着重考虑的问题,在实际工作中应该对计算机软件做到系统化和全面性的分析。大型计算机软件的程序通常具有较大规模,在进行软件安全检测时就要求技术人员对软件进行代码级、系统级和需要级的细致检测,另外进行计算机软件安全检测时对同级别检测也需要进行合理的技术分析。 2计算机软件安全漏洞检测方式 2.1形式化安全检测方式 通常情况下若是可以搭建准确的计算机软件数学模型就可以采取形式化的安全检测方法,在实际的应用过程中往往采取形式规格语言进行使用,在检测的过程中常常使用行为语言、模型语言或是有效状态语言等规格语言。 2.2静态模型检测方式 静态模型检测方式是在使用的过程中需要对软件的具体行为和结构框架进行模型建立,在进行检测时实际就是对该测试模型进行检测,通常情况下使用的设备对该模型具有可读性,并可以具体运行,其中应用最为广泛的包括有限状态机和马尔可夫链两种方法。静态模型的检测方法通常情况下采用系统化的建模检测方法,因此与形式化安全检测方法相比更加合理,不需要软件所有的工况都保持不变,而是通过对模型建模得出一系列的测试模型,当该模型经测试后与软件的期望值相同时证明该软件不存在漏洞。 2.3语法检测方式 语法检测方式是又一种较为常用的计算机软件检测方法,该种检测方法通常情况下是基于语法特点在软件的生成功能接口处进行检测,对该接口处的语言和语法进行检测,并在一定的条件下生成检测用的范例,通过改变计算机软件的上级输入条件,并在下级处检测不同输入条件下的输出结果,并根据不同的检测结果对软件的安全性能进行检测。2.4导入故障检测方式导入故障的检测方法是一种融合了传统故障检测技术和动态检测技术的科学软件安全检测方法,该种方法建立在白盒模糊检测基础上并在操作中不需要冗杂的操作规范,但是在查找软件漏洞方面却有很大成效。通常情况下需要考评常见的故障和漏洞类型,并建立系统的故障漏洞树,之后通过对软件的人为测试以对软件的漏洞和故障进行检测,该种检测方法可以极大地提高安全检测技术的自动化程度,因此在未来的计算机安全检测中会得到更广泛的应用。 2.5安全属性检测方法 在进行计算机软件开发过程中编程人员采取不规范的编程规则就容易导致软件产生安全漏洞和故障,因此在软件开发之前由相关部门制定科学的安全编程规则是保证软件安全性的重要手段。在软件开发过程中严格按照安全编程规范,之后按照确定的规则对软件程序代码进行检查,这种方法可以对软件漏洞的交互性和延展性得到及时分析。 3结语 在信息化高速发展的今天,各行各业对于计算机的应用已经达到无可替代的地步,而对于大多数的公司来说数据安全是管理者需要着重考量的问题,在信息安全体系中计算机软件安全检测是必不可少的部分,因此日常工作中对计算机软件进行科学高效的安全检测,是促进计算机软件良性发展的重要内容,相关的技术开发人员需要在今后的工作学习中不断探索出更为有效的计算机软件安全检测方法,真正保障软件使用者的安全应用,维护软件使用者的自身利益,促进市场的平稳健康发展。 作者:鲁艳丽 单位:长春市企业退休人员档案管理中心 软件检测论文:计算机软件中安全漏洞检测技术研究 摘要:对软件程序进行重新设计和编写,是预防安全漏洞、确保软件安全的主要手段。所以,计算机技术人员要不断努力,强化安全漏洞检测技术,保障计算机软件运行安全稳定。在计算机的软件系统中,安全漏洞是对信息系统造成威胁的主要原因,所以,计算机软件中安全漏洞的检测技术成了现今人们探索的重点问题。文章研究了计算机软件中安全漏洞检测技术。 关键词:计算机软件;安全漏洞;检测技术;应用 近年来,计算机技术的应用越来越普遍,计算机软件的发展非常迅速。同时,源代码的数量也随之急剧增加。一些黑客通过代码中的某些漏洞对计算机的软件及系统入侵并破坏。所以,计算机软件的安全问题已经变成了如今系统安全的关键问题之一。 1计算机软件中的漏洞 漏洞是软件、硬件、协议实施中的纰漏,也是系统安全层面的缺失处,让未获取授权认可的攻击方对系统探访、攻击、损害。漏洞的自我特质面可从几个层面表征:第一,是在编订程序的环节内有某些逻辑类失误的生成,该种失误是由编订者粗心引发,较为常见。第二,是在软件的各个数据演算、处理的环节中,也会有某些逻辑类失误的生成,在程序模块中用中等大小同较小、较大的模块比对看出,非中等程序模块失误比率较高。第三,漏洞和软件系统的环境关联度较高。同一台计算机中各异的软、硬件版本、在配置不等的前提下,每各设备共组的软件体系同系统一致但设置不等时,都会有安全层面的缺陷处。第四,软件的整体系统漏洞和时间也有关联性,也就是说在时间长度的延伸下,曾出现的漏洞会被补修、更正,但新的漏洞也同时会更加显现。所以,计算机软件内的漏洞是长久存留的难题。 1.1计算机软件安全漏洞的原发性 通常情况下所谓的计算机漏洞是指由于计算机软件自身含有某些潜在的缺陷和劣势,这些潜在的缺陷和劣势由于自身包含的特点可能引发一些风险或者说造成相对容易的攻击范围。计算机软件漏洞出现的主要原因就是由于计算机软件设计人员的操作存在失误。从上面的分析中可知,计算机软件最主要的就是由于自身存在着缺陷才导致了后天的攻击性行为。计算机软件设计人员在设计的过程中很难考虑全部的设计因素,而且现在的软件设计人员的设计水平良莠不齐,这就决定了计算机软件在投入市场的开始就存在着一定的风险,这种风险是由于计算机软件本身所存在的某些原发性错误引起的。 1.2计算机软件安全漏洞的差异性 计算机软件的应用范围很广,目前市场上存在着各式各样的软件,这些软件适用的工作区域也不一样。一般来说,计算机软件漏洞和其工作的环境之间存在着较为密切的联系,在不同的工作环境内即使相同的计算机软件也可能表现出不一样的漏洞特征。计算机软件的工作环境对于计算机软件的运行起着至关重要的作用,计算机软件主要根据写好的程序代码运行,在不同的设备上,计算机软件的代码执行过程也会存在一些差异,这些差异都决定了计算机软件漏洞的多样性和差异性的特点。 1.3计算机软件安全漏洞的延续性 计算机软件都会不断更新,计算机软件的漏洞也会不断被修复,然后随着而来又会出现一些新的计算机软件漏洞。在使用的过程中计算机软件会随着时间的推移,原先的漏洞会不断被修复,然而程序总会存在新的程序逻辑错误,这些新的逻辑性错误又会导致新的漏洞,计算机软件漏洞就不停地处于这样一个无限的循环中,除非一个计算机软件彻底被市场所淘汰。 2计算机软件中安全漏洞的检测技术 现阶段,信息技术已经成为人们生活中一个必不可少的生活要素。随着科学技术的不断进步,各种计算机软件的不断被开发出来,开发计算机软件的人也变得多起来了。目前,国外有关的专家研究发现,随着计算机软件的大量使用,计算机软件的漏洞的数量和频率都变得越来越高。目前网络黑客的数量也变得越来越庞大,黑客的性质也发现了质的变化,越来越多黑客在利益的驱动下对个人和集体用户展开了大规模的攻击。在这种大环境下,只有计算机技术人员不断提高计算机软件安全漏洞的检测技术才能应对这种挑战。计算机软件内的安全漏洞可检出的策略有2类:一类是静态模式的检测技术,另一类是动态模式的检测技术。 2.1计算机软件安全漏洞的静态模式检测技术 最开始的计算机软件安全漏洞静态检测就是静态分析,但是由于其检验的方式多停留在表面,因此,近些年开始逐渐对其进行研究与创新,静态检测也就逐渐扩充成为2种内容:静态分析及程序检验。其中,静态分析指的是对需要检测的系统程序进行源代码的扫描工作,从语义、语法等角度进行全面解析,同时直接分析待测系统程序的自身特性,利用这种方法寻找漏洞。而程序检验是指抽象系统内的程序源代码。主要借用检验方法,检测软件系统的程序是否符合计算机的需求,特别是对安全的需求,然后对程序中的安全漏洞存在与否进行判定及检验。对于计算机软件安全漏洞的静态检测来讲,其更多注重的是计算机软件系统程序的内部特性,静态检测的方法特点同检测漏洞的特点之间包含着密切的关联。计算机软件中的安全漏洞所执行的静态模式检测,最初是静态模式辨析,但监测的技术手段多侧重于表层。所以,在更深入的探究和研创后,静态模式的检测内涵得以拓展,既有静态模式辨析,也包括程序的验查。静态模式辨析就是对检查测试的系统程序扫描其源代码后,从语法层面、语义层面进行多方位的阐释,并把检测系统程序的特性予以直接化的辨析,借此探寻出漏洞所在。程序验查则是对系统程序中的源代码抽象化。凭借验查手段,检查软件内组的系统程序同计算机所需的相符度,以及能否同安全所需匹配。接着辨识和验查程序安全层面存在的漏洞。该种静态化的软件安全漏洞检测法,更倾向于软件自身系统程序的内存特质,同时和检测漏洞特质有着较高的关联性。 2.2计算机软件安全漏洞检测技术中的安全动态检测 2.2.1内存映射 在攻击群体中,往往多用字符串末尾部位“NULL”字样的序列对内存做全覆盖,进而实施损害攻击。在代码页中实施的映射技能,可让攻击方作出字符串末尾部位“NULL”字样的序列对内存做全覆盖举动时,跳转至简易内存区域中的操控难以进行。从另一侧面来说,在内存的多个地址中,随机性地映射代码页,可缩减揣度地址而发动页面损害攻击的发生比率。 2.2.2非执行栈 近年来,攻击软件的举措多发生在对栈的破坏上,这是因多数操控系统内的栈所属的能写性和执行性所引发。在内部的变量存储中,栈的载体中有核心数组的变量,攻击方借此可将恶意的代码发送至栈内,并探寻出代码执行手段。而要规避栈的侵袭、损害可执行的有效策略为,更改栈内执行代码使其不可执行。这样更改后即便攻击方将恶意的代码送至栈内,但代码不可执行很好地缩减攻击的成功率,让程序不被损坏。 2.2.3安全共享库 某些计算机运行了安全性极差的共享库就会引发软件安全漏洞。共享库的安全度高可用对攻击方的损害行为很好的防预,而安全度低的共享库则易被损害。安全化的共享库是动态化的链接模式运作,在程序运作环节将多类安全度低、没安全性的函数运用予以拦截,并进行另外的测验,进而保证计算机软件整体的安全。 2.2.4沙箱 沙箱法是对某些损害性攻击的防预,即借助某一程序的资源访问限定来实现。如某些调动函数会被编入C语言中,而某个软件自身是不会有此种调动函数的。若出现了软件运行时有类似调动函数的运行,软件已经被恶意侵入。但在恶意侵害之前,运行沙箱对其做出限定,则在入侵后不会有不良损害。 3计算机软件中安全漏洞检测技术的应用 3.1预防竞争条件的漏洞 漏洞的成因中也有因竞争条件而引发的缺陷,对其防预的策略就是将竞争成因的编码执行原子化运作。编码是最小的执行单元,在运作程序环节内不会有任意状况对其实施干扰。原子化运作就是用锁定的操作,对某一特定的状况更改而衍生的问题予以防预,这样可对应用文件名体系实施间接化的调用,可表述出应用文件或使用的句柄。 3.2预防缓冲区的漏洞 对于缓冲区内的漏洞可借助软件程序内危险值高的函数验查来实施防预,将安全度较低的软件用高安全度的新版本替换。 3.3预防随机出现的漏洞 在对随机性的漏洞实施防预时,可借助随机性高的发生设备来进行。随机发生设备有着自属密码演算,可确保随机数流的高安全度。在软件被恶性侵害,对算法每一细微处都掌控,但数据流不会形成,进而起到防预能效。 3.4预防格式化字符串的漏洞 执行严密、谨慎的防预方案,直接性地在数码中运用格式常量,让供给方找不到可创设格式串的缺陷处。个数函数在不定参数时往往会有格式化字符串的缺陷潜藏,对此类函数运行时就要让每一参数的数目有保障,均衡稳定。 3.5计算机软件安全漏洞的防范措施 计算机软件安全漏洞检测技术应用的过程中,一方面要避免缓冲区漏洞,认真检查程序中的危险函数,使用安全的计算机软件,不用盗版软件和非法软件,时刻做好缓冲区漏洞的处理和防范。一方面要避免竞争条件漏洞,在竞争代码原子化操作的过程中,借助于文件句柄和其他文字描述字,保证计算机软件的安全。另一方面要避免格式化字符串漏洞,尽可能地使用源代码中格式常量,进而避免留下格式串机会,并防止随即数漏洞,提供安全的随机数据量,并对全部算法细节进行加密。 4结语 21世纪是一个计算机技术高速发展的社会,随着经济社会的发展和经济全球化的影响,计算机技术在我国得到了大范围的发展,在我国的各个领域中目前都离不开计算机,计算机的产生为我国的现代化建设提供了不竭的动力。但是,随着信息技术的不断发展也逐渐暴露出一些潜在的问题。目前,计算机的安全性已经成为人们关注的焦点。随着开发的人越来越多,使用的人越来越多,恶意利用计算机软件获取个人信息、破坏计算机安全的人也就变得多起来了。目前,计算机安全已经成为世界各国高度关注的一个问题。有关的技术人员必须引起高度的关注才能有效解决计算机软件漏洞,给计算机系统一片绿色的天空,给人们的网络环境和信息安全提供一个新的平台。总括来说,当下的周边环境内,计算机软件安全漏洞的检测技术演化为基础通信验查、基础计算机安全检测的手段。运行的每一软件安全性更多侧重在程度的编订、漏洞的遏制层面。所以,探究计算机软件的安全类漏洞检测技术,并对该技术的运用辨析,是当下工作者需更深层考量的事务。 作者:陈国栋 单位:山东电力高等专科学校 软件检测论文:计算机软件安全检测技术研讨 摘要:随着科学技术的不断发展,计算机软件的种类也越来越多,满足了人们日常生活和生产过程中的不同需求,从而在一定程度上使软件的安全性能呈现出多样化发展趋势。软件在运行过程中也开始出现各种安全漏洞,对计算机和互联网的安全使用造成了很大威胁,因此,研究计算机软件安全检测技术的应用显得十分必要。 关键词:计算机软件;软件安全;安全检测 0引言 随着我国社会经济的飞速发展,在电子计算机科学技术不断完善和成熟的今天,计算机已融入到人们生产和生活的各个方面[1]。计算机的使用建立在相关计算机软件基础之上,不同的计算机软件满足人们不同的生产和生活需要,尽管为人们提供了诸多便利,但其安全性一直是困扰计算机使用的障碍,也给互联网安全造成了威胁。所以在当前的计算机软件开发过程中,对其进行安全性检测已经成为了一项核心内容,这种措施能够有效帮助相关的软件开发人员找出潜在的安全隐患,并在此基础上采取一定的应对措施,保障计算机软件在使用过程中的安全性。 1计算机软件安全检测的基本形式 计算机发展使得用户在软件使用过程中,对其安全性有着更高的要求,主要表现为:①用户安装计算机软件后,并不会对计算机本身的正常使用产生较大影响,如计算机运行速度明显变慢等;②在用户使用计算机软件的过程中许多个人信息被留下,计算机软件安全性得不到保证,与用户相关的使用信息就可能被泄露,从而影响用户的隐私保护,计算机软件声明周期中出现安全问题的原因[2]如图1所示。因此计算机软件开发人员在软件开发过程中,要利用一定的安全检测技术对计算机软件中存在的安全漏洞进行检测,并对其修复以提高计算机软件的安全性,降低使用过程中存在的风险。计算机软件安全检测是在计算机软件开发过程中,对软件的安全性能进行检测的一个过程,以找出程序中容易发生的错误。当前软件安全检测技术主要有动态和静态两种检测形式。计算机软件安全检测是指利用相关检测技术,在软件开发过程中对软件的漏洞和缺陷进行系统性的检测,从而保证软件的功能达到预期效果,计算机软件的安全检测内容主要集中在简单的计算机软件安全功能和安全漏洞检测方面:安全漏洞检测是检测计算机软件的安全缺陷及在计算机使用时产生的安全隐患,其停留在对普通计算机软件缺陷的检测方面,这类问题的解决主要是通过软件升级或版本修复;而计算机使用的安全管理、授权、访问控制和机密性等是计算机软件安全功能检测的主要内容,其主要对计算机软件安全功能起到了检测判断的作用。 2计算机软件安全检测的基本要求 首先,在计算机软件安全检测的过程中要使用科学有效的安全检测方法。鉴于计算机软件程序的复杂性,简单的检测方法会导致软件中很多潜藏的安全问题不能被排除,所以开发人员一定要在了解软件的相关特性以及检测软件的使用条件后,根据实际情况选择适合的检测方法,制定出科学合理的检测方案,同时在细节方面也要根据相关要求进行深化和细化。其次,对计算机软件的检测需要多类人员共同参与,才能尽可能多地排除软件中潜存的安全威胁,主要是因为软件漏洞存在于软件开发程序的各个环节,所以多元化的人员参与有利于实现检测方法的多样性,使排除安全隐患的几率更大。在软件安全检测过程中,除了需要具有专业软件安全检测技术的人员参与外,还需要有了解软件工作和使用特性的人员,从而实现多角度、全方位的检测,以排除更过的安全风险,满足软件使用的安全要求[3]。最后,在对软件进行安全检测的过程中,还要选择合适的安全检测方法,选择前首先要对计算机软件检测的各种方案和案例进行分析研究、归纳总结,得出一般的检测规律,并结合具体要求,选择适合的检测方法,制定合适的检测方案,将检测过程具象化。通过电脑模拟对制定的检测方案建立数据模型,而语言支持在这个过程中帮助模型实现形式化的表现。以上环节结束之后,再开始检测模拟系统,这也相当于对软件进行了运行和结构的安全测试。 3计算机软件安全检测的具体技术 3.1语法安全检测技术 这类检测技术的主要检测对象是计算机软件中的语法,最终检测结果也会因为最初输入条件的不同而产生差异,其监测流程如图2所示。语法安全检测技术通常被用于检测源程序中的安全漏洞,该检测技术可及时有效地检测出系统函数与C语言库函数的切换,并及时恰当地作出处理,从而建立以语法为基础的测试数据。同时该检测技术还能实现对计算机软件的安全检测,排除潜存的安全风险,保证计算机安全运行。 3.2动态安全检测 计算机软件运行环境的变量是动态安全检测的主要检测对象,它包括内存、栈等在内的诸多信息,主要是对漏洞等风险因素进行检测,其检测流程如图3所示。在这类检测技术应用过程中,如果计算机软件的漏洞被发现,就会自动完成相关修复工作。这种检测技术的使用,由于不需要修改计算机软件源码,所以很好地保证了计算机用户的隐私安全[4]。随着计算机在商务应用中发挥的作用越来越大,其普及率也越来越高,为了保证商业机密的安全,这种软件的检测技术更加适用于商务性,从而也保证了在商务领域的推广和应用。 3.3静态安全检测 基于程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术的重要特征,这类检测技术的应用,需要事先构建合理的测试模型,以满足计算机读取的相关要求,在此基础上,静态安全检测技术才可以被使用,静态检测技术中一种类型推断技术的检测流程如图4所示。在利用这种安全检测技术进行检测之后,再将测试模型和待检测的数据进行对比,如果计算机软件具有良好的安全性能,它们的期望就会一致。在当前计算机安全检测技术不断发展和成熟的背景下,静态安全检测技术的种类也越来越多样化,并且越来越多的安全技术人员投入到此研究中,静态安全检测技术必将得到更为充分的发展,并且在相关计算机软件安全领域发挥重要作用。 3.4混合安全检测 混合安全检测技术实现了计算机软件动态安全检测与静态安全检测的结合,它吸收了两种检测技术的优势,同时也克服了两种单一技术中的劣势,所以在计算机软件安全检测技术中有着较为优越的检测能力,从而使这种混合安全检测技术获得了更高的检测精度,扩大了检测的应用范围,也推动了漏洞检测技术在相关的计算机软件安全检测技术中的发展。如图5所示就是混合检测技术中的Fuzzing检测技术流程。 3.5基于web技术的安全检测 这类检测技术是基于web技术的逐渐推广和广泛应用,随着Web技术的不断发展,在计算机软件安全检测中发挥着越来越重要的作用。相较于之前的计算机软件安全检查技术,基于Web技术的安全检测技术在检测性能等各方面都表现出优异的成绩,它具有更优的灵活性、高效性和先进性。在检测过程中能够对计算机软件中存在的安全风险和漏洞进行及时有效的修复,同时也保证了计算机的安全、可靠、高效运行。在我国计算机软件安全检测技术不断发展和提高的今天,这种检测技术的成熟和推广是一种必然趋势。 4结语 计算机安全检测技术的应用在计算机日益普及的今天是非常必要的,它为计算机的安全使用和良好运行提供了重要保障,并且在科技日新月异的今天,相信相关安全检测技术的发展和完善必将取得更多成果。 作者:关若飞 单位:南京中医药大学 软件检测论文:计算机软件安全检测技术分析 1计算机软件安全检测定义及重要性分析 计算机软件安全对于保障计算机运行的安全十分关键,计算机软件是否能够运用于计算机中,也是需要对软件安全性进行评估,只有软件安全性达到一定标准才能够满足系统兼容性并投入使用中。计算机软件安全检测是利用多种检测技术发现软件设计的漏洞,并排除软件使用中的风险性问题,保障计算机软件的安全运行。计算机软件不同于一般的应用软件,一般应用软件发生问题多为影响用户的应用体验,而无实质性的危险发生。而一旦计算机软件故障并遭受到网络攻击,则将影响计算机的运行,甚至系统崩溃。由此可见,计算机软件的安全性对于保障计算机网络安全有着重要意义。利用多种计算机安全检测技术,并根据软件类型和特点有选择性地进行安全检测,排除可能存在的软件问题,以进一步提高计算机和系统与软件间的兼容性、安全性。 2计算机软件安全检测技术类型分析 2.1静态检测技术 静态检测技术,顾名思义是检测软件的静态故障。如软件编写代码的错误以及语法上的错误等等。由于网络攻击可能利用有缺陷的程序代码和漏洞来进行攻击,因此利用静态检测技术,排除软件编写中语法和程序的错误,可以做到最大程度上的风险减免。通过测试计算机软件的使用情况,利用“与”或“非”等逻辑输入形式,根据输出结果来判断计算机软件编程中是否存在相应的语法问题。 2.2形式化安全检测技术 形式化安全检测技术主要是验证软件的合理性,根据软件设计的模型以及数理上的可行性分析,来证明软件使用的安全性。形式化安全检测包括对软件的数学模型进行检测,分析模型运行的可行性以及模型的逻辑性。同时也包括对软件进行定理证明,发现软件设计上的数学错误和逻辑问题,以避免风险性问题的出现。 2.3基于故障注入的安全性检测技术 基于故障注入的安全检测技术是较为常用的安全检测技术,也是较为可靠的检测技术。故障注入的检测技术,是利用生成的故障问题来观测软件运行时的安全性,即观测软件故障时的具体表现。故障注入即是模拟故障,通过修改软件内存和改变软件设计逻辑等方式,来模拟网络攻击和故障时计算机软件的通常表现。通过还原的故障状态,能够进一步评估软件在故障时的不足之处,以及检测软件自我修复功能的良好程度。在实际应用中,还能够结合硬件的故障注入技术,实现软件与硬件的同时检测,以排除软件与硬件问题之间的相互影响。 2.4基于属性的安全检测技术 基于属性的安全检测技术,首先需要确定软件的安全属性,并根据安全属性的特点来评估软件程序编码中的可靠性。部分软件的编码表面上可以达到一定的安全性,但根据系统与软件的安全属性,则表现为软件在编码上存在不足,难以维护软件的安全属性,可见进行基于属性的安全检测是有积极意义的。 2.5其他安全性检测技术 其他的软件安全检测技术,比如“白盒测试”、“黑盒测试”以及建模测试等等。软件安全检测技术多以软件的语法测试或功能测试出发,如基于“白盒测试”的安全检测技术,则主要从软件代码出发,发现编码中出现的语法问题。此外,还有基于软件功能进行测试,分析软件模型的功能性,具有较强的实用性,能够有效检测出软件设计中的问题,以保障计算机软件的安全性。 3计算机软件安全检测技术应用分析 3.1计算机软件安全检测流程分析 计算机软件安全检测的进行,需要根据计算机软件的大小而决定,对于组成复杂的计算机软件往往需要分步分区进行检测。计算机软件安全检测的基本流程由模块测试、结构检测、功能测试、系统测试等多个步骤组成,首先模块测试主要是需要对软件设计与编程的早期问题进行检测,如程序算法、语法等方面的问题。其次是对软件结构进行检测,软件结构是否完整,是否能够支持相应的软件的功能。其次是功能测试,检测软件在使用中是否可以实现特定功能,通过故障注入等方式,还能够检测软件故障时的功能可靠性。最后需要进行系统测试,分析计算机软件与系统的兼容性等等,以保障软件在计算机系统中功能的正常实现。 3.2计算机软件安全检测的注意内容 在对计算机软件进行安全检测时,需要把握好相关注意事项,同时也是计算机安全检测技术应用时的重要考虑事项。计算机软件安全检测技术种类较多,需要根据计算机软件的特点和检测目的来进行合适的选择,同时需要按步骤进行检测,规范化检测程序,以保障安全检测的良好效果,发现潜在的软件风险问题。在软件安全检测中,需要进行系统的全面分析,以综合考虑软件与计算机的兼容状况,才能够准确评估软件运行的状况。 4结束语 计算机软件安全检测技术种类繁多,在实际运用中,需要根据计算机网络的实际状况以及网络风险的类型而进行合适的选择。运用合理的计算机软件安全检测方法,将能够维护计算机网络的安全与稳定,提升计算机软件的可靠性。 作者:廖肇军 单位:江西现代职业技术学院 同济大学软件学院 软件检测论文:计算机软件中安全漏洞检测技术分析 1漏洞产生的原因、形式及主要特点 1.1漏洞产生的主要原因及形式 漏洞在本质上可以理解为系统中存在的缺陷和弱点,其会对计算机系统造成一定的威胁,漏洞产生的主要原因是由于开发设计人员的失误造成的。通常情况下其有两种主要的表现形式,分别是功能性漏洞和安全性漏洞。功能性漏洞主要是系统软件使用过程中产生的运行错误及流程错误等,而安全性漏洞主要会对计算机软件及整个系统的运行造成较为严重的影响。 1.2漏洞的主要特点 首先,漏洞的产生主要是在程序编制过程中疏忽造成的,而数据处理与计算相比会更有可能出现逻辑性错误。其次,漏洞与具体的系统环境之间是存在着相互联系的。第三,系统漏洞与时间之间存在着紧密的关联,随着时间的推移在旧的漏洞基础上可能会产生新的漏洞问题,其具有长期性。 2静态检测技术 最初期的计算机安全静态检测在本上指的就是静态分析,但是由于其验证方法的不同所以又可以分为静态分析和程序验证两个主要形式。首先对于静态分析而言,其主要是通过系统中各程序代码的扫描,并在语法和语义等层面对其进行全面理解,随后对程序自身的特性进行直接分析,从而找出存在的漏洞问题。而程序验证主要是采用验证技术对系统程度能否存在安全漏洞进行检验,重点关注的是安全方面的要求。 2.1漏洞分类检测 在静态检测中,其关注点主要集中在系统程序内部的具体特征上,其进行检测的漏洞特征是与其技术特点有着较为紧密的联系,并且对安全漏洞的分类方法较多。对于大多数的检测技术而言,其能够有效覆盖的漏洞都具有一定的零散性,所以较难找出其在漏洞类型上的共同点。为了方便对其比较,我们可以将其分为安全漏洞和内存漏洞。安全漏洞主要是指数据流的错误和偏差状况,而内存漏洞主要是指数据的储存与类型是否正确等。 2.2静态检测技术 2.2.1静态分析 静态分析中最为常用的技术方法是词法分析,其也是应用最早的静态分析技术,其将系统程序分解为若干个小片段,随后将其与嫌疑数据库进行对比,从而发现漏洞问题并进行评估和判断。但其只停留在语法检查上,还应在安全规则基础上通过特定语法形式对其加以描述,并利于规则处理进行相应的接收处理,随后将其装换成分析器可以进行接收的相关表达内容,并对系统程序的行为进行检测和对比分析。 2.2.2程序验证 程序验证的主要方法通常有符号化法和模型检测两种,其中符号化法主要是采用将抽象模型状态转化为语法树描述公式,并对其公式的有效性进行判定。模型检测一般情况下需要将实践中可能出现的状态一一列举出来,但是由于系统软件自身的复杂性,其程序模型的规模较为庞大,因此主要是对其部分程序及属性进行抽象模型的构造,并通过内存建模来实现对时序漏洞的有效检测。 3动态检测技术分析 3.1内存映射技术 在攻击者常用的攻击当中,有一种以NULL界位字符串来进行内存覆盖,通过对于映射代码页的应用,我们可以将NULL界位的字符串跳转到低内存中的难度增大,换言之就是说将代码页随机映射到不同的内存地址上,从而在一定程度上防止对页面的攻击。 3.2安全共享库技术 安全共享库技术主要是通过采用动态链接技术,从而使程序运行过程中拦截就有不安全性因子的函数的使用,并随时对函数的参数进行检测,该种当时在Windows以及UNIX上得到了较为广的应用。 3.3非执行栈技术 当前基于栈而进行的软件攻击事故相对较多,其主要是采用想栈中写入恶性代码的方式来进行软件攻击,因此最为直接的防范方式就是拒绝栈执行代码,由此才能使得攻击者在栈中写入的恶性代码不被执行。 3.4非执行堆和数据技术 一般情况下,堆是在程序运行过程中动态分配内存的区域,而数据段是在程序编译时已经初始化,因此如果数据段与堆都不执行代码操作,那么攻击者在其中写入的代码就不会执行,如果将其与非执行占技术相结合,会使写入的恶性代码彻底丧失执行的机会。 4结语 在信息时代环境下,计算机软件安全已经成为了计算机通信安全的重要基础保障,通过静态检测技术以及动态检测技术的综合应用,必定能有效的消除计算机软件方面存在的漏洞,大大降低计算机运行风险,提升其软件安全性。 作者:章立 单位:江西旅游商贸职业学院 软件检测论文:鼠标角位移检测的软件设计方法 1鼠标电路简化及光电码盘精度提高 将机械鼠标改造成为角度传感器,只需要用到其光电码盘及光电检测模块,因此可以将鼠标的电路图简化成如图1所示的形式,包括发光二极管、光敏三级管、鼠标芯片。光电码盘每转过1周能够产生36个脉冲,再由鼠标芯片进行4倍频细分,使得光电编码器每转能够产生36×4=144个脉冲。即最小能够分辨的角度是360°÷144=2.5°,显然精度不够高,因此我们可以在光电码盘前端加上两级齿轮传动,来将分辨率放大16倍,其最小能够分辨的角度是360°÷(144×16)=0.15°≈0.2°,如图2所示。鼠标光电码盘的大小一般为20mm,考虑到尺寸的搭配,齿轮可以选用玩具车上的塑料齿轮,这种齿轮价格十分便宜。其模数一般为0.5mm,如:1、3号齿轮可以选用40齿(直径20mm),2、4号齿轮选用10齿(直径5mm)。 2软件设计 软件设计采用VisualBasic语言编程。程序包含两个部分,第一部分是将芯片初始化设置,去除自动加速功能。其具体方法是,程序向芯片发送十六进制代码E7,命令芯片关闭自动加速功能,当收到应答FA后,表明设置完成。加速功能去除后,程序执行第二部分,检测并计算码盘转角位移及速度。该部分程序中包含1个时钟控件Timer和1个计数器Counter。当光电码盘顺时针转过1个栅格时,计数器Counter加1,逆时针减1,由此可以求得角位移。将位移对时间进行微分,即可求得角速度,其具体方法是,时钟控件每秒触发1次,并记录下计数器当前值与前一秒的差值Ti。一般机械鼠标采用PS/2串口输出,对于一些不支持PS/2接口的电脑,采用一根PS/2转USB串口数据线就能将设备插入电脑。当设备插入电脑后,电脑实际上会将该设备识别为鼠标设备,因此当光电码盘旋转的过程中,鼠标指针也会做出相应运动。从而鼠标指针移动的步数可以准确地反映码盘转过的栅格数目。通过捕捉鼠标指针,可以使得计数器Counter的数值随着指针同步变化。然而当码盘总是朝着一个方向转动,鼠标指针可能超出边界而停止。对此可以在程序中加入一个判断函数,当指针超过边界时,立刻通过SetCursorPos(X0,Y0)函数将指针调回原点重新运动。程序流程图如图3所示。 3结语 本文提供了一种可快速将机械鼠标改造成为角度传感器的方法,能够实现一定精度的任意范围的角度测量.经过测试,其性能稳定。该方法最大的优点是无需开发单片机或者考虑外设与电脑的通讯协议,只需通过简单的编程或者直接运行本文所给出的程序代码,就能快速实现角位移及角速度的测量。 作者:唐灵俊 杨旸 周思柱 李宁 单位:长江大学机械工程学院 软件检测论文:安全漏洞检测计算机软件论文 随着科技的发展,计算机在社会中的地位越来越高,于此同时源代码数量也不断增多,由于这些漏洞的存在,很多黑客就利用这些代码中的漏洞进入到计算机软件中实施破坏。因此,计算机在给人们带来方便的同时也为信息系统的安全埋下了一个定时炸弹,安全问题已经成为系统安全最主要的问题。随着计算机更新速度加快,出现的漏洞越来越高,由于利益的驱使,黑客对其的攻击形式多样化。因此,在不断提高漏洞检测技术的基础上,需要寻找弥补漏洞的有效方法,只有这样才能保证计算机安全运行。 1计算机软件存在的安全漏洞 随着我国经济的不断发展,科技技术有了很大进步,互联网中的信息系统使用范围不断扩大,在各个领域发挥着不可取代的作用。由于计算机软件中有很多的安全漏洞,因此很大程度上信息系统就产生了一定的安全隐患。软件中的漏洞会对信息系统造成非常大的威胁,这就需要对计算机软件中的安全漏洞进行必要检测,安全漏洞检测是现代信息系统安全运行中非常重要的课题。计算机软件漏洞是指计算机系统在编程时出现的错误导致的缺点,这些缺点非常容易使计算机软件产生一些安全隐患和计算机自身的危险,计算机系统对有恶意的网络信息有非常高的敏感性,极容易出现对系统攻击行为。之所以出现这种情况,主要原因是在软件开发和研制过程出现的一些问题。漏洞主要有两种:安全性漏洞和功能性漏洞。安全性漏洞指的是在大多情况下漏洞不会影响计算机的正常运行,如果漏洞被黑客发现,软件运行时就会出现错误,严重者计算机会执行错误的命令,有很大的危害性。功能性的漏洞是指漏洞能够影响计算机正常运行,比如运行结果错误等等。漏洞特性主要表现在四个方面:1系统编程时由于编制人员的疏忽很容易出现逻辑性的错误,这种由于疏忽出现的错误很多是疏忽大意所致。2计算机在运行任务时很容易产生逻辑性错误,不同大小之间的程序模块相比可以看出逻辑性错误的发生率很高。3漏洞和软件环境有很大关系。4系统漏洞和时间也存在一定的联系,随着时间的延长,旧漏洞被修复但是也会产生新的安全漏洞。 2计算机软件安全漏洞的各项检测技术及应用 2.1安全静态检测 计算机软件安全静态检测,注重的是系统内部特性,静态检测和漏洞两者之间有共同的特点,这些特点之间也有很大的关联。目前漏洞的划分方法主要有安全性漏洞和内存性的漏洞。安全性漏洞对数据流的误差比较注重,很大程度上由于错误的内存形态而形成的;内存性漏洞对数据的准确性和类别有很大的注重性。因此,这种漏洞主要的检测技术方法就是在内部存储空间进行建模。因为静态检测方法之间有很大的不同之处,漏洞的处理也有很大的不同之处。所以,一些监测技术只能对漏洞进行必要的检测,但是一些方法在此基础上还能够对漏洞进行很好的处理。安全静态检测方法主要是对程序的代码进行扫描,对其中的关键句进行详细分析,然后根据设置的漏洞特性和标准对系统进行全面检测。分析关键语法是最早的静态分析法,它在分析时只对语法进行检查,把系统中的程序分为不同段落语句和数据库相互对比,如果发现有疑问,对其进行仔细的判断,从而进行检测;另一种检测方法就是按照标准进行检测。由于系统自身就是编程的标准,根据标准对计算机程序进行描述,可以通过语法对其进行描述,最后对系统进行整体检测。 2.2安全动态检测 2.2.1内存映射很多攻击者在对软件进行破坏时为了达到目的,会经常用到“NULL”结尾的字符串进行内存覆盖。采用代码页映射技术,攻击者能够利用“NULL”结尾字符串进行内存覆盖。 2.2.2非执行栈目前,出现了一些栈攻击软件的问题,主要原因是系统中栈的执行能力,由于栈内包含了所有数组变量,所以,攻击者通过向栈中书写一些恶意代码,再进行代码执行。预防这种攻击方法最为有效的方法是打破栈的执行力,使代码不能够进行执行任务。2.2.3安全共享库有些计算机中的安全漏洞主要是使用了不安全的共享库所致。安全共享库很大程度上可以预防恶意攻击行为。安全共享库有拦截和检测功能,主要是指使用动态链接方式进行程序运行,把不安全函数进行拦截和检测,最大程度上保护软件的安全。 2.3计算机软件安全漏洞检测技术的应用 安全漏洞检测技术直接关系到计算机的安全应用,其中在计算机软件安全漏洞检测中,其各项技术的应用主要集中在:第一,防止竞争条件安全漏洞应用。这种漏洞的应用一般是采用原子化处理竞争编码,这种编码有锁定功能,原子化操作进入锁定状态,详细的描述使用文件,很大程度上预防由于使用文件的变动使系统产生漏洞。第二,缓冲区安全漏洞检测技术应用。缓冲区安全漏洞检测主要是对软件程序中的一些疑问函数进行详细检测来预防缓冲区安全漏洞。第三,随机漏洞预防应用。对于随机漏洞的检测和预防需要用到性能良好随机发生设备,这种设备能够准确的对随机漏洞进行预防,其中最主要的原因就是该设备有密码算法。第四,格式化字符串漏洞检测技术应用。这种检测技术的应用一般是在代码中使用格式常量。 3结语 有上文可以看出,随着计算机的发展,计算机软件漏洞检测技术能够很好的对计算机中的漏洞和病毒进行安全检测,已经成为了现在计算机检测最实用的方法。软件的安全主要体现在编程和清楚漏洞方面,所以,需要对计算机软件安全漏洞检测技术不断提高,使网络信息系统更加安全的运行。 作者:汪刚 单位:南京工业职业技术学院 软件检测论文:计算机软件安全检测法综述 1计算机软件安全检测的流程 由于计算机软件的系统规模比较大,系统中又包括了很多子系统,在各个子系统中又包括了很多模块。一般来说,计算机软件安全检测工作要严格按照以下流程进行检测:对各个子系统中的模块进行测试;对软件系统进行组装工作;对计算机软件的系统结构进行准确检测;测试计算机软件的性能与功能;测试计算机软件系统。 2计算机软件安全检测的方法 2.1形式化安全检测 形式化安全检测,是以计算机软件数学模型为基础,运用形式化、规格化的语言,所构成的一种形式化说明形式。该种方法主要模型语言、有效状态语言和行为语言三种形式化、规格化的语言。形式化的安全检测所使用的检测方法,以模型检查和数学定理模型证明为主。 2.2语法检测方法 语法检测方法,是一种运用语法形式,对生成功能接口的计算机软件进行检测的一种方法。通常情况下,这种检测方法主要以对计算机软件进行研究和反映为目的。也就是说,在不同的输入环境下,对计算机软件的不同类型进行的反映。 2.3以模型为主的计算机软件功能检测方法 以模型为主的计算机软件功能检测方法,在实现计算机软件行为与结构建模相结合的前提下,所组成的一种测试模型。这个测试模型具有满足检测机器要求的可读性功能。以模型为主的计算机软件功能检测方法与形式化安全检测方法,在进行对比后,前者将系统模型中的一组测试用例,运用该组测试用例对等待检测的计算机软件系统进行测试工作,在获得充分的信息证据后,证明待检测软件系统行为与模型期望之间的一致性。其不对待检测计算机软件的系统、规格说明之间的一致性进行检测。以模型为基础的安全静态检测方法主要运用有限状态机与马尔科夫链两种检测方法。 2.4模糊式检测模糊式检测,在运用白盒模糊检测方法的基础上,将传统检测方法和动态检测相融合,实现了传统检测方法的升华。虽然模糊式检测方法比较简单,但是其能够将程序中的bug揭示出来,并对现实中存在的错误模式进行验证,在软件发货之前,能够提示可能阻塞的攻击渠道。 2.5以故障注入为基础的安全检测 经过具体的实践证明,以故障注入为基础的软件检测方法,对于提升计算机软件安全检测方法的自动化水平具有十分重要的作用。 2.6基于属性的检测方法 通过将基于属性的检测方法和其他种类的检测方法进行对比后,了解到该种检测方法能够全面的对计算机软件系统安全漏洞的扩展性、交互性进行分析。在运用该检测方法时,要对计算机软件的相关规范章程进行了解,将规范章程作为安全检测工作的重要属性依据。然后运用安全属性检测计算机软件系统程序的代码,对计算机系统代码和规则的符合性进行严格的验证。 3结语 总之,计算机越来越广泛的应用在人们的生活、工作和学习中,其自身的安全性能对人们使用计算机具有十分重要的影响。因此,需要运用科学、合理的软件安全检测方法,最终有效的提高计算机的安全、稳定运行,提高计算机信息的可靠性,增强计算机软件的性能。 作者:段立峰 软件检测论文:软件工程的安全检测及维护 摘要:随着计算机技术的普及,以及通信技术的不断发展,软件的开发效率也越来越高,各类软件的更新换代速率也直线上扬,软件工程也更受到人们的关注。随着计算机技术的普及,以及通信技术的不断发展,信息软件的应用也越来越广泛,在这一大背景下,软件工程的安全检测以及后期的运维的重要性也逐渐凸显出来。尤其是安全监测,其作为软件工程正常运行的核心板块,软件工程的安全对于整个系统来说有着极大的意义。为了能够设计出更加先进的软件,进一步的提高计算机技术,就必须要对软件工程进行系统统筹,以此来构建新的通信系统,让系统更加稳定。为了加强软件工程建设,就必须要对其进行深入的分析,并在此基础上进行针对性的对策提出。笔者根据相关资料,对软件工程的安全检测与维护进行分析。 关键词:软件工程;安全监测;维护分析 0引言 大数据时代下的发展都带有时代特有的印记,当前,我国的网民已经突破了七亿大关,就是这些庞大的受众,推动了计算机软件的开发,也推动了计算机技术的突破。在这种信息化的大潮流中,软件工程日益重要,但却在发展中也因为软件自身的缺陷而带来了一些网络安全问题。我们不得不意识到,由于信息网络安全问题的屡次出现,而造成了一些严重问题。软件工程时刻遭受着安全风险,这些风险不管是由于软件本身的缺陷,还是运维当中的系统原因,亦或者是人为的因素,都会给整个通信系统带来严重的威胁,造成数据的泄露,系统的崩溃和瘫痪,为生产生活带来消极的影响。正是因为软件工程自身具有的特殊性和重要性,以及其所面临的严峻环境,就必须要让我们时刻的提高警惕,进行安全检测技术的提高,进行维护措施的制定,以此来保障网络系统的安全。 1软件工程的安全检测与维护内涵 1.1安全监测 计算机软件安全检测与维护对计算机技术的应用有着至关重要的作用,要想更好的应用于人们的生活与工作当中,就必须重视软件工程安全检测与维护技术的研究[1]。因为在应用计算机技术的过程中,软件工程经常会出现一些非人为因素的故障和安全问题,安全检测与维护技术就可以及时发现其中存在的问题,及时采取措施进行修补,保证计算机软件正常运行。在现实生活中,计算机软件工程的安全检测技术主要有静态和动态两种检测方式,安全性方面的测试主要分为性能测试、渗透测试和验证过程三个方面[2]。 1.2软件工程维护 任何产品都有属于自己的生命周期,软件同样有着属于自己的生命周期,它的生命周期过程为定义、开发、运行维护。软件的开发和应用最主要的目的就是为了满足用户的需求,这也是软件工程最根本的目标。这也就告诉我们,软件在应用的过程中,如果出现了非人为因素的错误或者问题,安全检测与维护技术就会及时的采取有效的措施,进行修补、改进,只有这样才可以将软件工程逐渐趋于完美,才能够更好的适应各种环境[3]。 2软件工程的安全检测 2.1流程 第一,进行全面检测,由于整个软件工程是一个由多个个体集合而成的整体,因此,在进行检测时,就必须要全面,对每一个涉及的元素都进行检测,以此来发现其中所存在的问题,并且找到这些问题后能够及时的解决,以此来提高软件的稳定性,提高软件工程的整体性能。第二,通过了全面的检测后,就需要进行针对性的检测,对软件的功能质量进行检测,并测试软件的功能运行是否正常。第三,需要对不同环境下的软件工程进行检测,以此来确保在不同的环境下也能够正常运行[4]。 2.2检测方法 一般情况下,软件工程的检测主要是基于数字模型而进行的,属于形式化检测,通过这种检测来提高软件本身的安全性能。静态检测包括词法分析;通过各信息片段与程序细节的比对来确定不同,以此来找到新的概念点,确定软件的性能[5]。程序解释;通过在原有的程序中嵌入新代码来进行软件保护,该技术不需要对原软件程序进行修改。而静态检测技术则包括一下几个步骤;规则检测;在进行软件工程构架时,都会有许多的软件系统支持,一旦出现不稳性,可以对这些软件和信息进行检测,通过对个体的分析来确定整体的安全性,避免由于人为失误而造成软件泄露。动态监测,包括了属性测试,这主要是对软件的各个部分进行检测,对相关的内容进行对比,找出不稳定因素。故障分析;这一方法是将可能的故障作为检测对象,并进行检测排除,以此来确定软件本身是否稳定。 3软件工程的维护 3.1软件工程的维护类型 软件工程的维护类型主要包含了适应性维护和改正性维护两种。适应性维护;主要是针对其所处环境而进行的维护,通过对软件工程环境的改变,来检测不同环境下其功能的正常性,并且对存在的问题进行及时的修复和调整,以此来让其具有更好的适应性。改正性维护;主要是通过对软件的实际使用来发现其中存在的运维问题,通过软件执行过程中存在的漏洞进行针对性的维护修复。 3.2维护方法 对整个维护体系进行系统统筹,制定周期性的维护计划,对相关的软件进行维护、修复和后期的运维管理,以此来保障其拥有合适的运行环境。其次,要不断的提高维护的手段,要与时俱进,将新技术融合到软件维护上去,通过这些新的高超的维护技术来提高维护的水平,以此来确保软件的运行质量,以此来建立良好的运行新环境[6]。 4软件工程的安全检测与维护 4.1定期进行维护检测,对系统进行实时监测 为了加强对软件工程的管理,就需要时刻的保持警惕,并且需要实时的对软件工程进行监控,按照计划对其进行系统检侧,以此来查处系统中所存在的病毒和风险。在这种系统检测中一旦发现问题就要及时处理,避免这些病毒的扩散,变被动为主动,以此来保障网络通信的安全。在软件工程中流传的相关数据以及各节点之间的数据传送都需要定时的清理和检查,如果节点之间和所传输的数据之中存在病毒和风险,就需要及时的做出处理,以此来提高系统的耐受性,提高其稳定性,保障数据的安全。 4.2提高核心技术的自主性 软件工程内部所关联的核心技术决定了其自身的安全程度,为了提高其进行自我保护的力度,对于核心技术就必须要有自主性。由于这些核心技术一般都是多方参与,或者是直接进口,因此,本身就具备一定的风险性。因此,我们必须要在核心技术上加大投入,努力的进行新技术的开发,不断地进行突破,以此来保障核心技术的竞争性和保密性,避免一些由于核心技术的缺失而造成的恶意攻击和网络的不稳定。也只有不断地进行技术突破,不断地对软件工程进行完善,提高防火墙功效,提高传送的安全性,才可以让软件工程在真正意义上获得稳定。最终保证软件工程的质量,确保其安全。 5结语 计算机在不断地发展中为人们的生活带来了极大的便利,不管是生产经营上,还是在日常的信息交往上,可以说从根本上改变了我们的交往方式。而软件工程的发展则是让计算计技术进步的核心,也正是如此,软件工程的安全监测和维护也越来越得到人们的关注。但是随着社会的进步,不断有新的技术被研发出来,因此要想符合时展的脚步,就必须不断研发新的软件工程检测技术与维护技术,从而符合软件工程行业的发展。为了让软件工程能够得到更好的发展,我们必须不断为其创造良好的条件,提高检测和维护的技术,为其发展提供助力。 作者:邵嘉伟 单位:江西服装学院 软件检测论文:电力软件缺陷代码检测技术研究 摘要:为了确保电力信息系统能够得以正常操作,进而强化系统功能,提高工作质量,减少成本费用的支出,应及时改善电力软件代码缺陷检测效率低下、自动化效果差以及定位不精准等情况。本文主要分析了电力软件缺陷模式的代码检测技术,并对此展开了深入的探讨,期望可以为今后的研究提供相应的参考。 关键词:缺陷模式;技术研究;代码检测 0引言 在二十一世纪之后,美国首先提出了基于缺陷模式的软件测试,通过将此种方式与传统方式进行对比后可发现,其主要可以分成三个流程,即:首先,界定软件缺陷模式的含义;其次,找寻准确的IP,并运算出与模式兼容的元素;最后,采用自动化模式进行确定,同时也可派遣专业人员进行确认。基于缺陷模式的软件测试相对来说优势较多,能够测试出很多细微的问题缺陷,并且具有一定的针对性。所以,本文通过研究后能够有效提升系统测试效率,进而提高工作质量,为电力信息系统今后的发展提供有利保障。 1电力软件缺陷模式与模式库构建 (1)电力软件缺陷模式。通常情况下来看,普通的电力软件缺陷表示的是不符合电网的相关规定,导致用户在应用的过程中造成了很多弊端。当程序在运行时发生软件缺陷的话,则会致使系统紊乱,无法正常运行。由于电力软件的研发时期不同,所以产生的软件缺陷也会存在一定的差异性。当处于初始时期时,系统架构人员将会对系统软件进行合理的宏观调控,如果控制失误则会造成缺陷,由于其在开发时期的隐蔽性较强,仅能够在后期可以体现出来,所以必须要在修改时期时进行大范围的修改,严重浪费了资源,增加了成本费用的支出,所以此种缺陷是极其不利的[1]。当处于需求定义时期时,假设无法适应用户的各项要求,那么也会导致缺陷出现。在设计系统的过程中,必须要保障方案规划合理、科学,反之则会影响整个系统的正常运行。在进行编码时,应采用正确的运算方法,编码失误也会引起缺陷。在系统维护时期,必须要正视各个环节,采用科学的手段进行维护,不然则会造成不可预估的后果。所以,在操作的过程中必须要充分应用各项资源,有效改善电力软件缺陷,进而提升工作效率与质量。除此之外,软件在运行时,不同时期进行修复所需要的费用也存在差异性,时间越长则成本也会随之升高,因此必须要及时发现缺陷。 (2)建立电力软件缺陷模式库。在建立电力软件缺陷模式库时,必须要立足于实际,以研究成果为基准而分析场景特点,进而创建出完善的电力软件缺陷模式库体制,找寻缺陷的问题所在,并对其进行叙述保存,创建出相对完善的缺陷模式库,进而具备一定的定制性与配置性。 2基于电力软件缺陷模式的代码检测技术 (1)区间运算技术。1)区间代数。所谓区间,表示的是在程序中变量的取值范围,而区间代数表示的则是代表以及运算变量位置的方式。在对软件进行测试的过程中,主要操作步骤则是将录入的变量均看做为区间,致使中间变量以及输出变量最后均变为区间的一种方式[2]。2)变量的相关性分析。通过进行分析后可发现,在程序中应在以下几种情况下应用变量关联,即:相同路径引进的隐含约束关系、赋值语句关系、条件限定关系以及别名关联关系。 (2)基于数据流的缺陷检测。在操作的过程中,我们可将缺陷检测流程进行深入分析,并将其作为一个前向可能数据流的情况,数据流的元素主要包括以下几个方面:1)在进行缺陷检测时,呈现为正向数据流,D=FORWARD;2)在进行缺陷检测时,L是可能状态集合的幂集,Ventry={ Start}表示的是L的常量值,即为边界条件;3)在进行缺陷检测时,∧表示的即为可能状态集合的U操作;4)G=( V, E, entry, exit),在此过程中V所表示的为节点集合,E所表示的是边,entry所表示的为入口,exit所表示的为出口;5)在进行缺陷检测时,F所表示的为由程序语句而导致的缺陷变迁现象。 (3)函数间分析技术。1)约束信息。针对约束模式状态机而言,由于故障类型不同,所以产生的约束模式也存在一定的差异性,在此过程中N代表的即为状态机均能够发生的状态,T代表的即为状态之间通过转化后所形成的集合,C代表的即为状态转化要求,Nfault代表的即为故障的具体状态,Ncons代表的即为约束形式状态。 2)后置信息。在进行静态分析时,针对函数来说,变量的取值区间对其所产生的作用比较大,所以在操作的过程中必须要提高对函数副作用的关注。为了改善这种情况,在运算区间以及检测缺陷的过程中必须要合理运用计算方式,选择应用函数后置信息方式。 3代码缺陷自动化检测方式 在进行操作的过程中,我们可创建相对完善的代码缺陷自动化检测方式,检测流程可分为五个步骤,即:输入、基本分析、提高精度、自动测试及结果分析,在此过程中提高精度与自动测试最为重要。应用此种检测方式进行操作时,必须要结合多个方面进行考虑,具体可包含以下几种问题,即:误报情况、漏报情况以及模式机理等。 4总体研究架构 首先,应对电力软件缺陷模式展开深入的探讨,并创建出完善的电力软件缺陷模式库,与此同时,也应研究提升精准的技术手段,并以此作为基础条件,而创建出代码缺陷自动化检测方式。 5结束语 综上所述,基于缺陷模式的软件测试得到了广泛应用,能够测试出很多细微的问题缺陷,并且具有一定的针对性。除此之外,也能够有效提升系统测试效率,进而提高工作质量,为电力信息系统今后的发展提供有利保障。 作者:李北星;常鑫 单位:乌兰察布电业局 软件检测论文:计算机软件安全检测技术探究 摘要:随着计算机的大量普及,其安全监测技术的发展逐渐受到人们的重视。计算机安全监测技术水平的好坏,将会直接关系到人们日常生活的安全。通过计算机安全监测技术,人们能够对计算机软件进行系统化的测试,有效识别并且排查计算机软件中存在的安全隐患。本文通过对计算机软件安全检测技术的概述,提出了几点软件检测的指导建议,为保证计算机软件安全提供了一些参考。 关键词:软件检测;计算机安全;检测方式 1计算机软件安全检测应该注意的事项 从本质上来说,计算机安全监测就是检测软件的安全性,其检测过程也是在一个动态过程中测试计算机软件的可靠性。计算机软件的检测要求按照严格的操作进行,首先,在进行计算机软件检测之前,需要制定完整的检测方案。进行软件检测之前应该对需要进行检测的软件有一个较为细致的了解,在整体把握软件功用的前提下对软件进行检测。在进行测试方案的制定时,应该规定软件检测采用的测试手段、测试工具在进行软件测试时,能够保证测试过程的高效进行。另外,进行测试的工作人员应该是具有较强软件编写能力的专业人士,在进行软件测试的同时,原软件的编写人员也应该参与在测试试验中,这样可以方便发现问题及时解决。在进行软件测试的时候,只有制定专业的测试方案,配备专业的测试人员,软件的测试结果可靠性才能得到充分的保障。其次,软件测试完成后,对测试信号的分析也是很重要的一步。分析测试结果时,应该保证对测试得到的信号进行全面细致的检查。一般来说,一个计算机软件的代码程序十分复杂,包括大量的指令以及逻辑运算关系,这就要求在分析测试信号时,相关的工作人员工作要细致认真,除了保证软件能够正常应用以外,还应该尽可能考虑到软件后期的升级维护接口功能。与软件测试方案的制定相似,软件测试结果的分析也需要制定流程化的处理方案,在分析软件过程中要求采用合理的检测技术,专业化的检测人员,以负责的态度完成软件测试的后期工作。所以说,软件测试是一个系统化的庞大工程,技术检测和测试处理均需要专业的处理,也只有这样才能保证计算机软件的安全性。 2计算机软件的安全检测方法 2.1计算机软件安全检测流程 一般来说,在进行计算机软件测试的时候,检测流程常常根据软件的系统结构进行。由于计算机软件由很多模块构成,所以常常遵循着从模块测试、组装测试然后再到系统结构的安全监测,检查发现模块没有问题以后在进行软件功能的测试,以上结构均未发现问题,则进行系统整体检查。这种,由浅入深的测试方法可以保证测试不会丢失对某些软件功能的检查。其中,模块测试主要指对软件系统中最小的组成单位进行检查,只有从小的模块进行检查,才保证整体不出现大的差错。检查模块时务必做到检查细节化和全面化。在进行完模块检查之后,还需要对其进行组装。但是值得注意的是,尽管模块检查没有问题,但是组装的系统却仍然可能出现问题,诸如组装兼容性、软件漏洞等问题还是存在的。系统组装检查完成后需要对软件进行效果测试。效果测试的目的在于保证组装后的软件能够满足用户的使用需求,保证用户在使用过程中不会出现问题。只有经过上述全部检测过程,软件测试才算完成。 2.2计算机软件安全检测的方式、方法 2.2.1形式化的安全检测 该检测方法需要较强的计算机知识,由于它建立在计算机软件的数学模型智商上,要求在检测过程中严格依据现有的语言进行检测。目前人们经常采用的形式语言规格有三种,主要包括行为语言、模型语言的有效状态语言。形式化的安全监测是现在计算机软件常用的检测方法之一,检测准确度较高,检测结果较为可靠。 2.2.2基于模型的安全静态检测方式 模型的安全检测方式在检测时应该先建立一个软件模型。在建立软件模型是应该保证该模型对于计算机是可读写的,但是模型的功能与被检测计算机软件的功能并不是完全相同的。模型化的检测并不能保证待测软件与建立的软件模型完全相符。在测试时候常常对测试模型进行检测,然后经过检测让模型测试的功能与原测试元件功能基本相符即可。模型化的测试方法需要建立软件的模型,常用的模型检测方法包括有限状态机或者马尔克夫链,相对来说,检测建模具有一定的难度。 2.2.3语法检测 计算机软件的语法检测主要利用指令测试软件的功能,主要的检测指标为计算机软件对输入指令的响应。即在测试过程中通过给计算机输入不同的指令,来观察软件对所输入指令的反应来判断软件是否存在使用问题。采用该检测方法是,需要定义大量的识别语言,而且也并不能完全保证语言指令类型的全面性。但是他既可以检测软件编写问题,也可以检测软件的安全问题。 2.2.4基于故障注入的安全检测该方法 经过实践检验,相对于其他检测方式具有很高的检测效率。主要体现在本检测方法主要利用故障模型,构建故障树,通过对模型输入检测信号,分析软件对于所输入指令的响应来判断软件中可能存在的故障信息。该方法可以检测出软件的安全性以及对使用过程中出现错误的兼容性,具有较强的实用检测价值。 2.2.5模糊式检测方法 模糊式检测既结合了传统测试的优点,也具有自己独特的优点。简单来说,他是传统检测技术的再升级。它通过在白盒模糊的基础上,能够检测出程序中存在各种Bug,并且对潜在错误具有一定的检测效果。 3小结 随着人们对计算机软件安全监测的重视,越来越多的检测方法逐渐出现,相应的检测技术也越来越高端。总之,计算机软件测试需要我们在实践生活中不断创新方法,除了掌握一定的计算机软件测试方法以外,实际的经验积累也是计算机软件安全测试必不可少的。 作者:顾建丰 单位:江苏省常州市武进区淹城初级中学 软件检测论文:计算机软件安全检测技术的作用 随着计算机网络技术的发展,计算机与社会生产生活有着密不可分的关系,而由于计算机网络存在一定的风险性,需要做好相应的安全检测才能够有效避免风险的发生。计算机软件作为计算机网络的重要部分,利用多种安全检测技术,来检测并保障计算机软件的安全性,以提升计算机网络整体的安全能力。 1计算机软件安全检测定义及重要性分析 计算机软件安全对于保障计算机运行的安全十分关键,计算机软件是否能够运用于计算机中,也是需要对软件安全性进行评估,只有软件安全性达到一定标准才能够满足系统兼容性并投入使用中。计算机软件安全检测是利用多种检测技术发现软件设计的漏洞,并排除软件使用中的风险性问题,保障计算机软件的安全运行。计算机软件不同于一般的应用软件,一般应用软件发生问题多为影响用户的应用体验,而无实质性的危险发生。而一旦计算机软件故障并遭受到网络攻击,则将影响计算机的运行,甚至系统崩溃。由此可见,计算机软件的安全性对于保障计算机网络安全有着重要意义。利用多种计算机安全检测技术,并根据软件类型和特点有选择性地进行安全检测,排除可能存在的软件问题,以进一步提高计算机和系统与软件间的兼容性、安全性。 2计算机软件安全检测技术类型分析 2.1静态检测技术静态检测技术,顾名思义是检测软件的静态故障。如软件编写代码的错误以及语法上的错误等等。由于网络攻击可能利用有缺陷的程序代码和漏洞来进行攻击,因此利用静态检测技术,排除软件编写中语法和程序的错误,可以做到最大程度上的风险减免。通过测试计算机软件的使用情况,利用“与”或“非”等逻辑输入形式,根据输出结果来判断计算机软件编程中是否存在相应的语法问题。 2.2形式化安全检测技术形式化安全检测技术主要是验证软件的合理性,根据软件设计的模型以及数理上的可行性分析,来证明软件使用的安全性。形式化安全检测包括对软件的数学模型进行检测,分析模型运行的可行性以及模型的逻辑性。同时也包括对软件进行定理证明,发现软件设计上的数学错误和逻辑问题,以避免风险性问题的出现。 2.3基于故障注入的安全性检测技术基于故障注入的安全检测技术是较为常用的安全检测技术,也是较为可靠的检测技术。故障注入的检测技术,是利用生成的故障问题来观测软件运行时的安全性,即观测软件故障时的具体表现。故障注入即是模拟故障,通过修改软件内存和改变软件设计逻辑等方式,来模拟网络攻击和故障时计算机软件的通常表现。通过还原的故障状态,能够进一步评估软件在故障时的不足之处,以及检测软件自我修复功能的良好程度。在实际应用中,还能够结合硬件的故障注入技术,实现软件与硬件的同时检测,以排除软件与硬件问题之间的相互影响。 2.4基于属性的安全检测技术,基于属性的安全检测技术,首先需要确定软件的安全属性,并根据安全属性的特点来评估软件程序编码中的可靠性。部分软件的编码表面上可以达到一定的安全性,但根据系统与软件的安全属性,则表现为软件在编码上存在不足,难以维护软件的安全属性,可见进行基于属性的安全检测是有积极意义的。 2.5其他安全性检测技术其他的软件安全检测技术,比如“白盒测试”、“黑盒测试”以及建模测试等等。软件安全检测技术多以软件的语法测试或功能测试出发,如基于“白盒测试”的安全检测技术,则主要从软件代码出发,发现编码中出现的语法问题。此外,还有基于软件功能进行测试,分析软件模型的功能性,具有较强的实用性,能够有效检测出软件设计中的问题,以保障计算机软件的安全性。 3计算机软件安全检测技术应用分析 3.1计算机软件安全检测流程分析计算机软件安全检测的进行,需要根据计算机软件的大小而决定,对于组成复杂的计算机软件往往需要分步分区进行检测。计算机软件安全检测的基本流程由模块测试、结构检测、功能测试、系统测试等多个步骤组成,首先模块测试主要是需要对软件设计与编程的早期问题进行检测,如程序算法、语法等方面的问题。其次是对软件结构进行检测,软件结构是否完整,是否能够支持相应的软件的功能。其次是功能测试,检测软件在使用中是否可以实现特定功能,通过故障注入等方式,还能够检测软件故障时的功能可靠性。最后需要进行系统测试,分析计算机软件与系统的兼容性等等,以保障软件在计算机系统中功能的正常实现。 3.2计算机软件安全检测的注意内容在对计算机软件进行安全检测时,需要把握好相关注意事项,同时也是计算机安全检测技术应用时的重要考虑事项。计算机软件安全检测技术种类较多,需要根据计算机软件的特点和检测目的来进行合适的选择,同时需要按步骤进行检测,规范化检测程序,以保障安全检测的良好效果,发现潜在的软件风险问题。在软件安全检测中,需要进行系统的全面分析,以综合考虑软件与计算机的兼容状况,才能够准确评估软件运行的状况。 4结束语 计算机软件安全检测技术种类繁多,在实际运用中,需要根据计算机网络的实际状况以及网络风险的类型而进行合适的选择。运用合理的计算机软件安全检测方法,将能够维护计算机网络的安全与稳定,提升计算机软件的可靠性。 作者:廖肇军 单位:同济大学软件学院 江西现代职业技术学院 软件检测论文:软件故障优化检测方法仿真 《计算机仿真杂志》2014年第六期 1大型差异结构下的软件故障检测原理 软件故障检测技术是通过软件不同部分提取的异常信号特征,在根据软件故障的特征类别,进行定位的方法。其原理如下:将全部软件运行数据分为N个组别,针对其中的任意一组数据进行聚类中心的计算,从而获取一组规则,根据该规则能够实现软件故障检测。设置软件故障检测的聚类中心能够用Dl进行描述,对应的故障类型能够用d1进行描述,则能够得到下述模糊聚类规则:在上述公式中,yjk能够用来描述软件运行过程中第k个状态特征,Blk能够用来描述第L个模糊规则的第k个运行状态特征的隶属度。利用下述公式能够描述上述软件运行状态特征隶属度函数:在上述公式中,dlk能够用来描述聚类中心Dl的第l个元素,!lk能够用来描述上述聚类中心对应的扩展度。针对聚类中心进行差值运算,能够得到其余的聚类中心,从而获取模糊聚类的规则。根据模糊聚类规则库,能够得到该聚类模型的输出结果如下所述:根据上面阐述的方法,能够得到一系列软件运行状态特征的模糊聚类规则,对聚类模型进行优化处理,能够得到软件故障分类模型。在模糊聚类故障检测模型中,设置输入的数据是Yj,软件故障的类别能够用d1进行描述,则模糊聚类模型的输出结果是1,否则,该模型的输出结果是0。软件故障类型的检测误差分为两个不同的部分,其中,第一部分能够用下述公式进行描述。在上述公式中,全部软件运行状态特征的数目能够用pd进行描述。根据上面阐述的方法,能够建立软件故障检测的模糊聚类模型如下所述:根据上面阐述的方法,能够建立软件故障检测的模糊聚类模型。但是,如果软件结构呈现差异化趋势越发明显,软件集成性使得其整体结构的关联性呈现淡化。结构接口之间无明显衔接特征,将造成缺少明确的接口衔接特征进行定位区域指示,导致软件故障定位不准。 2基于差异结构融合算法的软件故障检测方法 利用模糊聚类算法进行软件故障检测,如果软件结构呈现差异化趋势越发明显,软件集成性使得其整体结构的关联性呈现淡化,由于缺少明确的接口衔接特征进行定位区域指示,造成软件故障定位不准。为此,提出了一种基于差异结构融合算法的软件故障检测方法。 2.1软件故障检测信号融合处理利用信号融合技术,对软件故障检测信号进行有效的融合处理,从而为软件故障检测提供基础。其详细内容如下所述:利用窗口函数,能够对软件故障检测信号进行提取,提取公式如下所述:设置软件故障检测信号的初始值可以用C和D表示,利用下述公式能够对上述软件故障信号进行初步的融合处理:在上述公式中,JB(j,k)能够用来描述第一个软件故障信号的能量参数,JC(j,k)能够用来描述第二个软件故障信号的能量参数,对应的比率分别是ξB和ξC,而且需要符合条件ξB+ξC=1。KC(k,l)表示软件故障信号的低频系数,KD(k,l)是对应的高频系数。根据软件故障信号和对应的比率之间的关系,能够得到下述结果:根据上述方法,可以将软件故障信号按照对应的比率进行有效的融合处理,从而为软件故障检测提供可靠的数据基础。 2.2实现软件故障检测根据分布式协同检测方法,可以对软件故障进行有效的检测。其详细内容如下所述:在软件故障检测过程中,设置软件故障信号可以用Bk(m)(k=1,2,3)表示,则需要对上述特征进行有效的特征提取,特征提取规则能够用下述公式进行描述:根据上面阐述的方法,能够利用信号融合技术,对软件故障检测信号进行有效的融合处理,从而为软件故障检测提供基础。利用分布式协同检测方法,对软件故障特征进行有效的检测,从而完成软件故障检测。 3实验结果分析 为了验证本文提出的基于差异结构融合算法的软件故障检测方法的有效性,需要进行一次实验。在实验的过程中,需要利用VB++语言进行实验编程。在实验的过程中,需要将三种不同功能的软件构成一个新的软件,则该软件具有较强的差异化结构。在软件故障检测实验过程中,实验数据如下所述:1)软件故障检测信号的数量:1000个;2)软件故障检测过程中的白色噪声信号数目:1000个;3)系统噪声:<5微伏;在实验过程中采集的故障信号图谱能够用图2进行描述。利用传统算法进行差异化结构下的软件故障检测,检测结果能够用表1进行描述。利用本文算法进行差异化结构下的软件故障检测,检测结果能够用表2进行描述。对上述两个表中的数据进行对比分析可以得知,利用本文算法进行软件故障检测,在软件差异化结构相似的情况下,利用本文算法进行故障检测的准确性远远高于传统算法,能够为软件的正常运行提供保障。利用不同方法进行软件故障检测,获取的检测准确率能够用图3表示。根据上图可以得知,利用本文算法进行软件故障检测,在软件的差异化结构相似的情况下,利用本文算法检测的准确性高于传统算法。通过上述实验能够得知,在软件差异化结构比较明显的情况下,利用本文算法进行软件故障检测,能够极大的提高检测的准确性,从而保证软件的安全运行。因此,能够将本文提出的基于差异结构融合算法的软件故障检测方法广泛应用在软件故障检测领域中。 4结束语 本文提出了一种基于差异结构融合算法的软件故障检测方法。利用信号融合技术,对软件故障检测信号进行有效的融合处理,从而为软件故障检测提供基础。利用分布式协同检测方法,对软件故障特征进行有效的检测,从而完成软件故障检测。实验结果表明,利用本文算法进行软件故障检测,能够在软件结构差异性较强的情况下,有效提高软件故障检测的准确性,从而保证能够对软件故障进行实时检测。 作者:汪伟熊婷詹雪单位:南昌大学科学技术学院
智能农业论文:山东农业大学图书馆RFID智能管理系统实施的基础 摘 要:文章通过分析山东农业大学图书馆实施RFID智能管理系统,介绍了图书馆RFID智能管理系统的原理和特点,根据山东农业大学图书馆的实际情况对老旧图书馆馆舍进行改造,以适应图书馆RFID智能管理系统要求,调整整个图书馆馆藏结构,以及与图书馆RFID智能管理系统相匹配的芯片加工和转换数据等一系列基础工作,深刻解读了图书馆实施RFID技术所需的图书馆基础支持。 关键词:山东农业大学图书馆 RFID技术 应用基础 目前国内在图书馆管理系统中普遍采用的是“安全磁条+条形码”的技术手段,以安全磁条作为图书的安全保障,以条形码作为图书的身份证,虽然解决了图书管理中的些许问题,但是图书顺架、排架困难,读者查找图书以及馆员清点馆藏数量繁琐耗时,图书馆管理自动化程度低,缺乏人性化,而且磁条容易消磁、老化,防盗效果差,安全系数低等一系列问题需要解决;同时图书馆管理人员强烈意识到在新的形势下,需要大幅度提高图书馆管理的信息化程度,现代图书馆需要做到图书自动盘点、自助借还,图书区域定位、自动分拣以适应图书馆当前发展的需要。因此,2012年山东农业大学图书馆成功实施了RFID智能管理系统,围绕RFID项目的实施图书馆开展了许多基础性的工作。 1 图书馆RFID智能管理系统的原理与特点 RFID是一种利用射频通信实现的非接触式识别技术,即无线射频识别,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。它利用先进的RFID技术,将门禁、校园卡、图书标签、标签转换装置、自助借还机、移动盘点平台和馆员工作站系统软件融合为一体,实现了迄今最便捷的图书管理自助功能。它具有以下特点。 (1)简化读者借还书手续,缩短了图书流通周期,提高图书借阅率,提升图书馆服务水平,充分发挥图书馆公共服务职能。 (2)利用移动盘点平台为图书馆提供全新盘点模式,降低管理人员的劳动强度,大幅提高图书盘点及错架图书整理效率。 (3)图书定位使读者方便快捷查找错架图书,挖掘出潜在图书资源,提高图书资料利用率。 (4)安全门禁系统支持离线与在线工作模式,未借出图书通过门禁时,系统会自动发出声光报警,防止图书被带出图书馆,防盗技术更强,系统更安全、可靠。(如表1所示) 2 图书馆实施RFID智能管理系统的基础保障 随着图书馆长期的文献积累,无限增长的馆藏文献和有限的图书馆馆舍面积成为制约图书馆发展的尖锐矛盾;同时也无法适应RFID图书馆管理系统要求的一门式管理模式。图书馆首先对原有图书馆馆舍进行了大规模地改造工程,图书馆的原有建筑是框架结构,大开间、大跨度,改造工程只需要将原来各个独立书库、阅览室的隔墙打开,将其合并形成开放式的借阅。 2.1 图书馆馆舍的改造与利用 由于农大图书馆是20世纪90年代建成的老式图书馆,随着学校大规模的扩招在校学生数量猛增,教师队伍也随之发展壮大,图书馆读者群数量同时随之增多,而图书馆馆舍面积维持在原有的基础上没有大的改观,使得图书馆借阅环境和阅览空间紧张,同时对门厅进行改造,安装了RFID项目的安全门禁系统及电子大屏幕,充分利用图书馆有限的馆舍面积,提升了图书馆的整体形象,同时改善了图书馆愉悦的学习环境、温馨的文化氛围和浓厚的人文气息,为RFID项目的实施提供基础。 2.2 图书馆文献资源结构的调整 2.2.1 首先对改造后的图书馆馆藏文献进行馆藏结构调整 图书馆馆员对各个时代的文献资源进行甄别,部分脱离时展的旧观念、旧知识、旧技术以及部分老化、破损、低借阅率的图书文献进行剔旧处理。调整初期遵循图书馆文献剔旧工作的原则和规律,从该馆整体馆藏文献的针对性、完整性、系统性、未来发展等方面综合考虑,本着藏以致用,高效服务,发挥馆藏功能,满足读者需求的原则,以及保持该馆馆藏文献体系的完整性、科学性,馆藏的专业性与任务相一致的原则,对原有馆藏文献保留了各个时期具有经典性、代表性的著作,摒弃过时、陈旧的内容和学术观点,增强藏书活力和利用率,节约藏书空间,保证馆藏文献有效地反映最新知识和科技成果。 农大图书馆是学校教学、科研的信息服务中心,具有符合学校教学、科研发展的馆藏文献特色。在长期的图书馆馆藏文献建设中,突出与学校专业发展相适应的馆藏文献的收藏;有超前服务的藏书思想,对于一些与学校专业设置相关的领域以及专业拓展的书籍,图书馆馆员要有能力做出判断,在藏书剔旧过程中,对于非专业性图书的剔除从宽处置,一般普及性图书及发展较快的应用科学图书,保存期可以短些,而对于专业性图书的剔除要从严处置,避免造成文献的流失。并在工作过程中按照该馆文献剔旧工作统一的标准执行,如,内容陈旧,不宜久藏的图书;复本量过多,长期压架无人利用的图书;破损的、质量低劣的图书;专业不对口的图书,图书馆馆员根据该馆读者需求、馆藏特色对部分图书进行剔旧,同时设置密集书库。对尚有一定参考、利用价值的书刊,做下架处理,移至密集书库,并在自动化系统中,标明此书在密集库,以供少数读者查阅。这样既保留了馆藏资源,又使得馆藏资源不流失。优化了馆藏结构。 2.2.2 对剔旧后的图书文献资源进行数据结构调整,以适应图书馆RFID技术的应用 对于原有图书馆馆藏结构进行了全面调整,按照图书馆RFID智能管理系统的要求,图书馆将实行开放式、一门式服务,根据改造后图书馆馆舍的实际情况,对原图书馆各书库、阅览室的图书、期刊文献资源进行调整、合并,按照大类分别放置,保存了原有工具书库,将其与过期期刊合并存放成为综合借阅室,而现刊则根据图书按照大类归属于各个书库,形成了以第一和第二自然科学借阅室,以及第一和第二社会科学借阅室和综合借阅室为基础的开放式服务模式,满足了图书馆RFID智能管理系统借阅模式的需求。 山东农业大学选用的是远望谷集团公司的图书馆RFID智能管理系统,必须通过标签转换系统将RFID唯一识别信息与图书唯一条形码信息实施绑定,并将RFID技术与现有图书馆管理系统(ILAS)挂接,实现对图书、读者详细信息的访问,从而将RFID技术集成到现有图书馆管理(ILAS)系统中,实现与现有图书管理软件(ILAS)的无缝链接。因此,图书馆需将调整合并后的图书馆文献资源进行加工、整理,对缺失书标的图书补贴书标,有利于顺架工作的开展,将完成调整的图书由原来的馆藏地点转换到新的馆藏地点,即转馆藏,对每一本图示进行夹芯片(RFID电子标签)工作,并通过标签转换装置将数据信息转换到芯片(RFID电子标签)上,就是转数据,这些工作的顺利完成使图书馆原有的条形码借阅模式改为图书芯片借阅模式,为RFID技术在图书馆的应用提供了基础保障。 3 图书馆实施RFID智能管理系统的体会 山东农业大学校本部图书馆实施RFID图书馆智能管理系统,安装声光报警系统以及视频监控系统,极大地提高了图书馆的安防能力,改变了借阅模式和管理模式,由独立分散管理变为开放式统一管理,由各独立个库室变为藏借阅合一的借阅模式,增加阅览桌椅,增加馆藏面积,优化馆藏结构,提高馆藏质量,增强读者的自由度,实现了图书精确定位,便于读者快速查找,自助借还模式方便读者借阅,提高馆员服务水平。为便于整个图书馆的统一管理,建议南校区图书馆可以实施RFID系统,实现图书馆统一借阅模式、统一管理模式,方便读者利用图书馆,提高图书利用率,节约图书馆馆舍,提高馆藏数量和质量,提升图书馆的服务水平。 4 结语 图书馆RFID智能管理系统的顺利实施,简化了读者借还图书的手续,改变了图书借还流程,变手工借还为自助借还,改进了图书馆读者服务质量,缩短了图书流通周期,提高了图书的流通率;为图书馆员提供了全新的盘点模式,即利用移动式或手提式盘点系统,对所需盘点图书的书架进行扫描,通过无线网络传输将数据录入数据库,快速地完成图书盘点,极大地降低了图书馆馆员的劳动强度;RFID安全门系统实现零误报避免读者与馆员之间的矛盾,管理更加人性化,安全系数大大提高;同时RFID馆员工作站打造一体化的图书管理系统,极大地减轻了图书馆员在藏书管理和流通服务上的劳动强度,提高了图书馆的服务水平。 智能农业论文:农业机器人智能充电系统设计 摘 要: 针对农业机器人的充电现状,设计了基于PIC16F887和UCC3895的农业机器人智能充电系统。该系统采用UCC3895对全桥变换器进行移相控制,在较宽范围内实现了软开关。采用单片机PIC16F887控制充电电路的启停以及实现过压、欠压、过流保护,并对充电过程进行了实时管理,将充电数据进行实时显示并向上位机传输保存。实验证明,充电系统功能完善、性能稳定、充电快速、功耗低。 关键词: 农业机器人; ZVS; UCC3895; PIC16F887; 充电控制 0 引 言 中国作为一个农业大国,农业生产的规模化和精准化是现代化农业水平的重要标志。农业机器人在改善农民劳动环境、降低农民劳动强度和提高劳动效率等方面具有重要意义,尤其在育苗、采摘、灌溉、收获等方面得到了一定程度的应用 [1?2]。因此国家已把农业机器人技术及其应用列为农业工程领域的重点研发对象之一。但农业机器人技术在推广过程中受到了时间和空间的限制,其主要原因就是机器人动力源问题。因此作为机器人动力源的蓄电池以及能量补给的充电系统就显得尤为重要[3]。调查表明,现在的蓄电池由于充电设备落后、充电方法不当导致其使用寿命只有2~3年,远低于其设计指标10~15年的要求,既增加了使用成本又造成了资源的极大浪费。 目前,一般的蓄电池充电系统完成一次充电需要8~12 h,显然无法满足机器人对充电系统的要求以及生产的需要。因此设计一种快速、高效和安全的智能充电系统是农业机器人技术得到大力发展的重要前提。本文以80 V机器人车载铅酸蓄电池为研究对象,设计了基于UCC3895和PIC16F887的充电系统,此系统实现了充电过程的高效、快速、稳定并具有充电过程管理功能。 1 充电系统总体设计 为了做到高效快速的充电,又能实时掌握整个充电过程电池的状态,充电系统由两个模块组成:上位机监控管理模块和下位机充电模块。系统的总体设计框图如图1所示。 本系统的核心是充电模块,主要由充电主电路和控制电路组成。充电主电路由输入整流滤波、DC/DC变换器、输出整流滤波三部分组成;控制电路由UCC3895控制芯片、单片机PIC16F887、检测电路和外围电路组成。系统通过检测充电电压和充电电流实现电压、电流的闭环控制;上位机监控管理模块完成与单片机的通信,实现对充电电压、电流以及电池温度等数据的显示保存,并为后期系统功能的改进提供数据支持。 2 硬件电路设计 2.1 充电主电路的设计 三相交流电经输入滤波、整流后得到直流电压,该直流电压又作为DC/AC逆变器的母线输入。经DC/AC逆变器变换后得到高频脉冲电压,再由高频变压器进行隔离变换,经过输出整流滤波得到充电所需的直流电压。 本文采用ZVS移相全桥变换器作为逆变器,其工作波形[4]如图2所示。其主电路拓扑是利用开关管的输出电容或外接并联电容与变压器自身的漏感或原边串联电感进行谐振,谐振电感储存的能量向电容[C1~C4]释放,使开关管两端电压下降到零并使反向并联二极管导通,由此实现开关管零电压开通和关断。系统选用IGBT模块作为开关器件,为了减小大电压和大电流对IGBT的冲击,设计了RC吸收电路[5]。 2.2 充电控制电路设计 2.2.1 检测及信号处理电路设计 输入检测电路主要负责采集母线电压与电流信号。信号处理电路1将此模拟信号进行变换送入UCC3895的CS端,实现对全桥变换器滞后臂驱动信号占空比的控制;并将其变换后送入PIC16F887的A/D输入端,实现对充电主电路的过压、欠压和过流保护。输出检测电路[6]主要负责采集充电电压、电流、温度信号,信号处理电路2将得到的模拟信号进行变换后送入UCC3895,实现对IGBT驱动信号占空比和相位差的控制;并也将其送入PIC16F887的A/D输入端,实现对充电主电路的启停、显示和报警控制。 2.2.2 UCC3895控制电路设计 本文选取UCC3895作为全桥变换器的移相控制芯片[7]。UCC3895芯片是Texas Instruments 公司生产的专用PWM移相全桥变换器新型控制芯片。该芯片在UCC3875的基础上增加了PWM软关断能力与自适应死区设置功能,能够适应负载变化时不同准谐振条件下的软开关要求。UCC3895采用低功耗的BICMOS工艺,其工作频率、效率、可靠性得到大幅度提高。通过连接不同的外围电路,使其电压工作模式和电流工作模式可以进行切换,并且软启动/软停止可按要求进行调节。 UCC3895主要功能是实现闭环控制。母线电流经检测和变换后送至UCC3895的CS端,如果母线电流增大,CS电压升高形成斜波信号,该信号与UCC3895的CT引脚产生的锯齿信号比较后送UCC3895进行计算,输出可改变占空比的滞后臂驱动信号。如果母线电流瞬间增大,使CS引脚的电压超过2.5 V,UCC3895就会关断PWM输出。从而防止过流烧毁IGBT器件。 UCC3895还内置了可以调节PWM输出占空比的误差放大器EA,它在UCC3895上有3个端口:EAP端pEAN端和EAOUT端。当EAOUT端输出小于500 mV时,UCC3895停止PWM输出,当EAOUT端输出大于600 mV时,恢复PWM占空比调节功能。在本设计中,误差放大器EAN和EAOUT接成跟随电路,将充电电压、电流信号经检测和变换后送至UCC3895误差放大器EAP端,当充电电压或电流大于给定值时,EAP电压减小,导致EAOUT电压下降,UCC3895自动增加超前臂和滞后臂驱动信号的相位差。UCC3895控制框图如图3所示。 2.2.3 单片机控制电路设计 本文选用美国微芯科技公司生产的PIC16F887单片机作为充电系统控制芯片[8?9]。PIC16F887自带A/D转换功能,将检测电路采集的充电电压、电流和温度转换成数字量,通过程序控制IGBT驱动信号的占空比,并把数据进行显示的同时传给PC机进行存储。将采集的母线电流、电压信号变换成数字量,通过程序完成主电路的过压、欠压和过流保护。 2.3 通信接口电路设计 由于单片机与上位机的接口电平不同,因此通信电路采用RS 232总线技术和美信MAX232转换芯片,既实现了20 m左右的异步通信,又实现了充电过程中蓄电池的充电电压、电流和温度等信息的保存。上位机与下位机通信RS 232接口电路如图4所示。 3 系统软件设计 3.1 单片机控制程序设计 充电系统以硬件电路为基础[10],通过程序控制完成了预充电、大电流恒流充电、恒压充电、小电流恒流充电和涓流充电五个充电阶段,充电程序控制流程如图5所示。 3.2 人机交互界面软件设计 充电系统上位机人机交互界面以VC作为开发工具。通过模块化划分管理,设置了登陆、电池充电状态、充电数据、打印记录等菜单。用户可以清晰地掌握蓄电池的充电状态、充电电压、充电电流、温度等信息。 4 试验结果分析 通过不断的计算和调试,使电路参数设计达到了最优。图6和图7表明轻载时超前臂和滞后臂的IGBT都实现了ZVS,大大降低了充电电路的功率损耗,提高了充电效率。 5 结 论 本文设计了农业机器人充电系统的主电路和控制电路,编写了相关控制程序,实现了五阶段智能充电。系统硬件设计采用UCC3895和PIC16F887对全桥变换器进行移相控制,实现了IGBT模块的ZVS,大大降低了功率损耗。实验证明,此充电系统结构简单,充电快速,充电效率高,功能完善,具有广阔的应用前景。 智能农业论文:基于ZigBee与GPRS的智能农业传感节点的设计 【摘要】 本文设计了一个可以远程采集农业大棚中光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度的智能农业传感节点。本设计通过使用CC2530芯片和SIM600A芯片,将ZigBee协议与GPRS协议相结合,使得传感节点同时兼具终端节点和中继节点双重功能。经过测试,本设计具有采样精度高、组网快、组装方便等特点。 【关键词】 CC2530 ZigBee 智能农业 传感节点 GPRS 一、引言 现代社会早已进入信息化的时代,物联网技术正在逐渐向工业、商业、医药卫生、交通、农业等领域渗透。同时,具有无线传感、远程控制、自动组网及智能计算的传感网络极大地方便了人们的生产与生活。调查显示,我国目前的农业智能化普及率只有不到1%,但是市场需求年增长接近50%,由此可见智能农业还有极大的发展空间。本文设计了一种基于CC2530芯片的智能农业传感节点,通过使用低功耗、可灵活组网的ZigBee技术以及可以连接互联网的GSM技术实现了远程采集农业大棚里的光照强度、空气温度、空气湿度、土壤温度和土壤湿度的功能。传感节点采用低功耗设计,成本低廉,可以轻松地推广。 二、原理与结构 本文设计的智能农业传感网络节点需要实现环境传感和无线传输两大功能。环境传感既采集农业大棚里的环境光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度。无线传输上,本文设计的节点能够实现终端节点和中继节点两种角色。终端节点只能采集数据并发送给中继节点,而中继节点不仅保留采集数据的功能,还可以汇集终端节点传来的数据,并通过GSM模块将数据传送到互联网服务器。此外,本设计的节点还可以通过显示屏实时显示采集的结果。主控制器采用低功耗的MSP430芯片。整个系统由5V电源适配器通过DC005接口直接接入供电。图1中给出了本设计无线智能农业节点的结构原理图。 三、系统硬件设计 3.1环境物理量传感器模块 图2 SHT11与主控制器通信电路示意图 空气温湿度采用瑞士进口的SHT11芯片进行测量,该芯片温湿度反应灵敏、误差小、各项指标均高于国产DHT22等温湿度模块。资料给出,该芯片的湿度测量范围在0~100%RH,温度测量范围为-40~+123.8℃,其中湿度测量精度为 ±3%RH,温度测量精度只有±0.4℃。此外,该芯片还具有响应时间快及低功耗的优势。图2为该芯片与主控制器之间的通信电路示意图。 由于其具有可完全浸没的特点,故土壤传感器我们也使用了SHT11作为主要芯片,并采用了铜粉烧结技术制作了外壳,用铜合金粉末高温烧结而成,过滤精度高,透气性好。 光照传感器我们则采用了环境光传感器BH1750,能够直接通过光度计来测量环境光照强度,其量程为1~65535流明(注:光通量的单位)。图3给出了BH1750芯片的电路原理图。光照强度计算可以通过公式1表示: L=COD/(1.2*ε*R) (1) 其中,L为实际值,CODE为测量值,ε为透光率,R为高精度模式2调整值。 3.2基于CC2530的无线传感模块 节点间通信采用TI的CC2530解决方案,它是一种集成了ZigBee协议栈与增强型8050内核的无线通信芯片。该芯片采用ZigBee通信协议,可以通过实际情况配制成路由节点或者广播节点。本设计在主控MCU内部完成中继节点和终端节点的区分,终端节点将CC2530无线通信模块配置为广播模式,做为一个节点,每一组约3-6个节点。其中包括一个中继节点,配置成中继节点的传感节点,每个节点都有独立的数据采集能力。不同的是,普通节点采集数据后将数据通过CC2530发送出去,而中继节点则将收到的数据存入自己的内存之中,在适合的时机下通过GPRS协议将数据传送到互联网服务器。 3.3基于SIM900A的GPRS模块 节点与远程服务器的通信采用SIM900A模块,内部集成了GPRS功能,芯片与主控制器之间采用AT指令进行通信。本设计通过使用SIM900A模块的GPRS协议将数据传送到指定服务器中。 四、系统软件设计 本文设计的传感节点将实现无线组网及中继通信功能,此外还将采用低功耗设计。系统开机后将首先判断自己的配置是终端节点还是中继节点。如果是中继节点则进入休眠模式,由时钟定时1分钟唤醒一次。当程序唤醒时将分别采集光照强度、空气及土壤温湿度存储到部内部存储器中,同时将数据发送给中继节点。所有功能完成后再次进入休眠模式,等待下一次唤醒。此外,主控制器还可以通过外部按键唤醒,唤醒后可以在15s内持续显示各项环境参数。作为中继节点的设备将始终保持正常运行状态,收到的终端节点的数据将保存在存储器内,一旦收到服务器的查询指令即可立刻将数据传送到互联网服务器。程序流程见图4所示。 五、系统测试 本设计经过测试,可以发现各项功能运行状态良好,采集的光照强度,空气温湿度以及土壤温湿度均保持在误差较少的范围之内。无线组网功能可靠性高,组网速度快。最终成果见图5所示。 六、结论 本文根据现有的农业发展状况以及智能农业发展现状进行分析,提出了一种设备装配简单,可自主组网、远程检测农业大棚内光照、空气温湿度及土壤温湿度的智能农业传感节点产品。通过测试,本设计具有低功耗、传感精度高、可快速组网并与互联网服务器通信等优势,系统运行可靠性高。 智能农业论文:用于农业生产环境监测系统的智能传感器节点设计 摘 要 本文实现了一种低成本、多参数、分布式、自组织的三层农业物联网架构,能够实现高速率远程接入和信息共享的农产品生产环境监测。本文描述了该系统的整体架构设计和智能节点设计方案,实现了对农业生产环境的无人值守监测功能。 【关键词】农业物联网 智能节点 环境监测系统 农业生产环境的监测由于农业生产的范围大、气候和环境多变,需要监测内容较多,一直是困扰农业物联网技术广泛应用的技术难题。 基于智能传感器技术和物联网技术的综合农业生产环境监测技术是农业物联网技术实施的技术基础和重要应用。农业生产环境涉及到气候、农作物及其生产环境的众多方面,需要的观测量众多,各观测量所采用的传感器技术、变送器方法各不相同,而且在分布范围广和监测时间较长的情况下,智能传感节点的设计需要综合考虑安装环境、网络连接、可用时间等众多因素,设计一种能够适用于多种节点类型,分布式布局、自组织网络的农业物联网系统,首先需要在网络架构上采用灵活部署和分布式的物联网架构,然后是分布式的智能节点设计。具体监测的参数包括大气条件、土壤情况、病虫害和农作物生长形态等。 基于农业物联网技术的农业生产环境监测系统网络,可以实现农业生产的基础数据采集和存储,通过无线传感器网络构成的无人值守的自组网结构,可以准确感知农业生产环境信息和作物信息。 本文介绍了一种基于农业物联网网络架构的智能节点设计方案,可实现农产品生产环境监测。该环境监测系统采用分布式的智能传感器现场布局,这些传感器节点可以准确感知农业生产环境信息和作物信息,通过自组织的Zigbee网络,连接到上层的智能网关,组建农业生产信息基础数据库,利用数据库的共享功能,用户可远程访问数据库,获取需要的信息,指导农业生产过程。 1 农业物联网系统网络架构设计 农产品生产环境监测系统将Zigbee传感器网络与3G/4G 网络融合并接入互联网,系统采用三层结构设计:感知节点层、网络传输层和业务应用层。感知节点层由众多分布式部署的感知节点组成,节点能够搭载多个标量及多媒体传感器节点,在读取农业环境信息的同时,还能够自组织构成可自愈的高效无线数据传输网络,与上层的网关节点保持通信;网络传输层的主要设备是智能农业网关,有能够收集下层感知节点的ZigBee主节点模块和向上与互联网连接的3G /4G无线传输模块;业务应用层的数据中心包括农业基础信息数据库和 Web服务器,农业基础信息数据库负责数据保存,Web服务器负责向互联网信息。系统的工作过程如下:智能感知节点主动构成自组织的无线传感器网络,数据融合后与智能网关进行数据传输,智能网关在保存数据内容后,再通过3G/4G网络向使用者提供互联网服务,然后定期将数据上传给上级监管部门的数据服务器;上级监管部门或农业指导部门可以根据数据内容形成报告提供给农业从员者;各类用户可通过互联网终端访问该系统,查询感兴趣的农业环境参数,如有可能,还可对部分可控节点进行控制操作。 网络传输层的无线传感器网络采用类似于ZigBee的协议,智能农业网关通过ZigBee网络与多个节点或路由器相连,构成一个星形网络。 在网络接入协议的选择上,系统可根据环境要求和应用需要,自主切换到无线WIFI或3G/4G网络,并在节能需要的情况下关闭网络开关,形成速率自适应和节能的网络接入。 2 感知层的ZigBee智能感知节点设计 智能感知节点作为整个监测系统的信息采集源头,能够为整个系统提供完整和准确的数据。节点能实时采集农业生产相关的环境信息与作物信息,并且能够通过集成多种传感器,搭建一个自组织的ZigBee网络。其中的传感器种类,包括大气条件、气象信息、土壤湿度、水环境PH值等标量数据传感器,以及为农业生产者提供直观影像的图像传感器(摄像头)。经由节点采集的数据首先在节点处进行数据处理,然后经由ZigBee网络汇聚到网络区域内的智能网关。 考虑到各类传感器节点的能耗、购买成本、覆盖范围以及传输距离的限制,如摄像头的能耗较大、价钱相对较贵,可以覆盖较大范围,一个监测区域内安放一个摄像头就可以满足应用的要求。因此不必在同一监测区域内的节点上都采用同样的设计结构,可以分别连接不同的传感器连接网关。 3 结论 本文设计实现了一种基于物联网三层结构的农产品生产环境监测系统,该系统利用可灵活部署的智能节点实现了分布式的传感网络总局,实现了对农业生产现场的环境监测和基础农业数据采集。具体采用了自组织的Zigbee网络将广泛分布在农业现场的各类农业生产数据组织在一起,利用网络传送到智能网关给农业从业人员使用。系统重点解决了在分布式环境下对于智能节点的可靠性可用性设计、冗余数据的融合处理和网络的自组织问题,是农业物联网技术的一次成功应用。 智能农业论文:浅析智能仪表系统在农业电气自动化中的应用 摘 要:智能仪表系统现已经在农业中得到了应用,尽管目前应用并不广泛,但却足以证明智能仪表在农业中拥有着巨大的潜力。我国现阶段正在进行着新农村建设,智能仪表系统在农业电气自动化中的应用,无疑为新农村建设提供了科技基础。本文首先对智能仪表系统的工作原理进行了介绍,其次对智能仪表系统的功能特点进行了概述,最后探讨了其在农业中的应用,希望能够为我国农业发展提供借鉴。 关键词:智能仪表系统;农业;电气自动化;应用 由于科技的发展进步,仪表系统越来越向着智能化的方向发展,尤其是测量控制仪表系统发展十分突出。现如今,智能化测量控制仪表种类已经非常多,比如流量计、温度仪、调节器等都已经实现了智能化。这些智能化仪表系统的发展,为我国农业的发展起到了积极的作用。农户借助智能仪表系统,可以对农作物进行自动化的控制,以此提高农作物的产量以及质量。 1 智能仪表系统的工作原理 智能仪表系统要想在农业电气自动化中达到彻底的应用,有关人员必须对其工作原理完全了解,依据其工作原理,将其恰当好处的应用在农业中。传感器是智能仪表系统中不可或缺的一部分,其可以说是该系统的心脏。传感器拾取被测参量的信息,并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关。由单片机逐路选通模拟开关,将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中。单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理。运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时,单片机把运算结果与存储于片内或EEPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号。 2 智能仪表系统的功能优势 2.1 能够进行自动化操作。智能仪表系统应用在农业中,使得农业生产逐渐的摆脱了人类劳动,农户可以从土地中解放出来,去从事其他方面的工作。农业自动化是现代化的典型标志,因此智能仪表系统的应用是我国农业走向现代化的重要表现。智能仪表系统每一个测量环节,都是微控制器进行操作,因此每个测量环节都是自动化。 2.2 能够进行自测。智能仪表系统的自测功能有比较多,比如能够自动凋零、自动诊断、自动检验等。如果系统出现了异常情况,系统会进行自动检测,将故障部位查找出来,如果系统十分高级,甚至能够诊断出故障原因。此种功能可以在仪表启动时就发挥作用,在仪表运行过程中也能够发挥作用,因此不必再派专门的人员进行监控。系统运行期间发生故障,自会发出警报,诊断出故障部位,这对检查人员来说,十分方便。 2.3 能够进行数据处理。这是智能仪表系统最为显著的特点。因为绝大多数智能仪表系统应用的是单片机或者是微控制器,这样如果某些问题硬件逻辑难以解决,软件系统可以解决。比如数字万用表基本不具备处理数据功能,只能进行电流、电压测量,而智能仪表系统中的万能表,除了能够测量数据外,还能够对测量结果进行数据处理,比如取平均值、统计分等。这使得用户不必为自己进行数据处理,同时也确保仪器测量精度。 2.4 能够进行人际对话。智能仪表系统能够进行人机对话,这使得人们只要输入相关的数据信息,就能够找到相应的信息,以便能够及时采取对策。智能仪表系统应用的是键盘,其与传统的切换开关相比,更加的方便灵活,工作人员只需要掌握键盘输入命令,即可进行测量。另外,智能仪表系统还能够将数据信息处理结果报告给操作人员,操作人员通过显示屏即可了解数据信息,这样仪表操作不仅方便,还具有直观性。 2.5 能够进行可程控操作。因其具备这一功能,所以才得到了广大农业研究者的欢迎。现代智能仪表系统绝大多数都有通信接口,比如GPIB、RS485等,这样系统能够与PC机或者是其他仪器设备连接起来,构成完整的测量系统,该系统功能更加齐全,能够对复杂任务进行测试。 3 智能仪表系统在农业中的应用 随着智能仪器以及农业现代化的发展,智能仪表系统逐渐走入农业产业化中,更好的为农业产业化做贡献,其中TFW-VIII型智能化农业环境监测仪得到了广泛的应用。TFW-VIII型智能化农业环境监测仪是一种综合性能较全、测量精度较高、操作较简单的一种智能化农业及生态环境实用的测量仪器,可以对土壤、水和空气进行现场监测。该仪器内设置了GPS全球卫星定位装置,可以对测试地点的方位(经纬度)和海拔高度有较准确的测定。在土壤方面,它能较精确地测试土壤内的氮、磷、钾和有机质的含量,可以对土壤中的酸碱度(pH)值、盐分(电导)、其他微量元素和地层温度进行测量,对土壤的容积含水量进行现场速测,还可以对化肥进行检测。在水质测试方面,可以测试水中的溶解氧、水的浊度、温度、pH值和水的电导率。除此以外,还能对测点空气的温度和湿度进行实时在线监测。该仪器是一部数字化的智能型仪器,不仅设制了操作菜单、数据存储和打印,还可以与计算机实现联网,能最大限度满足使用者对被测物数据的测试、记录和存储的要求,是土肥站、农科所及相关农业环境监测部门首选的仪器之一。 4 智能仪表系统的优化 4.1 测量精度的提高 在智能仪表设计时,以测量精度作为主要的参数之一,为了提高仪表的测量精度,一般除了选择性能好和精度高的元器件外,同时也可以利用微处理器对测量数据进行加工与处理,以减少测量过程中产生的随机误差和系统误差。 4.2 系统的低功耗设计 高效率,低耗能是每个仪器的最终目标。智能仪表系统的低功耗设计是系统优化设计的一个重要方面。在低功耗设计时,应重点考虑以下几个方面:一是可选用CMOS集成电路,这是由于CMOS电路具有功耗低、抗干扰能力强和工作温度范围宽等特点;二是系统功耗和系统供电电压存在着一定的关系,一般来说,供电电压越高,系统功耗越大,因此低功耗单片微机系统应尽量采用低电压供电,这样既能减少系统功耗,又有利于电池供电。 结束语 综上所述,可知对智能仪表系统在农业电气自动化中的应用进行研究十分必要。农业作为我国第一大产业,其发展直接关系到我国国民经济的发展,也关系到农民的生活水平。智能仪表系统在农业中的应用,能够促进我国农业尽早的实现现代化,尽管目前,该系统并不完善,甚至有诸多不足之处,但是将其应用在农业电气自动化中是农业发展的必然。随着使得的发展,智能仪表系统会成为农户日常中不可缺少的设备,也是我国农业研究者重点研究的对象。 智能农业论文:基于yeelink网络平台的智能农业远程控制 民以食为天,农业的发展一直是社会发展与进步的基础,利用现代传感器技术可以使人们更有效地调整和控制大棚农作物生长的环境,从而达到提高农作物的产量,有效地利用资源,缩短农作物的生长周期的目的。而针对传统远程监控系统不能历史数据存储以及需要固定外网IP地址的瓶颈,从而设计了基于yeelink云存储的远程大棚监控器,文章详细介绍了系统组成,工作原理,以及实验结果。实验结果表明,该装置组网简单,使用方便,结果精确。 【关键词】农业 网络平台 智能控制 单片机 1 系统控制要求 远程控制界面使用4个虚拟按键(电灯控制器、电热丝开关、移动天窗开关、喷滴灌系统开关)用于远程控制;使用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器对环境进行数据测试并且通过W5100发送到yeelink网络平台;数据带有临界报警功能。 2 系统方案 以arduino单片机为控制器,以W5100网络模块为核心,单片机的I/0直接与W5100网络模块通信,系统在程序的的控制下,按照网络yeelink协议把数据循环排队传到yeelink云存储上或下载到单片机上,方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 3 工作原理 远程环境监控器是一款基于yeelink网络平台的数据云存储,它是以 arduino单片机为处理核心,通过各种传感器探测环境数据,并且通过w5100网络模块接入互联网,通过循环排队等候的方式源源不断把数据发到yeelink网络平台上和把yeelink网络平台上的数据接受到单片机上面,方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 4 硬件设计 采用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器作为数据采集点,然后通过arduino单片机进行处理,把数据通过W5100网络模块发送到yeelink云存储平台 5 软件设计 到yeelink官网免费申请帐号,通过帐号申请ID号码,如果没有外网IP,则把路由器设计成自动获取IP地址,并且在程序里面改成自动获取IP地址。 6 远程电脑网页监控 如图1所示。 7 远程手机监控 如图2所示。 8 结论 采用yeelink网络平台实现农业现代化管理,有效提高农业生产效率和大大降低农民的工作量,将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息, 以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置, 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。一场农业科技革命的浪潮正在席卷中国大地:越来越多的人放弃了传统耕作模式,开始用传感器与农作物进行“交流”,成为智慧农业时代的“新农人”。这就是设计基于yeelink网络平台的智能农业远程控制价值所在。 作者单位 邵阳学院 湖南省邵阳市 422000 智能农业论文:农业智能节水灌溉系统的设计分析 摘 要:我国是一个农业大国,然而我国水资源非常缺乏,这就阻碍了农业的发展。农业灌溉所需要的水资源非常多,而现阶段我国农业灌溉技术相对落后,这就造成了在农业灌溉中水资源得到了大量的浪费。随着我国科学技术的发展,人们开始重视农业生产,将一系列的先进技术引入到农业生产中,其中在农业灌溉中充分利用计算机技术和信息技术,设计出了各种不同类型的智能化节水灌溉系统,这不但节约了大量的水资源,还使得农作物的灌溉更加科学合理,提高农作物的产率。文章简要分析了农业智能节水灌溉系统的设计方案,希望能给读者一些帮助。 关键词:农业灌溉;智能节水;设计分析;单片机 目前,农业智能节水灌溉系统主要是把AT89C52单片机作为主控芯片,而外围又是有多个传感器以及电路共同组成,主要包括:湿度传感器、超限警报电路、数据处理电路和LED动态显示电路等。该智能节水灌溉系统主要是通过由湿度传感器监测土壤的湿度,然后将湿度值报告给单片机,单片机再根据预先设定的湿度值控制其它系统对土壤输送水分,待达到规定的湿度值后,系统则自动停止补充水分,让土壤始终保持最合适的湿度,进而促进农作物的快速生长。 1 智能节水灌溉系统的整体设计 智能节水灌溉系统是把型号为AT89C52的单片机作为系统的主控芯片,在土壤中安装多个湿度传感器,由它来监测土壤中水分含量。当土壤中含量低于标准值时,湿度传感器则将这个信息转化成电流信号,再通过信号处理电路进行一系列的处理后就变成了可用的电压模拟性信号,然后通过A/D转换器将它转化为数字信号,直接传输到主控芯片单片机中,单片机就对整个系统进行合理地调控,在数码管上会显示出湿度值。一旦湿度值发生了变化,该智能节水灌溉系统就会自动控制水泵开关。农业智能节水灌溉系统结构框图如图1所示: 图1 智能节水灌溉系统结构图 2 单片机的最小系统 AT89C52单片机具有功耗低、性能高的优点,在农业智能节水灌溉系统中得到较为普遍的应用。该单片机在工作时的额定电压为5V,在单片机的内部存在一个256B的RAM和一个8kB的PEROM,这就保证单片机能够与标准MCS-51指令系统共同控制运作,这主要是运用了由ATMEL公司研制出的高密度生产技术和非易失性存储技术,在单片机内部还分布着Flash存储单元和8位CPU,芯片为40个引脚,这就包括了32个外部双向I/O口、2个全双工串行通信口、2个外部中端口、2个16为可编程定时计数器。该芯片不仅能够实现常规编程,还能够实现在线编程,依靠可反复擦写的Flash存储器与MCU将其有机结合,这就直接使得芯片的灵活性得到大幅度提升,还减少了系统的制造成本。 3 时钟电路 单片机的内部结构从根本上分析也即是同步时序逻辑电路,其核心就是时钟电路,主要依赖于时钟信号对时序逻辑系统进行有效控制,并且CPU具备的不同种指令功能即是在由时序单路生成的时钟信号控制下逐一实现的。其中,MCS-51型号的单片机中所含有的时钟信号可以分为两种方式:通过外部电路生成;通过单片机内部的振荡电路生成。 4 复位电路 为了确保CPU与其它相关的功能部件均可以从某个确定的状态开始工作,因此,单片机在每一个开机时都必须重新复位,此时,复位电路就起到了关键作用。复位电路一般分为按键复位和上电复位等形式。在对MCS-51型号的单片机进行复位时,主要是由外部复位电路来完成,其工作原理为:当按下按钮之后,就使得RC电路进行充电,且RESET端发生高电平,此时只要将高电平始终维持在10ms以上,即可完成单片机的复位工作。 5 数据采集处理电路 由传感器监测到的模拟信号是非常微弱的,并且此时存在很多干扰信号,所以信号在传输到主控芯片之间就必须通过滤波、信号放大以及模数转换等步骤。该智能节水灌溉系统通过运算放大器U2、U3把信号进一步放大,进而能适应之后A/D转换器的工作要求。 ADC0809主要包括一个A/D转换器、一个8通道模拟开关、一个三态输出锁存器和一个地址译码锁存器等,该数据采集处理系统可以同时允许8个模拟信号传输,并实现A/D转换器的转换共享。 6 LED显示系统电路 在采用单片机的系统中,一般所采用到的显示器件包括数码管和显示器。这两种器件具备的优势十分明显,包括价格便宜、配置容易、与主控芯片接口简便等。可以在农业智能节水灌溉系统中采用共阴极数码管,实现动态显示。把数码管的LED的引出端与单片机I/O口的8位线进行连接,调节共阴极数码管的高电平使之有效,再选择8位并行输出端,则就可以在LED显示器上实时显示不同的数值。 7 超限警报电路 如果该智能节水灌溉系统的运行环境超出预置的范围,就需要设置一个超限警报电路来提醒使用者,以便及时采取有效措施加以解决,现今普遍采用的报警电路主要包括:蜂鸣报警、闪光报警及语音报警等。例如,采用语音报警装置,则一般选择采用1SD1420型号的语音报警芯片,由A/D转换器传出的数字信号经过主控芯片的P0接口输送到主控芯片内,然后由主控芯片对信号进行智能化处理并与配置值作对比。如果比预置值要小,那么P2.1口将会输出低电平,单片机就会控制语音芯片发出报警信号;反之,那么P2.1口将会输出高电平,系统不会出现语音报警信号,则系统运行正常。 8 结束语 本文简要介绍了农业智能节水灌溉系统设计组成,这体现了自动化技术在我国农业灌溉中的有效应用,同时也体现了我国农业科技水平的显著提高。而目前,我国农业灌溉的智能化水平在整体上看来偏低,这需要国家农业部门进一步加大农业智能化研发力度,在农田灌溉方面设计出高度智能化、自动化的供水系统,既能节约大量的水资源,还能促进农作物快速成长。 智能农业论文:农业节水灌溉智能控制及信息化系统的研究与推广 【摘 要】介绍了一种适用于广大农村推广使用的节水灌溉信息化系统。只监测用电量就实现了对水量使用的有效控制,控制器内存储的灌溉记录极大地便捷了各级管理部门的工作。结合北京市多个实际项目的实施及售后经验总结,通过对几款不同特色信息化系统的优缺点分析,文章最后对该系统的推广与发展趋势进行了探讨。 【关键词】节水灌溉;无线通信;信息化管理;水电计量 1 技术背景 随着电子技术及信息化的飞速发展,计算机控制与管理技术的运用已广泛深入到各个领域。智能灌溉控制器,是为了提高灌溉效率并实现信息化智能管理而发展起来的一款电子产品。考虑中国土壤面积广、人多、地形复杂以及人文特点,绝大部分的土地无法实现智能灌溉。为了实现准确计量和有效管理,广大农村可采取简单可行的节水灌溉控制措施。此举不仅具有广阔的市场前景,而且具有不可估量的社会价值。 2 农业灌溉智能控制的现状 农业灌溉用水一直主要考虑收取电费,对用水量没有概念。用户灌溉前,需找电工记录电表读数,灌溉后再记录一次,向村里缴纳电费即可。这样既浪费了人力资源及大量的时间,又不准确,且不便于统计管理,尤其对于科学灌溉和信息化管理毫无作用。鉴于此,市面上出现了各种IC卡预付费电表,当用户IC卡内金额足够的时候,刷卡时候预付费电表通过内部控制电路发出开泵指令,启动井泵开始灌溉;当用户主动刷卡停泵或是IC卡内金额不足时,电表发出停泵指令,停止井泵运行。虽然方便了电费的收取,一定程度起到了管理的目的,但是经笔者调查,用户普遍反映设备故障率较高维护不及时,影响用户使用;管理系统只记录了售电情况,管理系统不完善,没有受到上级管理者的认同和推广。 3 农业节水灌溉信息化系统的研究与发展 3.1 精细型信息化系统 此系统需要提前收录该村所有用户的用户名、所有地块信息(包含地块的位置、面积以及种植作物类型)和灌溉方式,并写入智能控制器内。使用过程中,用户通过IC卡识别出自己的资料,并选定地块及作物后启动井泵开始灌溉,同时开始计量电量,当用户再次刷卡时结束灌溉,控制器存储该用户此次的记录信息。由管理员定期利用智能掌上电脑(下文简称PDA),通过蓝牙的无线通讯,将控制器内存储的所有记录信息传送到PDA内。再通过USB数据线将PDA连接到PC机上,在管理软件中导入所有的记录信息,统计出每月的总用水量及每种作物的灌溉时间及用水量,经由GPRS无线传送给上级管理部门。如下图1所示。 图1 节水灌溉信息化系统 此款设备操作明了,记录信息详尽,但也存在一些不足:(1)控制箱的设计存在一定问题;(2)前期所提供数据量太大,村里管理员用到的数据量很小,且上级管理部门目前也不具备全面管理所有地区灌溉资料的力量;(3)控制器内存储的信息过多,设备老化快;(4)控制器与PDA之间是双向操作,对设备的寿命及稳定性都造成不利影响;(5)蓝牙传输不够稳定且速度太慢,不够人性化。 3.2 简单实用型信息化系统 考虑精细型操作过于复杂,在第二代产品的研发过程中,将人性化设计和有效管理放在了第一位。用户直接刷卡进行灌溉,控制器自动存储灌溉的起始时间、终止时间、用户信息、使用电量;管理员利用PDA通过红外技术将控制器内的灌溉信息抄取到PDA内;再将PDA与村级管理平台PC机连接,信息导入管理软件中;由GPRS无线传输给上层管理平台。 改进点:(1)控制器内部芯片也进行了升级,确保了设备的稳定性和寿命;(2)控制器只通过村庄编码来识别用户卡,简化了操作方法,保证灌溉记录的完整性和准确性;(3)在管理软件上,针对机井录入了相对的灌溉面积及作物种类,统计灌溉时间、用电量,通过水电转换系数来变换成相对的用水量,满足用户需求;(4)将蓝牙传输改为红外传输,确保了数据传输的稳定性和完整性。(5)改进了控制箱的设计,将进线孔全部封闭。 经过一段时间的运行,设备返修率仅为5%,且满足上级管理部门的基本需求。在定期维护时候,又发现了一些新问题:(1)灌溉记录的抄取需要人为操作,且抄取时间不定,不能同时满足各级管理者的不同需求;(2)通过估算水电转换系数,来计算用水量,误差太大。 3.3 实用拓展型信息化系统 在此基础上,经过笔者公司相关专业人员的研究,应管理部门的新需求,在北京顺义区又展开一个新项目,在简单实用型的基础上,又开发了控制器与超声波水表之间的无线数据传输、控制器与村级管理PC机的无线传输两种新功能,以及健全信息化系统。(1)设备的使用环境条件较好,配备了超声波水表,可以将水表读数直接无线数传给灌溉控制器,在用户使用过程中实时显示灌溉的用水量以及用电量,保证了用水量及用电量数据的准确性,同时为水电系数计算提供了参考数据;(2)控制器可以直接将灌溉记录定时通过无线组网方式无线传输给村级管理平台的PC机,并由PC机通过GPRS传输到上级管理平台。(3)在管理平台上,细化了机井的各种信息,并关联了用户的地块面积、作物类型,由管理员记录到软件管理平台上。可以随时按照用户名、机井来统计总的用水量、用电量,使得管理更加智能化。 设备运行良好,维护率很低,且管理简单,受到了用户、村级管理员和上级管理部门的好评! 4 农业节水灌溉信息化系统的应用与推广 目前在大兴、顺义多地大力推广该系统的使用。电子化、信息化、智能化、网络化是管理系统的发展必然趋势,提高无线传输的稳定性、更人性化的处理用户误操作导致的设备故障,以及更恰当的迎合上级管理部门的需求,才能最终实现节水灌溉控制及信息化管理系统的全面推广。 智能农业论文:基于ZigBee传感网的农业智能照明系统 摘要:将LED技术和ZigBee技术相结合,设计了一种智能照明系统应用于农业照明。结果表明,系统能实时监测环境参数并报告故障,对LED灯进行实时控制,节约了电能。解决了农业照明不同光色、光照度及照射时间等需求,提高了管理水平。 关键词:ZigBee;LED驱动;PWM控制 ZigBee网络属于短距离的无线通信网络,能适应复杂的网络环境并快速方便地添加或重新配置网络节点,形成短距离无线通信子网。节点布网成本低、灵活性和可扩展性强,适合组建短距离的无线传感网。ZigBee技术是基于IEEE802.15.4标准,以星、树、簇等拓扑方式实现了数千个微小的传感器之间的协调沟通[1]。 随着节能减排技术的发展,基于无线传感器网络的分布式LED智能照明系统的研究与设计具有重要的现实意义。不同的发光二级管P-N结构成的LED灯其发光颜色不同,此次介绍的农业LED灯则根据不同农作物的需要选取。LED灯的颜色由其本性决定,这里着重介绍LED灯驱动电源的设计及其驱动方式。 1 系统硬件选型及电路搭建 系统采用点对点控制方式、树形组网[2],以PC(Personnel Computer)基站式和手机移动式两种方式控制WSN(Wireless Sensor Network)的各个节点,以PWM(Pulse Width Modulation)方式控制各个终端的发光亮度,通过光照度传感器采集光照度信息以达到适应不同的外部光照环境来实时控制,有手动和自动控制两种方式。系统硬件大致分为传感网模块和LED驱动电源模块,软件是上位机应用软件。 1.1 节点设计方案 系统中各终端设备和路由设备采用相同设计,充当路由的设备完成信息转发的中继功能,由终端设备完成信息的采集和对LED驱动电源的控制。协调器设备完成网络的发起和建立,并为各个节点分配LAN内的短地址,以RS232串口和计算机互联通信,完成对节点的控制和信息显示。 系统的硬件要求控制芯片应满足工业环境监测要求的通信延迟、通信的可靠和能量损失小的要求[3]。通过ZigBee协议标准的编制,使用成本低、开放、低功率无线互连的国际标准的片上系统芯片CC2530为本系统的传感节点。它能建立低功耗、大规模的传感网络[4]。CC2530采用F256版本,具有256 kB的闪存。 根据CC2530芯片的内部架构设计了射频外围组件,作为其信号收发前端,并将其安置到外围电路上,组成一个能收集现场信息并能控制LED驱动芯片的终端节点。该节点上有温湿度传感器、光照度传感器,节点将现场感知信息通过路由设备传输到协调器设备,协调器根据设定的光照度阀值和现场光照度发送PWM控制命令,再通过终端节点完成对LED驱动电源PWM_D脚的控制。图1是系统的射频前端电路,图2是节点模块电路,图3是协调器电路。 1.2 LED驱动电源设计 系统提供的LED驱动电源能满足LED日光灯、球泡灯等LED灯的恒流驱动,能满足高可靠性、高效率、高功率因数、浪涌保护及电磁兼容的要求。智能调光方式为根据对高功率LED驱动芯片HV9910的PWM_D脚输入PWM信号来对MOS管进行开关控制来调光,最高输入为300 kHz,以满足LED灯不同亮度的要求。 电流输出方式是根据控制MOS管的断开时间来控制输出电压,终端节点输出的PWM信号最大为300 kHz。试验中所使用的LED灯设定的正常工作电流ILED为350 mA,纹波电流正常取ILED的30%。振荡器的工频可以用外部电阻接在HV9910芯片的ROSC端将其控制在25 k~300 kHz,频率值计算方式为FOSC=25 000/(ROSC[k?赘])[kHZ]。根据HM9910数据手册,电感的计算方式为:正常整流后的电压为 ■VIN,因此开关占空比D=VLED/■VIN,则功率管的导通时间TON=D/FOSC,由这些必要的值求出电感大小为L=(VIN-VLED)TON/(0.3ILED)。 2 软件设计流程 软件设计部分分为协调器模块(路由模块)和终端模块,协调器模块负责网络的发起和建立,并选择优先信道,建立好网络后便充当一个路由设备与PC互联,将终端感知的温度、湿度和光照度等信息通过UART方式传输至PC控制软件,在控制软件上可以对各终端选择控制,图4是协调器的工作流程。 终端模块先申请加入网络,稳定工作后实时将采集的现场信息传输给协调器,再根据协调器的命令对LED驱动电源发送PWM信号,以能够实时控制LED灯的亮度。图5是终端的工作流程。 在控制方式上有两种,一种是在上位机上直接操作,有手动和自动两种方式可选。另一种方式是通过手机发送短消息给终端节点,以完成点对点控制,不过这种方式要求知道终端节点的节点号,不便于操作。表1是终端控制参数设置方式。 3 实测效果 系统中各节点采用树形组网方式,将各个终端节点分布在照明现场,各终端LED灯色根据不同应用进行选取。终端及时地将现场信息采集至管理处,在PC终端可查看现场的温度、湿度、光照度信息,系统有手动和自动两种控制方式,控制人员根据现场采集的信息发送控制命令给每个终端,进行点对点控制,节省了人力和电力。图6是部分LED灯PC端的控制信息。 4 小结 将ZigBee技术和LED应用相结合,设计出了一种应用于农业大棚照明的智能系统,降低了能源消耗,提高了照明的可靠性,在照明方式和实时控制上能取得显著的效果。ZigBee传感网的建立在其节点的能耗上有一定的时限,并且在定位应用的精准度上有一定的困难,具体还有待进一步研究。 智能农业论文:刍议农业智能物联网 摘 要 农业物联网平台适应于多种农业生产场景(植物种植、禽畜饲养、水产养殖等),覆盖农业产业链的种养、检验、销售采购、物流运输和安全回溯等多个环节。农业物联网平台由传感器系统和云控制服务平台构成。农业物联网传感器系统是由大量的传感器节点构成监控网络,采集环境温湿度、光照强度、土壤墒情、空气状态等信息,以帮助管理人员准确地发现定位问题,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。 【关键词】农业智能 物联网 基于UHF抗扰加密技术的农业物联网传感器系统以先进的正交频分复用(OFDM)和时分复用(TDM)通信同步综合技术为核心,采用新一代软件无线电平台架构,创造性的使用射频信号分集收发、发射器功率泄漏对消、跳频通信抗干扰、时隙轮询握手交互、基于密钥分散和3DES算法的通信数据加密等领先技术,具备高速并行计算处理能力,能够适用300-348 MHz、400-464 MHz和800-928MHz等ISM频段及短距装置(SRD)频带实时双向通信。农业智能物联网应具备如下功能: 1 发射器功率泄漏对消软件自适应算法,有效提升通信传输距离 设备的泄漏对消机制是指从射频发射器前向射频信号中耦合获得参考信号,并根据参考信号产生对消信号,用于利用所述对消信号对所述泄漏信号进行对消处理,经对消处理后的泄漏信号的幅度小于原泄漏信号的幅度,使得射频反向通信干扰信号大幅降低。 2 软件无线电技术,同步综合使用OFDM和TDM技术,抗干扰能力大幅增强 系统基于软件无线电技术的DSRC基带信号处理引擎,独创的信号纠错、还原、再生处理算法,先进的分集接收技术和解码算法,提升了对低质量弱信号的识别能力。 系统使用OFDM和TDM同步综合技术。在物理层,实现多个设备集(以无线网关为核心)处于不同频段,一旦发生通信碰撞,设备集将使用跳频通信算法自动选择新的频段,避免不同频段(多个设备集间)的通信干扰;在应用层,一个设备集是以无线网关为核心的星形拓扑结构,网关和各个采集设备使用基于时隙轮询的握手算法,分时同各个设备单独通信,避免同频段设备(设备集内)的通信干扰。 在相同通信频率和同一应用场景的情况下,针对多组通信距离,本系统设备通信成功率提高12.5%~75%。 3 通信数据使用3DES算法和密钥分散的软件加密机制,数据安全性显著提升 为了保证无线网关和采集器及控制器之间传输通道安全,系统设计了基于3DES加密算法和密钥分散的软件加密机制。3DES又称Triple DES,是DES加密算法的一种模式,它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。系统具备智能休眠和唤醒算法,实现性能和功耗的最佳平衡状态。 4 支持智能远程监控功能,对接云服务平台 完善的设备自检功能,多参数综合检测,故障快速定位及告警功能,方便工作人员及时掌握设备运行状态。支持智能化的远程监控技术,通过远程监视实现对设备系统的操作、升级、配置、查询、维护等操作。支持脚本化功能配置,灵活对接云服务控制平台。 智慧农业物联网系统是在与现有农业设施的机械、电气控制系统兼容的前提下,构建了一套功能完整、可裁剪、低成本农业生态信息远程监测控制物联网应用平台。该平台适应于多种农业生产场景(植物种植和禽畜养殖等),覆盖农业产业链的种养、销售采购、物流运输、安全回溯等多个环节。 从功能角度,农业生态信息智能化物联网应用系统由传感控制器网络系统和云服务控制中心构成。 传感控制器网络的核心部分是无线网关。该设备基于支持多天线超高频无线通信和有线通信模式,支持10M/100M/1000M以太网通信,支持WLAN/GSM/GPRS/3G无线通信。采集器和控制器可以使用有线或无线的方式连接到网关上,形成完整的农业现场传感器控制网络系统。 5 UHF无线通信技术 常用的无线通信包括3G/GPRS、蓝牙、WiFi、红外传输(IrDA)、ZigBee、SRD UHF等。这些通信方式各有特点,或基于传输速度、距离、耗电量等的特殊要求,或着眼于功能的扩展性,或符合某些单一应用的特别要求,或建立竞争技术的差异化等。 6 正交频分复用技术OFDM原理 正交频分复用技术OFDM是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道间相互干扰ISI。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。 7 跳频通信技术原理 跳频是最常用的扩频方式之一,其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式,也就是说,通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。 近50年来,中国农业走过了一条高投入、高产出、高速度和高资源环境代价的道路。目前,我国农业水平和以生产效率高、经济效益好、技术密集与可持续发展等为主要标志的现代农业相比,存在较大的差距。2013年4月,国家农业部余欣荣部长视察天津农业工作时曾提出:“党的十八大提出了‘四化同步’发展战略,其中工业化是引领,城镇化是动力,农业现代化是基础,信息化是灵魂。” 作者单位 天津机电职业技术学院 天津市 300131 智能农业论文:智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构与实现 摘要:针对互联网农业信息的多样性、复杂性以及我国“三农”的特殊性,研究并实现了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom,介绍了AgriRoom的体系架构和系统实现中涉及到的关键技术:基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、物理存储模式的分页式倒排索引技术、基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。该系统目前已投入使用,取得了较显著的应用效果。 关键词:农业信息;垂直搜索引擎;体系架构 20世纪90年代初,搜索引擎开始应用于农业领域,多由商业公司开发,也有一些是由组织机构和政府部门研发的。从搜索引擎的质量来看,组织机构、政府部门开发和维护的农业搜索引擎的质量高于商业公司,主要是因为政府部门和组织机构都是农业相关部门,拥有先天优势。典型代表有美国农业网络信息中心(AGNIC)与美国普林斯顿建立的Agriscape Search等[1]。2007年,中国首个农业垂直搜索引擎――“农搜”上线,是目前全球数据量最大的中文农业垂直搜索引擎,其实现了“全文检索+语义检索”的智能检索功能[2]。同年上线的“华农在线”利用自然语言语义分析技术实现了信息处理的应用和在农业行业的垂直搜索。与此同时,我国还出现了一些提供农业信息搜索功能的网站。随着搜索引擎技术的发展,面对我国“三农”的特殊性以及互联网农业信息的多样性和复杂性,许多问题需要探讨,本研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom,并从体系的架构、信息过滤、物理存储模式以及语义检索模型等方面进行了介绍,为构建智能中文农业垂直搜索引擎奠定了基础。 1 智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构 课题组基于前期研究成果设计并实现了一个功能完备的智能农业垂直搜索引擎AgriRoom,其体系架构如图1所示。AgriRoom作为专注于互联网农业信息的垂直搜索引擎,从初始的种子站点到主题词库等都体现了农业特性,同时系统还具有专门的信息过滤模块筛选与农业相关性高的网页,从而既可以节约存储空间,又保证了信息的准确性。同时,为后期高效地检索打下良好的基础及保证系统的查准率和查全率,AgriRoom采用基于双索引库模式的潜在语义检索方式。首先,系统利用索引模块建立高效的分页式倒排索引库;然后,利用检索模块将其转换为双重语义空间,为后面的语义检索作准备。体系的架构图见图1。 1)专业网络蜘蛛[1]从农业种子站点列表中获得网页的URL,如果该地址不在舍弃URL队列中,则对互联网中相应的Web服务器进行网页抓取,并解析抓取的网页,提取该网页中的超链接信息和网页内容信息送信息过滤模块。然后,网络蜘蛛再继续抓取下一个网页进行同样的处理。 2)信息过滤模块接到专业网络蜘蛛送来的已解析页面后,根据农业主题词库中的主题词及其权值,分析该页面的内容是否与农业主题相关、是否是垃圾网页或导航页面。如果页面与农业主题相关度比设定的阈值低或页面为垃圾页面,则将此页面的URL送入舍弃URL队列。否则,将页面送入索引模块准备建立索引,同时,还将该页面存入农业网页数据库中。 3)索引模块将获得的页面信息,进行相应处理后,建立分页式倒排索引并存入索引库[3]中。 4)当所有抓取的页面都被索引后,检索模块读取分页式倒排索引库中的索引,通过随机索引[4]和潜在语义分析[5]建立较高效的双重语义空间。 5)用户输入查询条件后,检索模块对其进行解析和处理,转换为标准的查询语句;检索模块将查询语句和语义空间中的信息进行语义分析后,获得查询结果。最后,形成结果页面返回给用户。 2 智能中文农业垂直搜索引擎体系的关键技术 AgriRoom的实现需要综合应用多项技术,除了常规的网页抓取[1]、中文分词技术[6]外还涉及到了3项关键技术:信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及语义检索技术。 2.1 信息过滤 为了有效地减小索引规模和提高系统效率,AgriRoom采用了一种基于网页分类技术和多元回归分析[7]的信息过滤模型如图2所示。整个工作流程可以分为训练过程和测试过程。在训练过程中,训练集实例经过预处理(文本抽取、中文分词)、抽取特征项、向量表示后,构建多元线性回归的数学模型,最后进行回归分析获得回归方程;在信息过滤过程中,每一个待过滤的中文网页经过预处理、向量表示后,代入多元回归方程中,判定该网页是否为农业网页。 从图2可以看出,构建该信息过滤模型的关键因素包括:建立训练集、网页预处理、特征选择算法、多元线性回归分析: 1)建立训练集。训练集是研究的起点和基础,但是与众多的面向英文的标准网页训练集相比,标准的中文网页训练集的起步很晚。到目前为止,只有一些中文文本训练集,还没有出现标准的中文网页训练集。为了解决该问题,动员100个学生手工在互联网上采集农业网页50 000张,其中,35 000张作为训练集,15 000张作为测试集;然后,以百度作为网络蜘蛛的种子站点,在互联网上随机抓取 12 000张网页,人工挑出7 000张非农业网页,其中的4 000张作为训练集,3 000张作为测试集。通过反复测试,最终确定训练集实例用于信息过滤。 2)网页预处理。网页预处理过程主要包括网页正文抽取;借助于中文分词工具对抽取后的文本进行中文分词;对分词后的结果建立索引。 3)特征选择算法。特征词不但是用来建立回归模型的因子,也是区分农业网页和非农业网页的最关键因素,特征词选取方法将对模型的识别效果产生重大影响。文本在深入研究了中文网页分类中典型的特征词提取方法的基础上,结合实际应用提出了一种新的特征词选取方法,其步骤如下: a.从农业训练集索引文件中获取农业训练集分词结果集合Term1(t1,t2,…,tn)和对应文档频率集合Df1(df1,df2,…,dfn); b.从非农业训练集索引文件中获取非农业训练集分词结果集合Term2(t1,t2,…,tm)和对应文档频率集合Df2(df1,df2,…,dfm); c.从集合Df1中查询Term1中所有词条ti的文档频率,记为ny_dfi,再从集合Df2中查询词ti的文档频率dfi,记为fny_dfi,计算词条ti在农业训练集和非农业训练集中文档频率差值的绝对值C,即C=ABS(ny_dfi-fny_dfi)。对词条ti按C值逆序排序,选取C值大于预先设定的阈值的词条ti为区分农业网页和非农业网页的特征词。通过分别比较不同分词工具的特征词选取结果,最终确定了前100个特征词(表1)。 4)多元线性回归分析。多元回归分析[8]是一种处理自变量与因变量的统计相关关系的一种数理统计方法。虽然自变量和因变量之间没有确定性的函数关系,但可以设法找出最能代表它们之间关系的数学表达形式。回归分析有很广泛的应用,例如经验公式的求得、因素分析、产品质量的控制等。在进行中文农业网页识别过程中,利用获得的前40个特征词和MATLAB进行多元线性回归分析,最终获得可用于分类的回归方程,即分类器:y= -0.368 4+0.187 4x[0]+0.210 4x[1]+0.202 4x[2]+0.125 8x[3]+0.364 2x[4]+0.188 2x[5]+0.135 7x[6]+0.083 7x[7]+0.126 8x[8]+0.045 5x[9]+0.061 6x[10]+0.053 8x[11]+0.105 0x[12]+0.097 0x[13]+0.404 0x[14]+0.071 1x[15]-0.018 4x[16]+0.076 1x[17]-0.372 7x[18]+0.118 8x[19]-0.098 9x[20]+0.078 7x[21]+0.065 8x[22]-0.088 4x[23]-0.054 9x[24]-0.028 5x[25]+0.047 5x[26]-0.083 6x[27]+0.036 6x[28]-0.134 3x[29]+0.003 4x[30]+0.004 5x[31]+0.034 4x[32]+0.045 6x[33]+0.020 3x[34]+0.038 0x[35]-0.063 9x[36]-0.026 6x[37]+0.092 7x[38]-0.083 2x[39]。 式中的x[i]为第i个特征词的对应值,若该词在网页中出现了,x[i]的值为1,否则为0;最终计算出的y值如果大于0,说明网页为农业网页,否则不是农业网页。 2.2 分页式倒排索引 为了解决常规倒排索引的检索效率低、不易更新等缺点[9],AgriRoom采用一种分页式倒排索引结构(图3)。该倒排索引的存储模式采用数据库与磁盘文件混合存储,只将文档集合D存入数据库中而将词条集合T和倒排索引集合IT存入磁盘文件中。为了提高检索速度,AgriRoom将倒排索引散列为100份。每个文件夹下有3个文件,分别是IND、SITES和URLS,均为顺序文件。其中,IND文件中存储了每个词条在SITES文件中的偏移量(SitesOffset),包含该词条的站点个数(SiteCount)、该词条的文档个数(UrlCount)以及词条在文档集合D中出现的总次数(TotalCount)。SITES文件中存储了词条在各站点(Site_ID)倒排索引中的偏移量(UrlsOffset)。URLS文件存储词条的倒排索引并按照Site_ID聚合。 为了提高倒排索引的检索和更新效率,倒排索引文件在磁盘中以分页方式存储[10]。为了减少文件页内碎片,AgriRoom将倒排索引集合IT存入多个文件中,每个文件具有不同页大小,并在配置文件中指定每个文件的路径、文件名以及页大小(页大小是文件系统页大小的整数倍)。每个倒排文件有一个头页(HeadPage)和若干个数据页(DataPage)。在头页中存储该文件的页大小(PageSize)、页个数(PageCount)以及下一个空闲页的页号(NextFreePageNo)。在数据页中存储该页的页号(PageNo),如果单个词条的倒排索引数据长度大于数据页的大小则存储下一个数据页的页号(NextPageNo)、索引长度以及索引数据。一个数据页中最多只能存一个词条的倒排索引数据。由于HASH数据结构在内存中的等值查找性能最好,所以词条集合T和倒排索引集合IT在内存中以HASH数据结构存储以提高检索效率。倒排文件和词典文件在磁盘和内存中的结构如图4所示。 2.3 基于双重语义空间的语义检索模型 检索技术是智能中文农业垂直搜索引擎实现高效检索的核心技术之一,针对语义检索的现状和存在的问题,AgriRoom采用了一种新型的基于双重语义空间的语义检索模型[11]。该检索模型的基本思路是将检索过程分解为两个阶段:①利用改进后的随机索引技术[11]生成农业测试集的文档空间和词空间,然后获得查询句的语义向量,与文档空间中的向量进行比较,获得初选文档列表;②利用潜在语义分析技术生成文档空间的文档相似度矩阵[12],利用文档间的相似度值,对初选文档列表中大于指定阈值的文档查找相关文档,并更新文档列表,最终获得结果列表返回给用户。AgriRoom的语义检索模型见图5。 3 系统的实现 基于系统的总体设计和相关研究成果,课题组构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。从种子站点开始抓取互联网中的相关网页,并经过信息过滤后,建立农业网页数据库和分页式倒排索引库,再经过进一步的语义分析后,建立语义索引库,最终能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 3.1 开发环境与工具 系统开发的硬件环境为:64位曙光刀片服务器,其主要配置为4 GB内存,260 GB硬盘容量;软件配置为:Redhat Linux操作系统,其内核为2.6.31.5-127.fc12.i686.PAE,编译器为GCC 4.4.2,Web服务器为Apache 2.x。系统的后台数据库为:MySQL。 4 小结 面对海量的互联网信息资源,如何快速而有效地获取个性化的农业知识和信息资源成为数字农业迫切需要解决的问题。智能中文农业垂直搜索引擎的出现将有效解决农业信息“迷航”问题。因此研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎的关键技术,提出了基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。最终,构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。经过实际应用证明,该系统能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 智能农业论文:基于NRF905的智能农业无线通信系统设计 摘 要:智能农业是农业领域推出的第一代拥有自主知识产权的远程环境监测系统。它是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤含水量、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌,开关卷帘等)。同时在温室现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。用户通过电脑或智能手机终端,随时随地观察现场情况,查看现场温湿度等数据和远程智能调节指定设备的运行状态。现场采集的数据,为农业综合生态信息检测,对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。前端设备支持多种传感器的接口,同时支持音频,视频功能,可以有效的为农业专家提供第一手的现场专业数据。 关键词: 智能农业;无线传感器;远程监控;实时采集 一、物联网概述 (一)物联网技术的背景 物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点,国家和政府部门非常注重物联网产业的发展,据新华社报道,在各省启动的十二五规划中,有23个省份将物联网作为重要的发展目标。 物联网(The Internet of things)是指通过射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统(GPS)、二维码等信息感知设备,按约定的协议连接起来,通过有线或无线网络的组织模式进行信息交换和通信,以实现智能化识别、数据采集、智能控制、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网技术在农业中的应用,既能改变粗放的农业经营管理方式,也能提高动植物疫情疫病防控能力,确保农产品质量安全,引领现代农业发展。 农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为重心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和技术为中心,大规模地使用各种自动化、智能化、远程控制的设备的生产模式。 短距离无线数据通信系统一般情况下由终端节点、通信系统节点及管理器节点组成,其系统结构框图如图1所示。 (二)智能农业系统的功能介绍 物联网智能农业平台系统由前端数据采集系统、无线传输系统、远程监控系统、数据处理系统和专家系统组成,其各部分系统功能介绍如下: 1.智能农业数据采集系统 数据采集管理系统主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量等传感器采集的数据以及视频监控数据的采集和管理。可为用户在电脑与手机终端上实时、直观的展示采集到的数据。用户可以在平台上查看自己需要的数据,包括实时数据采集、历史数据管理,以及为用户提供自定义打印报表,提供各种汇总统计信息,对数据库备份等服务,从而方便的得到数据信息,辅助决策等。 实时采集的数据主要为各类传感器采集的数据和视频监控采集的现场视频数据。温度包括空气温度、浅层土壤温度(土下2cm)、深层土壤温度(土下5cm);湿度主要包括空气的湿度、浅层土壤含水量(土下2cm)、深层土壤含水量(土下5cm)。传感器采集数据的上传采用ZigBee无线传输模式,ZigBee发送模块将传感器的采集数据传送到ZigBee节点上。 用户可以在农业物联网平台上或通过手机终端等查看现场的实时采集的数据,并且在界面上可显示实时采集数据的曲线图。 2.智能农业视频监控系统 视频监控系统采用高精度摄像机对农田或大棚等进行视频监控,系统清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。 在大棚内安装视频监控系统,平台将视频监控文件进行处理传给后台管理子系统,可在微机终端进行查看,后台管理系统将视频监控文件进行处理通过WAP方式利用手机终端进行查看。企业管理层或相关管理结构负责人可通过手机视频来了解农业示范区现场动态情况。系统可以通过视频监控植物的成长过程(实时、录像)供远程学习。 3.智能农业预警系统 当采集数据超过系统预先设置的限制是,将开启系统报警功能,并发送短信告知相关管理人员,便于对农作物生产的管理。 4.智能农业设备远程控制系统 设备远程控制系统主要有控制设备和相应的继电器控制器控制电路组成,通过继电器可以自由控制各种农业生产设备,包括喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。用户可通过电脑或手机终端对设备直接操控,完成日常工作。 二、NRF905的概述 (一)NRF905概述 NRF905单片无线收发器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片,工作电压为1.9-3.6V,32引脚QFN封装(5mm×5mm),工作于433/868/915MHz 3个ISM频道,频道之间的转换时间小于650us.自动产生前导码和CRC校验码,可以很容易通过SPI接口进行编程配置。[8] 外围器件连接简单,无需外部SAW滤波器。芯片内部本身附带功率放大器、频率合成器、调制器和晶体振荡器等部分,其中输出功率以及通信频道可通过编写程序进行配置。从NRF905的芯片手册中查到,其功耗十分小,当以10dBm 的功率发射时,工作电流仅有 30mA,同时支持多种低功率工作模式,待机模式下电流仅为12.5μA,节能设计更加方便。 (二)工作原理 该系统主要是实现的是点对点无线收发数据的过程,单片机将地址和数据写完后,就要控制NRF905无线收发模块将接收到的数据发送出去,NRF905发送模式会自动产生字头和CRC校验码,当发送过程完成后,数据准备好引脚(即DR)通知单片机数据发送完毕。下面是NRF905发送数据的流程:(1)当单片机发送数据的时候,根据时序图将要发送的数据以及接收机的地址通过SPI接口传送给NRF905,SPI接口的速率在通信协议和期器件配置时已经确定;(2)通过单片机置高TRX_CE和TX_EN,激发NRF905的射频发送(ShockBurstTM)模式;(3)NRF905的ShockBurstTM发送;(4)若单片机将AUTO_RETRAN寄存器设置为高电平时,此指令表明需要再次发送数据,NRF905无线模块将实施重发,持续到STC89C516RD+单片机将TRX_CE变为低电平为止;(5)当TRX_CE被置低时,表示NRF905发送数据过程完成,芯片将自动进入空闲模式。[14] 三、系统硬件设计 节点硬件结构。本系统的通信底板以STC89C516RD+单片机为核心,通过Altium Designer软件自行设计通信子系统的PCB板,将NRF905无线收发模块安放在预先设计好的的系统板上。串口电路部分采用MAX232芯片,外围搭建光照强度传感器、温度传感器、湿度传感器等,硬件结构简单,性能稳定,同时有效的节约了成本。 四、系统运行流程 软件构架。本系统工作时首先节点1先设定为发送模式,通过外接各种传感器将采集到的数据传送数据给节点2,然后等待节点2接收,当节点2得到正确的数据之后,又将反馈信息发送给节点1,当节点1得收正确的反馈信息之后,系统板上的LED灯将会点亮,则说明发送接收成功。 五、运行结果 系统硬件连接实物图如图2所示。 数据收发完全正确,其结果显示如图3所示。 短距离无线数据业务以其低功耗、数据传输可靠、信息容量大等特点正被应用到广阔的应用领域。本文首先对其发展前景和应用现状及无线通信系统的广泛应用进行了概述,重点是对本课题所采用的STC89C516RD+型单片机与无线收发模块NRF905,再使用LCD液晶显示器进行实时显示来完成NRF905的无线通信系统设计,同时对短距离无线通信技术的结构特点进行了较为详细的论述,对其发展前景也进行了深入的研究。 无线通信技术,正在迅猛发展并广泛应用于各个领域。本文对其在盲区无线智能通信系统中的应用作了一些有益的研究并取得了一些成果,但仍有许多问题可待进一步的研究解决。(1)提高节点集成化,缩小体积。本文制作完成的节点是由微控制系统板和射频通信板组成的,体积较大。在以后的电子技术发展中可以同时将射频通信系统和微控制系统以及一些相关应用集成到同一芯片上,将会极大缩小节点体积。(2)能耗管理智能化研究,进一步降低能耗。本文所作研究对能耗管理方面通过采用系统定时休眠来达到节能的目的。进行能耗管理提高系统自身运行的稳定性,延长系统的使用时间,最终提高了系统自身的应用效益。 利用无线传感器网络实现数据传输是农业环境测控系统通信问题的有效方法。将无线传感器网络技术的农业系统环境信息采集与监测控制系统用于农业环境数据的接收、实时显示和存储,并通过无线方式实现与远程管理中心的通信,成功地解决了传统农业下的各种问题,无线传感器网络技术必将更大更广阔的农业领域中发挥越来越重要的作用。 [作者简介]葛付伟,南开大学滨海学院电子科学系,教师;毛建新,南开大学滨海学院电子科学系,本科在读。 智能农业论文:基于ZigBee技术的智能农业大棚的研究 【摘要】智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,自动开启或者关闭指定设备;可以根据用户需求,随时进行处理。本文提出了利用ZigBee技术进行无线传感的智能农业大棚设计,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。 【关键词】ZigBee;智能;农业大棚;物联网 一、概述 “物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。 智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的,要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是,传统的智能控制系统由于很多因素的制约,很难达到要求。为了解决这些问题,业界尝试了很多办法,但基本上都属于封闭式的,多采用私有协议,彼此间难以互通,导致结构不透明,灵活性、扩充性不佳。从长远看,智能控制系统的发展趋势是走向开放,尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。 二、智能农业大棚的应用分析 通过对农业大棚内的温湿度信号、光照度以及土壤的水分等参数的采集,能够根据用户设定的参数,自动开启或关闭设备,来达到大棚内的参数平衡。这样,可以实现农业生态信息的自动监测,对大棚内设施进行自动控制和智能化管理。 大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只,用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只,用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电,大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等),用来传输各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三、系统架构研究 1、总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。 2、传感信息采集分析: 数据采集系统,主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee无线传感模式。 传感器的数据上具有Zigbee模式和RS485模式两种,RS485模式中数据信号通过有线的方式传送,涉及大量的通讯布线。而在Zigbee传输模式中,传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上,用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上,省去了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台,实时监测大棚现场的传感器参数,控制大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。所以,在这里我们采用的是Zigbee模式。 3、控制系统分析: 控制系统主要由一体化控制器、执行设备和相关线路组成,通过一体化控制器可以自由控制各种农业生产执行设备,包括喷水系统和空气调节系统等,喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备,空气调节系统可支持卷帘、风机等设备。 采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上,现有大棚设备支持3G、有线等多种数据传输方式,在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。 业务平台负责对用户提供智能大棚的所有功能展示,主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程控制五个方面。用户还可以根据需要添加视频设备实现远程视频监控功能。数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况(折线图)和空间分布状况(场图)、历史数据可以向用户提供历史一段时间的数值展示;超阈值告警则允许用户制定自定义的数据范围,并将超出范围的情况反映给用户。 四、智能农业大棚主要功能 1、数据采集 能够对智能农业大棚内的数据进行无线采集,可以采集内部的温湿度、光照、以及土壤的水分等参数。 2、视频监控 用户能够实时地通过电脑或手机进行监控,观察大棚内作物生长状况。 3、数据存储 系统能够对历史数据进行保存,以便日后对这些数据进行分析,方便日后查询。 4、数据分析 系统将采集到的数据进行曲线图或柱状图分析,生成报表,根据分析后的数据,可以由此判断出在什么条件下更适宜农作物的生长,为以后种植的提供依据。 5、远程控制 只要能够联网,在任何时刻都可以对大棚内的设备进行远程控制,以调节内部的参数。 6、超限报警 用户可以自行设置超限值,当参数越过超限值时,可以通过监控器或手机进行实时报警,以便及时提醒用户。 五、结束语 随着物联网的普及,智能农业大棚将会在以后扮演越来越重要的角色。对农业生产起着非常重要的作用,同时也会推动农业经济的发展以及农业信息化的发展。
机电技术论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要:三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用,取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析,对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词:金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程,是经过表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程,但是大坝全长2309.47m中,实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m),实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程,其机电设备和金属结构的总重量达50万t,其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色,以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点,是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程,一定要重视质量问题,把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中,明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求,以改善提高零部件材料表面性能,有效地提高设备运行可靠性,延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成,大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部,设有表孔、深孔和导流底孔;电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧,为坝后式厂房,共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸,包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论,提出优质、高效、低耗的表面工艺技术,在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇,永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇,两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门,最高工作水头达85m,流速达35m/s,并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护,包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座,其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面,根据其功能要求,分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中,干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有:大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面,常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有:水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面,电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如:电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中,易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如:船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁,有的交替频度不大,对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有:船闸人字门、检修闸门和叠梁门,电站进水口检修门,泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的,泥沙磨蚀的破坏作用,对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构,如压力钢管外壁,所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇,此区域属南温带和亚热带过渡地带,其气候特征是高温、高湿、雾多风小,秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%,平均温度21~22C,最高温度43.9C,最低9.8C。年平均降雨量达1251mm,以7、8月份较高。大气中S02浓度较高,酸雨比较严重,降雨pH值为5.44,大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3,多年平均流量为14400m3/s,水中含有泥沙,多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小,悬移质居多,平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用,如海蜊子等。江水的PH值为7.95,水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构,承受的动水速度多不相同,拦污栅的过栅流速约lm/s,压力钢管内约8m/s,船闸输水廊道内约20m/s,深孔、底孔闸门处30~35m/s,排沙底孔内18~28m/s,水轮机转轮叶片约30~40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备,面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合,为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点,通过试验研究提出有效的工程措施,达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此,中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始,在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城,对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验,其中有机涂装体系42种,热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行,全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上,干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有,有机涂装体系35种,热喷涂金属体系7种,电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系,即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验,分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果,已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用,供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来,表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座,大桥7座,中桥23座,合计34座,累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m,主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护,采用三道漆,分别为底漆、中间漆和面漆,干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级,粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m,为六孔三柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m,为七孔桩台式双柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道,和其他大桥一样,都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m,主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m,为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成,直径为φ570mm,每根主缆长约1478m,重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中,为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡,全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案,替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案,使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上,大大节省了施工费用。此外,主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护,主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年,修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理,为保证昼夜行车安全,设有公路防眩网及护栏,网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护,锌层厚度在61~85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口,保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础,钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢,其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机,桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面,机械零部件非接触表面,都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理,然后涂以底漆、中间漆和面漆,分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构,全部储运罐总重约1830t,对其罐体、中转仓进行涂装处理,用铁红为底漆,合成树脂调和漆用作中间漆和面漆,输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践,不但起到了对金属和非金属表面的防护作用,还增添了建筑物的美感。据不全面的检查,涂复材料和工艺的应用是成功的,其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止,三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组,合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标,合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标,电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器,20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备,这些设备和构件的表面处理,影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中,对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定,明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗,进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面,先用溶剂清洗干净,并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面,如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆,并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面,如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层,便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层,以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面,如活动导叶表面,蜗壳内表面,需用喷砂发亮处理,流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑,在工厂涂两层环氧树脂富锌漆,安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件,其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面,在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面,进行机械清扫后,再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理,直至露出金属光泽为止,再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备,如电动机、接触器、开关和其他设备的表面,需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中,参考了三峡地区挂片试验的成果,按国家和行业规定的标准,对不同工作环境下工作的设备和构件,提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境,不易检修,或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系,有较好的抗冲刷能力,附着力极强,抗微生物和附着生物的性能优异,其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境,但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系,其保护年限可达10年。 对在大气环境中,包括室内与室外的钢结构和设备,要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系,表面涂料要求不易变色,不粉化,其保护年限应达15~20年。 对这些设备和构件的表面处理,要求按国标GB6484-6487规定,要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定,要求采用国家或行业标准产品系列,底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求,合同中都有具体规定,例如: 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件,总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌,最小局部厚度不小于160μm,封闭层为磷化底漆一道,面漆为氯化橡胶两道,干膜厚度100μm,涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t,表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯树脂一道,干膜厚30μm,中间漆环氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为改性耐磨坏氧两道,干膜厚100μm。涂层总厚300~340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件,息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯材脂一道,于膜厚30μm,中同漆坏氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为环氧金刚沙二道,干膜厚100μm。涂层总厚300~400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用,一直受到国家有关部门、单位的重视,通过上述的讨论,我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排,在三峡工程重新论证和投计审查中,始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后,为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境,迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验,以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺,以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述,所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术,他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用,这牵涉到多专业、多学科的应用,不但是简单的现场的涂装技术,还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝,从目前的应用范围看,它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展,将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺,对延长设备的使用寿命,延长维护性涂装的周期,有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装,将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品,将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛,应用材料品种之多,应用对象工作坏境的千差万别,按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果,还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑,随着科学技术的进步,表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科,必将得到迅速的发展,三峡工程必将从中获益。 机电技术论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电技术论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词:机电一体化;技术;现状;产品;制造技术;发展趋势 论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:浅析服务区域经济培养高素质农业人才——湖南生物机电职业技术学院的办学实践 [论文摘要]文章从湖南生物机电职业技术学院组建职教集团、加强校校合作和校企合作、创新人才培养模式、实施农民扶贫培训工程、推行产学研推相结合和致力振兴农村经济等方面阐述了学院围绕服务区域经济来培养高素质农业人才的办学实践,提出“服务区域经济,培养高素质农业人才”是做大做强特色农业职业教育的必然要求。 [论文关键词】农业职业教育;区域经济;产学结合;高素质农业人才 进入21世纪以来,随着我国农村改革的不断深入,农业产业结构调整和农村经济的发展对农业职业教育提出了新的要求。湖南生物机电职业技术学院作为一所具有百年办学历史的农业职业技术学院,在长期的办学过程中,秉承“为时养器,器为时用”的办学宗旨,积极探索校企合作、工学结合的办学途径,创新农业职业教育办学模式,采取多种形式,主动为农业、农村和农民服务,逐步走上了健康发展的快车道。 一、牵头组建职教集团,探索农业职业教育办学新模式 2008年初,经省农业厅、教育厅批准,同意由湖南生物机电职业技术学院牵头组建“湖南现代农业职业教育集团”。历时半年,学院承担了大量筹建工作,起草了筹建方案、集团章程和系列校企合作协议等文字材料;为了建立战略合作伙伴关系,学院先后与湖南省十大农业产业龙头企业进行洽谈;并举办了“湖南省农业厅敬聘袁隆平院士为湖南生物机电职业技术学院名誉院长暨学院专业对接农业产业校企合作签约仪式”;举办了集团成立大会;组织召开了集团理事会第一次会议,以“资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展”为集团宗旨,明确了集团初步运行机制;设立了集团理事会、常务理事会、秘书处和种植业、养殖业、加工业、农机业四个专业委员会等机构,理事长由湖南生物机电职业技术学院院长担任,秘书处设于湖南生物机电职业技术学院。 集团成立后,完成了两项非常重要的工作: 一是组织了湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境调研。为全面了解和掌握湖南农技人才及农业职业院校办学现状,2008年10月,集团组织三个调研小组,分别对湖南省农业职业技术人才现状、人才培养等方面的问题进行了为期两个月的专题调研。通过调研,我们认为,湖南省农业职业教育虽然发展迅速,在推进新农村建设和现代农业发展中发挥着不可替代的作用,但现状却不容乐观。存在着整体功能发挥不充分,社会地位不高,招生困难,农业人才流失严重,发展条件相对落后等问题。必须进一步加强政府的主导作用,努力优化农业职业教育结构体系,提高人才培养质量。在形成《湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境的调研报告》,并对调研数据进行认真分析的基础上,集团向省委、省政府、省人大、省政协有关领导、省教育厅、省农业厅有关领导及部分湖南“两会”代表递交了《建议免费培养高等农业职业技术人才的报告》。《报告》提出了三条建议:(1)实行免费培养高等农业职业技术人才政策,建议省政府借鉴教育部直属师范院校学生学费全免,中央将逐步对中等职业教育实行免费教育的政策,由省财政出钱,每年安排高等职业院校纯农业专业免费培养计划5000人。(2)加大对农业职业教育的扶持力度,对高职院校纯农专业实行单独招生,以改变湖南省农业职业院校农业类专业招生困难,办学规模小,与农业产业发展需求极不相适应的现状。建议省财政设立农业职业教育专项基金,用于加强农业职业院校的基础设施、实训基地和教师队伍建设,提高人才培养质量。(3)发挥政府统筹作用,整合农业职业教育资源,建议由省政府相关部门牵头,对全省农业职业教育情况进行一次全面调研,在此基础上,对农业职业教育资源进行科学合理的整合,充分发挥职业院校在农业技术人才培养、培训方面的主渠道作用,推动湖南省农业职业教育事业的持续、健康发展。 二是启动了农业国际化实用人才培养项目。2009年8月,学院与袁隆平农业高科技股份有限公司多次洽谈后,决定联合实施“农业国际化实用人才培养”项目。2009年9月,双方各派一名专职人员和若干兼职人员,正式成立“农业国际化实用人才培养”项目部,项目部设于湖南现代农业职业教育集团秘书处,由秘书处负责运作。该项目拟在3年内培养1000名农业领域人才,打造国家援外农业技术人员和高端农业国际化实用人才培养培训基地,为国家l4个援非中心及相关农业企业储备和输送高素质农业按术人才。目前,项目部已经完成了签订合作协议、管理制度制定、课程体系设置等系列工作。并从集团内部的湘西职业技术学院、永州职业技术学院、岳阳职业技术学院、怀化职业技术学院大三学生和相关企业员工中选拔学员,拟挑选30—40人进行培训。 二、加强校企合作,创新人才培养模式 (一)校企合作一体化 企业主动向学校投资和提供技术设备,在校园里建设生产性实训实习基地。2008年9月3日,都市花乡有限公司与湖南生物机电职业技术学院进一步合作,正式成立“都市花乡湖南生物机电职业技术学院生产性实训基地”,将花卉生产基地搬进学校。企业、教师、学生共同参与花卉生产。湖南生物机电职业技术院抓住契机,从园林技术、园艺技术两个专业着手,启动项目承包教学方案,教师带领学生生产水仙花1.5万盆。这一举措,不仅帮助都市花乡有限公司完成生产任务,及时把花卉产品投放春节市场,同时又锻炼了教师,提高了学生实际操作能力。2008年11月3—6日,由湖南生物机电职业技术学院帮助策划都市花乡有限公司承办的“中国一长沙花艺国际交流会”在长沙成功举办,来自日本、韩国、荷兰、台湾等十多个国家和地区的花艺大师出席了会议。在大会组织的插花大赛中,湖南生物机电职业技术学院园林技术、园艺技术专业学生向竹君、王鉴、朱娇荣获一、二、三等奖。2009年学院再次与深圳百通通讯设备有限公司达成初步协议,该公司拟投资400万元,在湖南生物机电职业技术学院建设生产实习工厂,作为校企合作培养人才的生产性实训实习基地。同时学院还把自办产业实体基本都剥离出来与专业系捆绑,建立系企一体化运行机制,每个专业系至少负责一个产业实体的经营管理,实现经济效益和教学效益双重目标。 (二)专业创造性地对接产业 各专业系与合作企业创造性地建立了一系列各具特色的校企合作人才培养模式。归纳起来主要有以下三种模式:一是“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。在湖南生物机电职业技术学院开办的十几个订单培养班级的教学中,企业参与人才培养的全过程,融入了行业的新技术、新工艺、新材料和企业文化,学生前两年半在校内完成专业基础阶段学习,最后一个学期在校企合作企业顶岗实习,形成了“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。二是“231”工学结合人才培养模式。植科系广泛开展校企合作,加大人才培养的力度,以“专业+公司(基地)+师生员工”的专业建设模式为平台,创立了“231”工学结合人才培养模式,特色突出。即以长沙小康园艺园林有限公司(基地)、产学研示范场和校外园艺企业为依托,将学生在校三年的学习全过程划分为三个时段,2个学期在校内进行专业基本素质培养,3个学期在系办公司、实训基地和学院示范场进行职业技能训练,1个学期在校外园艺企业进行顶岗实习。打破了常规的教学实训方法,采取“师傅带徒弟”、“项目经理带员工”的实训方法,使学生完全融人生产实践中去,提高了学生的实践动手能力,了解了企业的生产管理方式,为实现“零距离”上岗打下了坚实的基础。三是“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式。动科系按照畜牧兽医工作任务领域,课程教学计划按模块安排,专业课程分专门技术和专业方向两大模块,其中专门技术叉分为种畜、营养、畜牧管理、动物疾病防治、兽药和畜牧环境与畜场规划六个小模块,专业方向分繁育、养殖、兽医、检疫、营销5个方向,创立了“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式,即五天课堂教学,早中晚三个时间段在校内企业和生产性实训基地实训,周末两天集中进行生产性实践。目的在于培养具备“强技能、能管理、会服务、懂经营”的高素质技能型应用性畜牧兽医人才。 三、建设农民扶贫培训工程。帮助农民脱贫致富 根据国务院“关于进一步加强农村教育工作的决定”精神,2003年l0月,学院主动与省扶贫办等有关部门联系并签订了协议,从2004年开始,每年举办3期农民科技骨干培训班,每期培训学员150—200人,培训时间两个月,为全省每个贫困村培训2—3名有一定种养规模和经验的科技骨干。学院党委和行政非常重视农民培训班工作,成立了以院长为组长的农民科技培训工作领导小组,选派了教学经验和专业实践经验丰富,业务水平高、工作责任心强的教师担任教学任务,教师们经过广泛调查,周密制订了教学计划,并根据培训班的要求和农民学员的具体情况,精心组织编写了种植技术和养殖技术两套培训教材,共计80多万字。目前培训班已成功地举办了15期,培训学员3000余人。2006年以来,学院举办为贫困地区搭建科技平台,“养殖业”“食品加工”“种植业”科技兴村项目创业培训班10余期,培训学员600余人,举办草食动物品改员培训班14期,培训草食动物品改员1000人。学员们通过培训,将所学知识带回家乡,致富一家带动一方,发挥了科技带头人的作用。 四、产、学、研、推相结合.致力振兴农村经济 (一)积极推广科研成果 近几年来,湖南生物机电职业技术学院先后有10个科研项目和成果广泛应用于农业生产,进入直接服务农村经济的主战场。动科系欧阳叙向教授自2002年开始研究推广湘东黑山羊生产技术,该技术先后在浏阳、醴陵等四县推广,初步估算可创造经济效益2000余万元。植科系肖君泽教授主持的“外源DNA导入水稻育种研究”科研课题,成功地选育了高产优质水稻新品种“长晚籼1号”和高蛋白水稻新品种“长早籼9号”两个水稻新品种,两年来通过学院“长沙小康园林园艺有限公司”这个桥梁,在湖南省长沙、益阳、株洲、湘潭、岳阳等10多个县市推广,推广面积达150多万亩,为广大农民带来了极大实惠。 (二)送科技下乡,帮农民致富 为了贯彻落实湖南省“科教兴村富民工程计划”和“扶贫支教工程计划”,帮助农民脱贫增收,湖南生物机电职业技术学院先后派出30余名中青年骨干教师下乡扶贫支教。2001—2005年,作为技术依托单位,湖南生物机电职业技术学院对口支持长沙县黄兴镇新冲子村。学院派出了9位教师组成的专家智囊团,指导该村制订村级发展规划,举办种养技术培训班,培训农户科技骨干,指导调整该村产业结构,一年半时间,该村村民人均年收入增至4260元,比专家组进村前人均年增纯收入1500多元。2008年湖南生物机电职业技术学院应长沙市科技局和市委组织部要求,向望城县靖港渔业合作社派遣科技特派员董益生老师。两年来,董益生老师与渔业合作社农民打成一片,重点帮助渔业社解决了淡水鱼深加工问题,使该渔业合作社共获得了100多万元的收益增值。2001年以来,按省委、省政府的统一部署,湖南生物机电职业技术学院先后选派了13位青年骨干教师到湘西自治州9个市县的乡镇开展扶贫支教工作,深受当地村民欢迎。 (三)拓宽社会服务领域,提升服务能力 动物科技系承办学院的“兽医院”,兽医院老师为了解决附近地区农民家禽家畜诊治问题,每年出诊达1000余次。何德肆副教授有12年的兽医服务经历,成为远近闻名的兽医专家。他为湖南省数百家养殖专业户提供兽医技术服务,诊治疾病,近几年为这些养殖专业户挽回经济损失达数百万之巨。他还担任长沙伟嘉集团、湖南五指峰生化有限公司等企业的技术顾问,与合作企业研发新产品。湖南生物机电职业技术学院中德长沙现代食品技术研究所,早已成为德国BCS有机保证有限公司在中国唯一授权的有机农产品认证机构,根据欧盟、美国、日本的授权,可分别开展欧盟EU2092/91、美国NOP和日本FAS的有机认证。认证涉及的农产品众多,认证项目分布30多个省市(区),为推动中国农产品生产、加工和贸易的发展作出了贡献。 农业高职院校,主动走出校园、面向社会和市场开放办学,大力发展与推进校校合作和校企合作之路,依靠企业的支持和参与,为培养高素质技能型农业人才服务,为企业和地方区域经济服务,同时也是做大做强湖南生物机电职业技术学院特色农业职业教育的必然要求。 机电技术论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词:机电一体化;技术;现状;产品;制造技术;发展趋势 论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要:三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用,取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析,对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词:金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程,是经过表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程,但是大坝全长2309.47m中,实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m),实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程,其机电设备和金属结构的总重量达50万t,其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色,以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点,是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程,一定要重视质量问题,把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中,明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求,以改善提高零部件材料表面性能,有效地提高设备运行可靠性,延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成,大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部,设有表孔、深孔和导流底孔;电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧,为坝后式厂房,共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸,包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论,提出优质、高效、低耗的表面工艺技术,在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇,永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇,两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门,最高工作水头达85m,流速达35m/s,并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护,包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座,其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面,根据其功能要求,分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中,干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有:大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面,常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有:水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面,电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如:电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中,易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如:船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁,有的交替频度不大,对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有:船闸人字门、检修闸门和叠梁门,电站进水口检修门,泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的,泥沙磨蚀的破坏作用,对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构,如压力钢管外壁,所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇,此区域属南温带和亚热带过渡地带,其气候特征是高温、高湿、雾多风小,秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%,平均温度21~22C,最高温度43.9C,最低9.8C。年平均降雨量达1251mm,以7、8月份较高。大气中S02浓度较高,酸雨比较严重,降雨pH值为5.44,大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3,多年平均流量为14400m3/s,水中含有泥沙,多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小,悬移质居多,平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用,如海蜊子等。江水的PH值为7.95,水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构,承受的动水速度多不相同,拦污栅的过栅流速约lm/s,压力钢管内约8m/s,船闸输水廊道内约20m/s,深孔、底孔闸门处30~35m/s,排沙底孔内18~28m/s,水轮机转轮叶片约30~40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备,面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合,为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点,通过试验研究提出有效的工程措施,达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此,中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始,在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城,对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验,其中有机涂装体系42种,热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行,全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上,干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有,有机涂装体系35种,热喷涂金属体系7种,电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系,即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验,分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果,已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用,供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来,表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座,大桥7座,中桥23座,合计34座,累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m,主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护,采用三道漆,分别为底漆、中间漆和面漆,干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级,粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m,为六孔三柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m,为七孔桩台式双柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道,和其他大桥一样,都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m,主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m,为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成,直径为φ570mm,每根主缆长约1478m,重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中,为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡,全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案,替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案,使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上,大大节省了施工费用。此外,主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护,主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年,修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理,为保证昼夜行车安全,设有公路防眩网及护栏,网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护,锌层厚度在61~85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口,保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础,钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢,其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机,桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面,机械零部件非接触表面,都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理,然后涂以底漆、中间漆和面漆,分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构,全部储运罐总重约1830t,对其罐体、中转仓进行涂装处理,用铁红为底漆,合成树脂调和漆用作中间漆和面漆,输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践,不但起到了对金属和非金属表面的防护作用,还增添了建筑物的美感。据不全面的检查,涂复材料和工艺的应用是成功的,其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止,三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组,合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标,合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标,电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器,20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备,这些设备和构件的表面处理,影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中,对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定,明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗,进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面,先用溶剂清洗干净,并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面,如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆,并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面,如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层,便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层,以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面,如活动导叶表面,蜗壳内表面,需用喷砂发亮处理,流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑,在工厂涂两层环氧树脂富锌漆,安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件,其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面,在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面,进行机械清扫后,再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理,直至露出金属光泽为止,再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备,如电动机、接触器、开关和其他设备的表面,需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中,参考了三峡地区挂片试验的成果,按国家和行业规定的标准,对不同工作环境下工作的设备和构件,提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境,不易检修,或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系,有较好的抗冲刷能力,附着力极强,抗微生物和附着生物的性能优异,其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境,但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系,其保护年限可达10年。 对在大气环境中,包括室内与室外的钢结构和设备,要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系,表面涂料要求不易变色,不粉化,其保护年限应达15~20年。 对这些设备和构件的表面处理,要求按国标GB6484-6487规定,要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定,要求采用国家或行业标准产品系列,底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求,合同中都有具体规定,例如: 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件,总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌,最小局部厚度不小于160μm,封闭层为磷化底漆一道,面漆为氯化橡胶两道,干膜厚度100μm,涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t,表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯树脂一道,干膜厚30μm,中间漆环氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为改性耐磨坏氧两道,干膜厚100μm。涂层总厚300~340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件,息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯材脂一道,于膜厚30μm,中同漆坏氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为环氧金刚沙二道,干膜厚100μm。涂层总厚300~400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用,一直受到国家有关部门、单位的重视,通过上述的讨论,我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排,在三峡工程重新论证和投计审查中,始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后,为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境,迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验,以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺,以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述,所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术,他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用,这牵涉到多专业、多学科的应用,不但是简单的现场的涂装技术,还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝,从目前的应用范围看,它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展,将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺,对延长设备的使用寿命,延长维护性涂装的周期,有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装,将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品,将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛,应用材料品种之多,应用对象工作坏境的千差万别,按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果,还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑,随着科学技术的进步,表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科,必将得到迅速的发展,三峡工程必将从中获益。 机电技术论文:浅析服务区域经济培养高素质农业人才——湖南生物机电职业技术学院的办学实践 [论文摘要]文章从湖南生物机电职业技术学院组建职教集团、加强校校合作和校企合作、创新人才培养模式、实施农民扶贫培训工程、推行产学研推相结合和致力振兴农村经济等方面阐述了学院围绕服务区域经济来培养高素质农业人才的办学实践,提出“服务区域经济,培养高素质农业人才”是做大做强特色农业职业教育的必然要求。 [论文关键词】农业职业教育;区域经济;产学结合;高素质农业人才 进入21世纪以来,随着我国农村改革的不断深入,农业产业结构调整和农村经济的发展对农业职业教育提出了新的要求。湖南生物机电职业技术学院作为一所具有百年办学历史的农业职业技术学院,在长期的办学过程中,秉承“为时养器,器为时用”的办学宗旨,积极探索校企合作、工学结合的办学途径,创新农业职业教育办学模式,采取多种形式,主动为农业、农村和农民服务,逐步走上了健康发展的快车道。 一、牵头组建职教集团,探索农业职业教育办学新模式 2008年初,经省农业厅、教育厅批准,同意由湖南生物机电职业技术学院牵头组建“湖南现代农业职业教育集团”。历时半年,学院承担了大量筹建工作,起草了筹建方案、集团章程和系列校企合作协议等文字材料;为了建立战略合作伙伴关系,学院先后与湖南省十大农业产业龙头企业进行洽谈;并举办了“湖南省农业厅敬聘袁隆平院士为湖南生物机电职业技术学院名誉院长暨学院专业对接农业产业校企合作签约仪式”;举办了集团成立大会;组织召开了集团理事会第一次会议,以“资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展”为集团宗旨,明确了集团初步运行机制;设立了集团理事会、常务理事会、秘书处和种植业、养殖业、加工业、农机业四个专业委员会等机构,理事长由湖南生物机电职业技术学院院长担任,秘书处设于湖南生物机电职业技术学院。 集团成立后,完成了两项非常重要的工作: 一是组织了湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境调研。为全面了解和掌握湖南农技人才及农业职业院校办学现状,2008年10月,集团组织三个调研小组,分别对湖南省农业职业技术人才现状、人才培养等方面的问题进行了为期两个月的专题调研。通过调研,我们认为,湖南省农业职业教育虽然发展迅速,在推进新农村建设和现代农业发展中发挥着不可替代的作用,但现状却不容乐观。存在着整体功能发挥不充分,社会地位不高,招生困难,农业人才流失严重,发展条件相对落后等问题。必须进一步加强政府的主导作用,努力优化农业职业教育结构体系,提高人才培养质量。在形成《湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境的调研报告》,并对调研数据进行认真分析的基础上,集团向省委、省政府、省人大、省政协有关领导、省教育厅、省农业厅有关领导及部分湖南“两会”代表递交了《建议免费培养高等农业职业技术人才的报告》。《报告》提出了三条建议:(1)实行免费培养高等农业职业技术人才政策,建议省政府借鉴教育部直属师范院校学生学费全免,中央将逐步对中等职业教育实行免费教育的政策,由省财政出钱,每年安排高等职业院校纯农业专业免费培养计划5000人。(2)加大对农业职业教育的扶持力度,对高职院校纯农专业实行单独招生,以改变湖南省农业职业院校农业类专业招生困难,办学规模小,与农业产业发展需求极不相适应的现状。建议省财政设立农业职业教育专项基金,用于加强农业职业院校的基础设施、实训基地和教师队伍建设,提高人才培养质量。(3)发挥政府统筹作用,整合农业职业教育资源,建议由省政府相关部门牵头,对全省农业职业教育情况进行一次全面调研,在此基础上,对农业职业教育资源进行科学合理的整合,充分发挥职业院校在农业技术人才培养、培训方面的主渠道作用,推动湖南省农业职业教育事业的持续、健康发展。 二是启动了农业国际化实用人才培养项目。2009年8月,学院与袁隆平农业高科技股份有限公司多次洽谈后,决定联合实施“农业国际化实用人才培养”项目。2009年9月,双方各派一名专职人员和若干兼职人员,正式成立“农业国际化实用人才培养”项目部,项目部设于湖南现代农业职业教育集团秘书处,由秘书处负责运作。该项目拟在3年内培养1000名农业领域人才,打造国家援外农业技术人员和高端农业国际化实用人才培养培训基地,为国家l4个援非中心及相关农业企业储备和输送高素质农业按术人才。目前,项目部已经完成了签订合作协议、管理制度制定、课程体系设置等系列工作。并从集团内部的湘西职业技术学院、永州职业技术学院、岳阳职业技术学院、怀化职业技术学院大三学生和相关企业员工中选拔学员,拟挑选30—40人进行培训。 二、加强校企合作,创新人才培养模式 (一)校企合作一体化 企业主动向学校投资和提供技术设备,在校园里建设生产性实训实习基地。2008年9月3日,都市花乡有限公司与湖南生物机电职业技术学院进一步合作,正式成立“都市花乡湖南生物机电职业技术学院生产性实训基地”,将花卉生产基地搬进学校。企业、教师、学生共同参与花卉生产。湖南生物机电职业技术院抓住契机,从园林技术、园艺技术两个专业着手,启动项目承包教学方案,教师带领学生生产水仙花1.5万盆。这一举措,不仅帮助都市花乡有限公司完成生产任务,及时把花卉产品投放春节市场,同时又锻炼了教师,提高了学生实际操作能力。2008年11月3—6日,由湖南生物机电职业技术学院帮助策划都市花乡有限公司承办的“中国一长沙花艺国际交流会”在长沙成功举办,来自日本、韩国、荷兰、台湾等十多个国家和地区的花艺大师出席了会议。在大会组织的插花大赛中,湖南生物机电职业技术学院园林技术、园艺技术专业学生向竹君、王鉴、朱娇荣获一、二、三等奖。2009年学院再次与深圳百通通讯设备有限公司达成初步协议,该公司拟投资400万元,在湖南生物机电职业技术学院建设生产实习工厂,作为校企合作培养人才的生产性实训实习基地。同时学院还把自办产业实体基本都剥离出来与专业系捆绑,建立系企一体化运行机制,每个专业系至少负责一个产业实体的经营管理,实现经济效益和教学效益双重目标。 (二)专业创造性地对接产业 各专业系与合作企业创造性地建立了一系列各具特色的校企合作人才培养模式。归纳起来主要有以下三种模式:一是“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。在湖南生物机电职业技术学院开办的十几个订单培养班级的教学中,企业参与人才培养的全过程,融入了行业的新技术、新工艺、新材料和企业文化,学生前两年半在校内完成专业基础阶段学习,最后一个学期在校企合作企业顶岗实习,形成了“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。二是“231”工学结合人才培养模式。植科系广泛开展校企合作,加大人才培养的力度,以“专业+公司(基地)+师生员工”的专业建设模式为平台,创立了“231”工学结合人才培养模式,特色突出。即以长沙小康园艺园林有限公司(基地)、产学研示范场和校外园艺企业为依托,将学生在校三年的学习全过程划分为三个时段,2个学期在校内进行专业基本素质培养,3个学期在系办公司、实训基地和学院示范场进行职业技能训练,1个学期在校外园艺企业进行顶岗实习。打破了常规的教学实训方法,采取“师傅带徒弟”、“项目经理带员工”的实训方法,使学生完全融人生产实践中去,提高了学生的实践动手能力,了解了企业的生产管理方式,为实现“零距离”上岗打下了坚实的基础。三是“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式。动科系按照畜牧兽医工作任务领域,课程教学计划按模块安排,专业课程分专门技术和专业方向两大模块,其中专门技术叉分为种畜、营养、畜牧管理、动物疾病防治、兽药和畜牧环境与畜场规划六个小模块,专业方向分繁育、养殖、兽医、检疫、营销5个方向,创立了“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式,即五天课堂教学,早中晚三个时间段在校内企业和生产性实训基地实训,周末两天集中进行生产性实践。目的在于培养具备“强技能、能管理、会服务、懂经营”的高素质技能型应用性畜牧兽医人才。 三、建设农民扶贫培训工程。帮助农民脱贫致富 根据国务院“关于进一步加强农村教育工作的决定”精神,2003年l0月,学院主动与省扶贫办等有关部门联系并签订了协议,从2004年开始,每年举办3期农民科技骨干培训班,每期培训学员150—200人,培训时间两个月,为全省每个贫困村培训2—3名有一定种养规模和经验的科技骨干。学院党委和行政非常重视农民培训班工作,成立了以院长为组长的农民科技培训工作领导小组,选派了教学经验和专业实践经验丰富,业务水平高、工作责任心强的教师担任教学任务,教师们经过广泛调查,周密制订了教学计划,并根据培训班的要求和农民学员的具体情况,精心组织编写了种植技术和养殖技术两套培训教材,共计80多万字。目前培训班已成功地举办了15期,培训学员3000余人。2006年以来,学院举办为贫困地区搭建科技平台,“养殖业”“食品加工”“种植业”科技兴村项目创业培训班10余期,培训学员600余人,举办草食动物品改员培训班14期,培训草食动物品改员1000人。学员们通过培训,将所学知识带回家乡,致富一家带动一方,发挥了科技带头人的作用。 四、产、学、研、推相结合.致力振兴农村经济 (一)积极推广科研成果 近几年来,湖南生物机电职业技术学院先后有10个科研项目和成果广泛应用于农业生产,进入直接服务农村经济的主战场。动科系欧阳叙向教授自2002年开始研究推广湘东黑山羊生产技术,该技术先后在浏阳、醴陵等四县推广,初步估算可创造经济效益2000余万元。植科系肖君泽教授主持的“外源DNA导入水稻育种研究”科研课题,成功地选育了高产优质水稻新品种“长晚籼1号”和高蛋白水稻新品种“长早籼9号”两个水稻新品种,两年来通过学院“长沙小康园林园艺有限公司”这个桥梁,在湖南省长沙、益阳、株洲、湘潭、岳阳等10多个县市推广,推广面积达150多万亩,为广大农民带来了极大实惠。 (二)送科技下乡,帮农民致富 为了贯彻落实湖南省“科教兴村富民工程计划”和“扶贫支教工程计划”,帮助农民脱贫增收,湖南生物机电职业技术学院先后派出30余名中青年骨干教师下乡扶贫支教。2001—2005年,作为技术依托单位,湖南生物机电职业技术学院对口支持长沙县黄兴镇新冲子村。学院派出了9位教师组成的专家智囊团,指导该村制订村级发展规划,举办种养技术培训班,培训农户科技骨干,指导调整该村产业结构,一年半时间,该村村民人均年收入增至4260元,比专家组进村前人均年增纯收入1500多元。2008年湖南生物机电职业技术学院应长沙市科技局和市委组织部要求,向望城县靖港渔业合作社派遣科技特派员董益生老师。两年来,董益生老师与渔业合作社农民打成一片,重点帮助渔业社解决了淡水鱼深加工问题,使该渔业合作社共获得了100多万元的收益增值。2001年以来,按省委、省政府的统一部署,湖南生物机电职业技术学院先后选派了13位青年骨干教师到湘西自治州9个市县的乡镇开展扶贫支教工作,深受当地村民欢迎。 (三)拓宽社会服务领域,提升服务能力 动物科技系承办学院的“兽医院”,兽医院老师为了解决附近地区农民家禽家畜诊治问题,每年出诊达1000余次。何德肆副教授有12年的兽医服务经历,成为远近闻名的兽医专家。他为湖南省数百家养殖专业户提供兽医技术服务,诊治疾病,近几年为这些养殖专业户挽回经济损失达数百万之巨。他还担任长沙伟嘉集团、湖南五指峰生化有限公司等企业的技术顾问,与合作企业研发新产品。湖南生物机电职业技术学院中德长沙现代食品技术研究所,早已成为德国BCS有机保证有限公司在中国唯一授权的有机农产品认证机构,根据欧盟、美国、日本的授权,可分别开展欧盟EU2092/91、美国NOP和日本FAS的有机认证。认证涉及的农产品众多,认证项目分布30多个省市(区),为推动中国农产品生产、加工和贸易的发展作出了贡献。 农业高职院校,主动走出校园、面向社会和市场开放办学,大力发展与推进校校合作和校企合作之路,依靠企业的支持和参与,为培养高素质技能型农业人才服务,为企业和地方区域经济服务,同时也是做大做强湖南生物机电职业技术学院特色农业职业教育的必然要求。 机电技术论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电技术论文:机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 【摘 要】煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,近来,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。数控技术是实现机械制造自动化的关键,以数控技术为核心的机械设备广泛采用数控技术应用于制造业。 【关键词】 煤炭机械 机械制造 机电一体化 数控技术 煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。中国论文联盟 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。 一、机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能: (1)在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 (2)节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。 (3)自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国marco公司合作生产的pm31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 二、机械制造中数控技术的应用 1、煤矿机械 现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。中国论文联盟 2、机床设备 机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。 在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大,产品交货质量和成本要求的提高,要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力,就需要我们能利用现代数控技术的灵活性,最大限度的应用于机械制造行业。 机电技术论文:浅析传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器研究现状与发展,探讨传感器在机电一体化系统中的应用,并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于tv或ccd的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素,由其引起的停机时间占nc类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mv),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电技术论文:机电一体化技术现状和发展趋势 摘 要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景,综述国内外机电一体化技术的现状,分析机电一体化技术的发展趋势。 关键词:机电一体化 技术 现状 发展趋 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概述 机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体系。但是,发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还被赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说,机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:(1)20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时,研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。(2)20世纪70—80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。(3)20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的 学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。 我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,取得了一定成果。但与日本等先进国家相比,仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面: 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而且必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的,还需要制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突,近期很难制定出国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业,还是对生产机电一体化产品的企业,模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system,cias),能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(mems),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小,耗能少,运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 环保化 工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其 设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除rs232外,还有rs485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等,显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:浅谈机电一体化中的接口技术 摘要:接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。文章以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机接口与机电接口两大类进行探讨。 关键词:机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口 机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分,各部分连接须具备一定条件,这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素(子系统)组成。本文以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机与机电接口两大类。 一、机电接口 由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别,两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用: (1)行电平转换和功率放大。一般微机的i/o芯片都是ttl电平,而控制设备则不一定,因此必须进行电平转换;另外,在大负载时还需要进行功率放大; (2)抗干扰隔离。为防止干扰信号的串入,可以使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离; (3)进行a/d或d/a转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时,必须在微机系统和被控对象之间设置a/d和d/a转换电路,以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。 1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中,反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对象进行控制,必须获得反映系统运行的状态信号,而计算机只能接受数字信号,要达到获取信息的目的,就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。 2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。 3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中,需要经常处理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态,此状态作为控制依据。 (1)输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(di)。由于开关信号只有两种逻辑状态“on”和“off”或数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。 (2)输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道(do)。do通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。 二、人机接口 人机接口是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态,以实现所要求的功能。 1、输入接口。 (1)拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入、bcd码输出的bcd码拨盘。bcd码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以bcd码形式输入信息。 (2)键盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有: 1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ascii码或二进制码); 2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断(“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高;后者电路简单,便于设计。 2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器(led)是典型的输出设备,由于led显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的led显示器有7段发光二极管和点阵式led显示器。7段led显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式led显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。 结语: 接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机地结合在一起,形成完整的系统。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要;同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲,机电一体化系统的设计,就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能,以及系统运行的稳定性和可靠性,因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。
自动控制系统论文:自动控制系统控制工程论文 1自动控制系统的应用 1.1集成自动控制 集成自动控制系统是我国机械自动化工程当中是十分重要的一项。而集成化自动控制系统就是保留原有的信息技术,然后加以修改,取其精华,去其糟粕,使机械自动化系统变得更加完善。集成化自动控制系统能将原有的信息技术和与生产相关的信息糅合起来,不仅使得机械工程中的集中工程得到了加强,还将为械工程的生产与发展拓展到了更广阔的领域。计算机技术是机械自动控制系统的基础,而计算机技术在不断的发展,集成自动美国控制系统得到了多方面工程制造的认可,深入到了各个领域。同时,集成自动控制系统也在计算机技术的更新下得到了完善与提高。 1.2柔性自动控制系统 机械自动控制系统不能够保持原有的自动化成分,需要不断的更新研发与创造。而柔性自动控制系统就是新发展的一项自动技术,它不仅包含了其他自动化控制系统的特性,能够自动化生产,还能够在生产中智能化。在机械工程不断发展的同时,柔性自动控制系统已经成为了其中重要的组成部分。在机械工程的发展与应用中,柔性自动控制系统将信息技术、现代化机械生产技术与先进的计算机信息化设备进行结合,利用数控技术进行生产,这样的科学生产方式使得机械制造不断进步。 1.3智能自动控制系统的应用 所谓智能自动控制系统,就是在人工技术与计算机网络技术的共同作用下,对机械工程中的任意一个过程进行模拟和控制,让机器变得人性化,让机械自动控制系统工作时能够与人的大脑相类似,能够收集数据和采集信息。智能自动控制系统有效的结合了人工智能技术和机械工作的过程,这样,不仅使得生产效率大大提高,生产过程更易控制,还节省了人力,创造了更大的经济效益。 2自动控制系统的发展前景 未来的科技技术会比现在更加发达,而每一个国家和地区的经济水平都在不断发生着变化,我们国家的发展和经济水平也都在不断的提高。这些都离不开机械工程,而自动控制系统是机械工程的重要组成部分,只有自动控制工程不断的更新发展,机械工程才能够不断的创新,变得越来越科技化,才能呢个拓展到更多的领域。在自动控制系统在网络信息技术不断发展的背景下,在机械工程的应用中将实现先进的网络化发展,并通过网络的传播,迅速渗入到各个行业中。当今社会经济的发展更注重的可持续性,无论多啊么先进的自动控制系统,在生产生活中都应该更注重环保和节约。在生产自动化控制装置时,应该以环保为首要考虑,节约能源,这样才能够可持续发展。 3结语 在经济迅速发展和科技不断进步的今天,自动控制系统已经成为了我国生产中最有力的系统,也是不可缺少的一部分。而集成化自动控制系统、柔性化自动控制系统和智能化自动控制系统的发展不仅能够给我国的机械工程行业带来很大的经济效益,同时也能够帮助企业更好地管理机械工程,对我国机械工程的生产与发展有十分重大的作用。 作者:郭华 单位:阿勒泰地区七六〇三台 自动控制系统论文:自动控制系统的汽车电子技术 一、自动控制系统下的汽车电子技术 1.1创新汽车制动系统的研究 汽车制动系统性能好坏直接影响汽车行驶安全性和停车可靠性,多数汽车机械故障导致的事故是由制动系统引起的。据汽车安全性研究相关资料,如今众多交通事故中,由于制基于自动控制系统的汽车电子技术分析文/田荣随着科学技术的不断进步,电子电工工业技术不断更新,汽车行业高速发展,自动化、智能化的不断革新,这给汽车电子中的自动控制领域带来新的挑战和机遇。如何让人们更好地掌握汽车电子、电工技术,以便适应日新月异的发展需要。本文主要结合汽车电子的现状和当前汽车电子发展所存在的问题,阐述了自动控制系统对汽车电子技术的机遇与发展。。摘要动系统故障导致的高达45%。为了保证行车安全、停车可靠,对汽车制动系的工作靠可性问题的研究已成为汽车行业研究的重要课题之一。制动系统的作用主要是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车,使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车,使下坡行驶的汽车速度保持稳定,在汽车领域内,一切都是以安全为前提,在此基础之上,对自动控制技术加以研究,能够在科学上加强安全性。 1.2汽车电子中的电子元件开发 汽车电子技术涉及到许多电子元件,每一个元件都有其相应的用处,有的甚至有着至关重要的作用,如何确保每一个电子元件都能够应用到位,如何开发创新新的电子元件,是汽车电子中的必修课。所谓的汽车电子一般是指车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置。车体汽车电子控制装置,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。由于汽车上的电子元器件的装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 1.3发动机系统的改善 目前汽车发动机主流是汽油发动机,对于环境污染严重的今天来说,汽油发动机可以说是罪魁祸首,只有在抛弃汽油发动机的提前下,对发动机系统的进行创新和技术开发,才能让汽车电子的发展显得更加有意义。天然气汽车逐渐得到了普遍的认同与应用,作为一种新型的能源汽车,发动机燃料主要采用压缩天然气。从某种程度上来讲,与一般的汽油发动机对比,一定限度地降低了碳氢以及一氧化碳的排放量。立足于柴油发动机,天然气发动机几乎没有排放任何颗粒物。目前,天然气发动机主要存在两种形式:一是由汽油机改装成双用燃料发动机,二是由柴油机改装成单燃料发动机。由此可知,当进气道处要实施天然气喷射时,将会存在诸多的问题,主要表现在四个方面:第一,降低了发动机充气效率;第二,平均有效压力出现降低;第三,动力性出现下降;第四,排放性能与原车水平保持一致。因此,必须要充分发挥天然气能源优势,不断完善稀燃技术、缸内直接喷射技术以及电控多点顺序喷射技术等新型的发动机控制技术,改善压缩天然气发动机的性能。 1.4利用计算机多媒体进行技术创新 计算机多媒体技术的运用已经应用在各个领域内,如3DMAX软件的运用,能够实现各种模型的创立,能够直观的反应于现实中,把相关图片、数据图以及视频分析穿插进自动控制系统的开发中。汽车电子技术的研究在许多人开来是非常专业化的领域,导致其局限性,其实不然。在信息化的今天,任何知识都可以通过上网和网上媒体进行快速了解,通过网络,能够把无法形象讲述该专业领域内汽车器件结构的安装、线路的走向清晰地呈现出来,对汽车电子技术的发展有着重要作用。 二、结语 综上所述,随着21世纪社会主义市场经济竞争日趋激烈,信息化、自动化、网络化的日新月异,市场对汽车电子技术的开发和创新要求越来越高,只有不断的专研和创新,才能在汽车电子行业中立足,但也不能冒进,对于我过汽车电子而言,自动化控制系统的研究只是一方面,还有许多不足之处,希望以后可以不断的发展和完善。 作者:田荣 单位:黔东南民族职业技术学院 自动控制系统论文:污水处理厂自动控制系统设计探讨 摘要:污水处理是治理环境的重要手段之一,能有效缓解我国当前的环境污染问题。在实际的污水处理过程中,其处理系统具有随机性与非线性特征,因此,在污水处理厂处理污水时,应设计配电系统,从而保证自动控制系统稳定运行。基于此,作者对污水处理厂自动控制系统设计进行详细的研究分析,以供人员参考。 关键词:污水处理厂;自动控制系统;设计 随着时代快速发展,人们用水量逐渐增大,产生的污水不仅严重影响自然环境,更影响人们的正常生活。当前,由于污水量逐渐增多,原有的污水处理系统逐渐满足不了当前的污水处理需求,因此,利用现有的自动化控制技术,提升污水处理效率,是当前污水处理厂的首要研究目标,以此来提升污水处理效率。 1污水处理工艺流程 污水处理厂的工作任务是将污水中部分有毒污染物质与水进行分离,同时将有毒的污染物质进行转化,得到无毒的物质,从而将水净化,充分利用资源。在实际的污水处理过程中,主要分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理以及污泥处理五个阶段。在我国,常用的处理手段主要是过滤与混凝沉淀,并在实际的处理过程中,结合实际情况,进行详细的调节,当前,污水处理工艺流程为:格栅、沉砂、曝气、二次沉淀、生物过滤以及消毒排放。 2污水处理厂自动控制系统设计要求与原则 在对污水处理厂自动控制系统设计时,应严格遵循以下几点要求:首先,相关控制系统所涉及的电气设备应具备手动操作与自动操作两种形式,并且相关的系统运行状态与故障情况可以在终端监控系统显示;其次,在控制系统运行过程中,系统设定的具体数值与参数可以人为进行更改,方便相关工作人员结合实际情况进行调整,并设置保密措施,保证只有管理人员才能对数值进行更改;最后,在污水处理厂自动控制系统运行过程中,其系统本身应具备一定的监控能力,并对自身的系统进行全方位监控,以保证系统高效稳定地运行。与此同时,在污水处理厂自动控制系统设计过程中,还应遵循经济性、可靠性、先进性、开放性以及实用性原则,以此来满足污水处理厂的污水处理工艺、生产管理以及设备稳定运行对自动化控制的需求[1]。 3污水处理厂自动控制系统硬件与软件设计 3.1自动控制系统硬件设计 硬件设计是污水处理厂自动控制系统的重要组成部分,贯穿污水控制系统全过程。在污水处理控制系统中,存在大量的启停装置,以便于及时掌握系统的运行与故障。在自动控制系统设计过程中,其系统主要包括三条通讯链路、三个ET200M从站以及两套CPU412控制器,通过相关的监控软件,利用自动控制系统,实现对污水处理厂所有设备监控,并提供生产报表和水质数据记录等功能,从而实现污水处理。在系统实际运行过程中,自动控制系统的核心是自动控制柜,其功能是按照PLC编写的程序运行。PLC控制系统硬件是指,可编程逻辑控制器,在工业领域应用范围广泛,但在实际的设计应用过程中,应结合实际情况选择合适的PLC的种类。PLC控制系统自身的信号输出是利用模拟量与数字量的形式进行输出,改变了传统的继电器控制模式,其系统主要由CPU模块、电源模块、输出模块、数字模块、通讯模块以及模拟量输入等组成,其工作过程中主要分为三个阶段,即输入采样、程序执行以及输出刷新,从而保证系统稳定运行。 3.2自动控制系统软件设计 自动控制系统的软件设计,主要是保证控制系统具有良好的协调性,以此来使控制系统的操作指令可以在不同设备之间顺利执行,污水处理厂自动控制系统软件设计主要分为以下两点:第一点,上位机的监控软件设计,在实际的软件开发设计过程中,其各个步骤都需要在组态软件上完成,所以,相关的监控软件需要选择组态灵活、趋于人性化的界面以及功能较强的应用软件,以此来保证污水处理过程中的数据采集、工艺过程等得到有效的监控。监控系统在监控过程中,需要将污水处理过程中的所有工艺流程进行监控,基于此,在监控软件设计过程中,设计人员应将各部分的信息进行紧密的结合,以此来保证自动监控系统的稳定性。当前,上位机监控软件主要分为三部分模块:第一部分,监控模块;第二部分,预测模块;第三部分,登录管理模块。第二点,PLC控制程序在实际的软件开发过程中,应以污水处理厂的污水自动控制系统为基础,根据相关工作原理,研究循环扫描和建立映像区,由程序确定映像区的大小,保证系统的所有输入点与输出点在映像区内存在相关的对应点,为控制系统提供外部信息。同时,将程序开发作为主要的研究内容,并围绕污水处理工艺的流程进行开发设计[2]。 4结束语 综上所述,在污水处理厂自动控制系统研究设计过程中,相关设计人员应结合实际情况,设计符合当前国家相关部门基本要求的自动控制系统,并且注意控制系统的设计成本与后期维护支出等因素,提升污水处理效率。但在实际的设计过程中,还存在一些问题,需要相关人员不断改善,以此来缓解环境污染现状。 作者:刘洋 李爽 单位:国电东北环保产业集团有限公司沈水湾污水处理厂 自动控制系统论文:热力站自动控制系统电磁干扰问题分析 摘要:热力站自动控制系统的稳定直接关系到热力站的安全运行,来自自动控制系统内外的各种电磁干扰是对系统安全、稳定运行的最大威胁。针对热力站自动控制系统在设计、施工和维护中容易被忽视的电磁干扰问题,从自动控制系统的受干扰源分析出发对干扰源进行分类研究,并在此基础上提出一些自动化控制系统的抗干扰措施,以减少或避免电磁干扰的影响。主要对热力站自动化控制系统的抗电磁干扰方法进行了分析探讨,希望对相关从业人员具有借鉴作用。 关键词:热力站;自动控制系统;电磁干扰;屏蔽技术 随着社会的进步和工业技术的提高,生产设备的自动化控制程度越来越高,大部分企业都基本实现了生产过程的自动化控制。热力站也实现了电气化自动控制,在热力站内,循环泵、补水泵等动力设备不断地启停运行,自控设备和电气动力设备相互交叉,使得现场的电磁环境非常复杂,干扰严重,从而导致测量的数值误差较大或控制指令、通讯异常等影响自动化控制系统的正常运作。因此,加强对其工业自动化控制系统的抗干扰技术的研究就显得十分重要了。结合自身的工作实践经验,在设计中就要考虑如何避免和减少电磁干扰,并在施工调试的过程中严格按设计要求合理布线,可靠接地,尽量减少强弱电的交叉耦合,减少设备之间的电磁干扰。 1热力站自动控制系统受电磁干扰的影响 1.1热力站自动控制系统的简单介绍 热力站自动控制系统主要设备有现场PLC控制器、现场总线、通讯设备、温度传感器、压力传感器、流量计、电动调节阀、电子远程水表、循环泵和补水泵的变频控制柜等设备,其结构示意图如图1所示。 1.2自动控制系统受电磁干扰的主要影响 热力站自动控制系统受电磁干扰的主要影响有:传感器采集的数据产生较大偏差,数据传输过程引起数值的波动,PLC控制器受电磁干扰不能稳定工作发出错误指令,通讯不畅不能正常传输数据,执行机构(调节阀、变频器、电气控制柜)异常动作等。当热力站自动控制系统受到电磁干扰引起上述现象时,整个热力站将受到干扰不能正常工作,从而影响到供热系统的稳定运行。所以在现实控制中,如何减少和避免电磁干扰显得尤为重要。 2如何减少或避免电磁干扰 要想减少或避免电磁干扰,就得弄清楚电磁干扰是如何产生的。从电磁干扰原理得知,构成电磁干扰必须有干扰源、干扰耦合的途径和受干扰设备三要素,减少或避免电磁干扰的技术就是围绕这三要素所采取的各种措施。只有弄清了电磁干扰是怎样产生的,主要的干扰源又是什么,哪些设备容易受到电磁干扰的影响,如何减少电磁干扰进入系统的途径,才能针对不同电磁干扰问题采取不同的处理措施,从而有效地减少或避免电磁干扰问题。 2.1热力站自动控制系统的主要电磁干扰 热力站自动控制系统的主要电磁干扰有强电设备循环泵、补水泵、变频器的启停、调速产生的电磁干扰对弱电设备传感器、PLC控制器、通讯设备、传输线路的辐射干扰,以及各种传感器、控制器等弱电设备之间的电磁相互传导干扰等。主要干扰源有电机、变频器、电动阀、传感器、PLC控制器等。 2.2减少或避免电磁干扰的方法和措施 2.2.1合理的空间布置及布线根据热力站的空间布局,合理安排设备的安装位置,综合考虑器件或设备的布置及布线,将强电设备间和弱电设备间分开布置在房间的两侧,强电电缆入地走地沟,弱电电缆架空走桥架,各自控设备间保持适当的距离,综合考虑场地空间大小和大型设备的布局,合理安排布置各设备的位置,尽可能地增大干扰源与受扰电路之间的距离。增大空间距离能有效地减弱电磁辐射干扰的传播,从而降低了设备受干扰的概率,降低整个系统故障的风险。2.2.2屏蔽技术给主要的干扰源及受扰设备都安装屏蔽保护外壳。屏蔽外壳通常是由导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽壳等,将被保护的设备电路放置在其中。将变频器放置在变频柜中,PLC控制器放置在自控柜中,其他设备都有金属保护外壳,这样既可以使屏蔽罩、屏蔽壳内的设备不受外部电磁干扰,又不让其电磁干扰外泄。系统连接的数据线、信号线必须采用屏蔽电缆线,这样能避免数据信号传输时受到电磁干扰。屏蔽线的屏蔽层必须可靠接地,并与主电路线及控制线完全分离。屏蔽一般分为静电屏蔽、低频磁场屏蔽和电磁屏蔽。2.2.3接地技术接地有保证安全和抑制干扰2个作用。正确的接地方式是保证人身和设备安全及抑制干扰的一种有效方法。设备的金属外壳接地是安全保护接地,是为了防止人身触电和保证设备安全;系统连接的数据线、信号线的屏蔽层接地是屏蔽接地,干扰电压对地形成低阻通路,干扰电流通过接地线导流入地,以防止干扰其他电子设备。自动化控制系统是由多台自动化电气设备和各类传感器构成,整个系统必须只能在一处接地,如多点接地,就会在电路中会形成多个接地回路,当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时,就会引起电磁感应噪声,形成电磁干扰。2.2.4隔离措施隔离的作用是破坏电磁干扰传播的途径、切断电磁耦合的通道,从而达到抑制电磁干扰的目的,包括变压器隔离、光电耦合器隔离、继电器隔离等。在热力站变频柜和自控柜中都使用了单独的24V电源开关将强电信号和弱电信号隔离开来,减少了相互之间的干扰;在控制回路中使用了大量的继电器将控制回路得电气连接阻断,切断了电磁干扰的传播途径;在变频器和控制器接收传输信号端加装光电耦合器隔离,保证了输入回路和输出回路的电气隔离,能很好地解决不同电位、不同逻辑电路之间的信号传输和电气隔离,从而减少了电磁干扰。2.2.5滤波技术滤波技术就是将相应频带的滤波器接入信号传输通道中滤除或尽可能衰减干扰信号,使信号传输过程中不受外部电磁干扰的影响,以达到提高信噪比、抑制干扰的目的。在变频器的输入电流端安装交流电源滤波器和电抗器,能有效地抑制外来的高频干扰和电源的低频谐波电流干扰对变频器控制信号及其他电子设备的电磁干扰。在自动检测系统中,传感器的直流电源是共用的一个开关电源,为了避免在同一电源内造成几个电路之间的相互干扰问题,应在每个传感器电路中加上RC或LC退耦滤波器。 3总结 热力站自动控制系统的稳定与否直接关系到热力站能否安全运行,尽可能地减少自控系统内外的各种干扰是非常重要的事情。在热力站自控系统设计之初就应充分考虑,要根据场地空间的大小、设备设施的种类、主要干扰源和受干扰设备及干扰的途径等具体情况,采用与之相适应的各种抗干扰措施,尽可能地减少和避免电磁干扰,保证自控系统能可靠、稳定地工作。在施工和维护过程中,要严格按设计要求和规范进行,保证每项措施都能起到应有的作用。此外,在选用电子元器件、传感器等设备时,必须选用性能参数稳定、可靠,能适应工作现场条件的器件和设备,从而保证系统组成后能安全、稳定地工作。 作者:杨利勇 单位:太原市热力公司 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统探讨 【摘要】智能建筑是现代建筑行业的发展区域,越来越多的工程项目,设计成了智能建筑。智能建筑楼宇中,比较重要的结构是自动控制系统,加快了智能建筑楼宇的发展速度。智能建筑楼宇提高了对自动控制系统的重视度,采取高效的控制方法,规范自动控制系统在智能化建筑楼宇中的应用。本文主要探讨智能建筑楼宇自动控制系统的几点内容。 【关键词】智能建筑;楼宇;自动控制系统 自动控制系统是智能建筑楼宇的核心部分,通过自动化技术、通信网络以及计算机技术,规划了自动化控制部分,应用到智能建筑楼宇内,满足楼宇智能化的基本需求。目前,我国建筑行业表现出了智能化、自动化的发展特征,直接提高了智能建筑楼宇的服务能力,由此对自动控制系统有一定的需求,目的是通过自动控制系统,优化智能建筑楼宇自动化的运行环境。 一、智能建筑楼宇自动控制系统的设计 1.系统设计自动控制系统主要参与智能建筑楼宇的运行控制,其在设计中,注重功能性的运行内容,管控好楼宇的运行和消耗,促使楼宇内的各项自动化项目,保持在最佳的状态[1]。自动控制系统的设计,可以规划成3个模块,分别是:(1)安保管理,自动化监测智能建筑楼宇,实行防火防电及防爆,同时还要执行安全中的数据管理,提高数据传输的水平,达到数据传送的规范标准;(2)物业管理,自动控制系统中,辅助计算出智能建筑楼宇的资金消耗,监督各项设备的运行状态,及时发现有异常的设备,制定设备更新计划,更换异常设备;(3)环境能源管理,自动控制系统管控智能建筑楼宇内的照明、空调以及运输项目,重点规范照明系统和空调系统的能源分配,有效控制能源消耗,实现节能降耗,自动控制系统在运输方面的环境能源管理,是指电梯、停车场等项目的控制,保障能源分配的合理性,才能完善自动控制系统的设计。2.系统分区自动控制系统在智能建筑楼宇中的系统分区,分为两个部分。分析如:(1)控制分区,自动控制系统分为集中控制与集散控制两个部分,集中控制是指计算机为自动控制的基础,所有监控点均连接到监控中心的计算机体系中,计算机处理好运行数据后,重新传送到设备的执行器内,缩短了运行控制的时间,集散控制的核心是分布式控制,监控中心采用通信总线结构,在智能建筑楼宇的监控区,实行分级分布式的控制方法,分散的状态下,完成自动化控制;(2)协调分区,是指对智能建筑楼宇中的子系统,实行协调化的自动控制,不同子系统,其核心功能不同,采用自动化控制系统,确保子系统能够在协调的状态下独立运行,子系统单独连接到自动控制系统内,做到协调运行。 二、智能建筑楼宇自动控制系统的应用 本文以某商务型的智能建筑楼宇为研究对象,该案例中,建筑楼宇占地120585.21㎡,建筑总高度是85.3m,该智能建筑楼宇,集酒店、办公、商业、车库等功能于一体,该建筑在建设初期,就提出了智能化要求,落实了自动化系统的应用,探讨几点自动化系统在该楼宇中的应用表现,如下:1.智能卡系统该商务型智能建筑楼宇,自动控制系统的应用,构建了智能卡系统,专门用于保护楼宇内部的安全性,确保出入人员的安全性。自动化控制中,包含了智能化系统,出入人员通过刷卡的方式,通过智能化系统,向自动控制系统提交认证信息,符合认证才能正常出入[2]。该案例的门禁、车库等位置,均采用了智能卡服务,实现了自动化的识别。自动化系统中有数据库,其可主动识别智能卡的用户,身份匹配成功后,才能安全放行。该楼宇的人流量大,因为楼宇存在多项功能,所以在酒店、办公等位置,专门配置了自动化的门禁系统,采取自动化的识别方法,门禁属于智能卡系统的一部分,执行刷卡识别,保障楼宇内部的安全。2.视频监控系统自动化控制在楼宇视频监控中,表现出了高效的应用。楼宇的运行根本是安全,结合自动控制系统,在楼宇中安装视频监控系统,专门用于监督楼宇的内外环境。该楼宇中的安全管理方面,不仅安装了视频监控系统,还配置了防盗报警、信息巡防等模块,其在该建筑楼宇的公共部位,安装了视频监控,以便实时掌握楼宇内外的环境状态,避免发生突发状态[3]。该楼宇内,不同功能的区域,管理人员之间相互协调,尽量扩大视频监控系统的监测方法,遵循“以人为本”的保护方式,落实视频监控系统的应用。例如:该案例的商业区,突发了安全事故,周围居民及时按下了防盗报警,信号迅速传达到了安全监控室,值班人员根据视频监控系统与防盗系统,迅速找到了事故位置,及时排除了安保人员,解决了事故问题,有效避免了人员伤亡。3.设备管理系统智能建筑楼宇中,安装的设备非常多,增加了设备管理的负担,而自动控制系统,可以应用到设备管理上,缓解了各项设备的运行压力。设备管理上的自动化,在智能建筑楼宇中,营造了舒适的环境[4]。该智能楼宇在设备管理时,以自动控制系统为基础,引入了多项先进的技术,专门控制好智能建筑楼宇中的设备运行。例如:该楼宇中的空调设备,建筑内,安装了30台空调机组,其中8台是空气净化变频机组,空调机组中,采用了PLC编程控制,促使空调能够根据楼宇内的环境,自动调节变风量和温度,实现了室温控制空调的方式,空调机组中安装传感器,夜间会降低或停止空调运行,降低了空调设备的能源消耗,体现了自动化控制在设备管理系统中的优势,不仅具有管控的作用,还起到节能降耗的作用。自动控制系统除了在空调设备上,还应有到了通风排水、电器运行、电机等设备中,完善了智能楼宇的设备运行。 三、智能建筑楼宇自动控制系统的发展 智能建筑楼宇自动控制系统是信息时代的产物,其具备良好的发展前景。随着通信技术和计算机技术的发展,自动控制系统在智能建筑楼宇中,可以更为及时、便捷的实行功能管理。未来发展中,自动控制系统可以参与智能建筑楼宇的各方面管理,不仅仅是现代几点功能控制上,而是提供综合的管理方法,充分体现自动化控制系统的功能。自动化控制系统在未来发展中,朝向高级化的方向发展,在智能建筑楼宇中,形成高级管家,提升自动化服务的水平,还要和通信自动化、办公自动化相互配合,完善智能建筑楼宇的运营环境,充分发挥自动控制系统的功能优势。 四、结束语 智能建筑楼宇的自动控制系统应用中,以规划设计为基础,满足智能建筑楼宇的功能需求,体现自动控制系统的高效性。自动控制系统在智能建筑楼宇中,得到了积极的发展,结合系统的设计和应用,推进自动控制系统在智能建筑楼宇项目中的发展,以便在楼宇中,开发更多的自动化控制功能。 作者:吴涛 单位:四川省煤炭设计研究院 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的改进措施 摘要:水资源在全球范围内都是重要的资源,水资源在我国经济发展中也占据很大的比重。因为水资源量在很大程度之上影响着我们国家经济发展的速度。伴随着近代工业的迅猛发展,以水资源为代表种种资源都受到相当大程度的污染,对污水处理的问题成为了目前最迫切的问题。文章分析了自动控制系统于处理污水时的的作用,先介绍了自动控制系统的组成特点,然后研究了自动控制系统在污水处理中的应用现状以及今后的改进措施进行探讨。 关键词:自动控制系统;污水处理;改进措施 前言: 目前,我国的环保力度逐渐加强,国家对污水处理上的处理方式也渐渐由点到面,进行了全方位的处理。因为我国国土很辽阔,各种工厂分布在很分散的位置为我国污水处理无形中增加了很大的难度。但是污染过水资源如果未经处理或者是处理不妥就排放到江海湖泊中,不仅为我国生活用水造成严重的影响,同时会对我国工业产业产生阻碍无法正常发展。因而,污水的处理是迫切的问题。电气自动控制系统在污水处理中的应用,可以提高处理污水效率,可以为我国经济的发展奠定出一个很良好的发展平台。得到很多有用的结论,自动控制系统能够提升自动控制系统整体性能,令污水的处理可以最高效率、最科学的进行,给经济的发展以及社会的整体发展扫除了麻烦。 一、自动控制系统的组成以及特点 自动控制系统的组成比较复杂,一般由数据采集、信号处理以及自动控制等各方面的内容组成。在实行污水处理时,只有这些部分协和配合,各尽其能,就会使污水达到最好的处理效果。主要负责系统运行的自动控制部分,令系统在没有人操控的情况下,也可以按照原来设立的系统进行运行,将人从危险、繁重的工作中拯救出来;主要负责系统监控的数据采集部分,当系统属于运行状态时,数据采集部分可以对污水处理的状况进行检验,能够保证系统的正常化运转;信号处理部分是对采集的数据进行处理,若发现系统出现异常状况时,就会迅速的对系统开始进行修复,保证污水处理的质量与效率。自动控制系统是一个多部分组成的整体化的设施,需要各部分之间相得益彰,污水的处理才可以实现高效化。 二、自动控制系统在污水处理中的应用现状 (1)电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想我国的科技发展不均衡,有些技术的发展还处于初级阶段,和总体科技水平差距太大,所以在使用设备的配套时,往往有些方面的落后会拖垮了设备整体的本能。当前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完备,整体设备的性能的滞后。在电气自动控制系统进行处理污水时,很多的仪表、检测表由于精度不够,令系统没办法对突然出现的问题准时处理,造成了不必要的亏损,降低了处理污水的效率,减小了经济效益的空间,因而很大程度上限制了企业的发展。(2)污水的排放标准太低为了扩大经济效益空间有些厂家进行污水处理时,通常省略或简化水质的检验。近几年,由于我国环保部门监控力的加强,有些企业、工厂用PH、DOORP等进行对水质的限制,可是在电气自动控制系统进行操纵时,若检测系统检测到水质还有处于不合格状况时,系统接到反馈单单只是延长污水处理的时间,而却不是再一次进行对污水水质的检验,这样通常会造成处理的污水完不成预期的成效就直接排泄到环境中去。(3)设备维护不到位一些污水处理工厂一方面为提升污水的处理效率,另一方面为了减少污水处理成本,所使用的污水处理设备都是直接从国外直接买来。可是从外国买回来的设备基本都会有维护的要求,一旦没有满足维护标准设备不能正常工作,令污水处理效果不理想。 三、自动控制系统在今后的改进措施 因为我国污水的自动控制处理系统和经济发展现状没能完美的符合,这很阻碍到处理污水效率和质量,利用对我国目前污水处理现状,为相关方面采取必要措施,来提高处理污水效率和质量。(1)控制设备的检测精度在污水处理工厂引进新处理的设备后,必须注重对设备的检测,尤其是设备的精度问题。如果检测设备的精确度有缺陷,会令污水处理结果产生问题,经常令没有达标的污水因检测不出就被误排放了,这会造成无法挽回的各种方面的损失。因而,在引进新处理设备之时,就要注重检测设备精度的问题,我们必须要使处理的污水排放后不会产生较大的危害后果。(2)提高污水排放标准污水处理在实际生活中,排放的标准过低令污水处理现状和理想相差很大。利用对提高污水处理标准,从而减少不达标的污水被排放的量,这样可以从整体上将污水处理的效果得到保障。(3)相关设备的维护目前来说我国很多污水处理厂都是直接从国外引进设备,设备的维护问题有多方面的难题。可是只有好的处理污水的设备,才可以确保污水处理的结果。所以,工厂要必须加强设备维护的重视度,为克服各种方面的困难,把设备维护工作做到位,污水处理结果可以得到保证。(4)培养专业的人才培养专业的人才在污水处理方面是可持续发展有重大意义,可是我国目前污水处理人员都是接受简简单单培训就上岗,没有了解很多相关知识,这样使得在实际操作时易产生大问题。特别是在电气自动控制系统需要维护或者是出现问题时,特别难找到这方面专家进行指点。培养专业人才或者引进专业人才就十分重要了,这样不仅仅可以为我国污水处理的水平提高,也可以为污水的处理提供长期的保证以及将来的发展问题作出筹备。结语:综上所述,自动控制系统于污水处理之中有相当高的地位,一方面大幅度的降低污水处理的经济成本。另一方面,可以令污水处理效果获得明显的改善,创造出了很好的社会效应。文章利用对目前我国污水处理现状进行着手分析,提出很多改进措施,希望我国业内人员在提高污水处理质量以及改善污水处理等方面能有更大的进步。 作者:潘亚楠 赵磊 宋淼 单位:沈阳理工大学 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统研究 【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步,智能化建筑也得到了相应的发展,其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑,简要分析自动化控制系统在其中的应用。 【关键词】智能建筑;楼宇自动化控制系统;空调系统管理 1前言 建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点,第一能够有效的节约能源,第二能够确保设备的运行处于安全的范围,第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑,发展为会为人类思考的建筑。 2自动控制系统的发展历程 随着自动控制技术的不断发展与进步,建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中,楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统,第二个阶段是集散式控制系统,第三个阶段是现场总线控制系统,第四个阶段是网络集成系统[1]。 3自动控制系统的发展趋势 智能化的自动控制系统,尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此,在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的,第一方面是计算机的控制技术,第二方面是通信技术。所以,建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。 4自动控制系统在建筑工程中的应用 4.1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区,总建筑面积在十二万平米左右,建筑高度高大85.3米。主要有以下几方面的功能,第一就是商业功能,第二就是作为办公写字楼的功能,第三就是作为五星级酒店功能,第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的,下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4.2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计,如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4.3设计目标4.3.1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备,如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备,建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的,故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求,确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4.3.2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中,为了尽最大可能的去满足用户的需求,机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位,而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现,仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上,在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗,节省运行资本。4.3.3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境,那么其中的机电设备必然数量较多,然而由于这些设备分布较为分散,那么就会使得这些设备的管理非常困难,采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度,实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备,我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4.4设计原则4.4.1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求,更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4.4.2先进性采用最为先进的技术来进行设计,方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4.4.3开放性不但能够兼容其他的设备监控,并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4.4.4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理,而该软件的友好性则是使用较为简单,方便工作人员操控管理。4.5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统,将其中的控制功能进行分配,分配到每个控制回路,并体现在现场的仪表之中,进而提升系统的可靠性,从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面,第一层是设备层,第二层是控制层,第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类,第一是PAU空调系统,第二是水泵设备,第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内,大楼中共设有30多台空调机组,当中有5台采取了变频机组。一般而言,变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制,于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节,然后设置高温保护开关,当开关动作时,就需要对电加热器进行关闭操作,当风机停止运转时,要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时,由室内温度来进行控制调节,调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关,开关的设置在电热器后面。当开关动作时,就需要对电加热器的电源进行关闭处理,当风机处于停止的状态时,要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是,风机开,电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时,可以通过控制变频器来维持风量,以达到保证换气的稳定,进而延长过滤器的使用期限。4.6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来,容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部,电源就通过最近的配电箱进行引出,容量为单向0.5kw。4.7电气接地在一栋建筑物中,其供电配电的设计至关重要,影响整个建筑物的有效使用。在其中,接地系统在其中占据着非常重要的组成部分,因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来,随着科技的不断进步与发展,建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中,采用的是TN-S系统。在进行系统的设置时,要注意以下几点问题,第一是它的工作零线,第二是其专用的保护线,第三是它们相连接的位置,以达到保证智能化建筑的安全。 5结语 建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色,它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合,如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统,有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中,建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。 作者:张亮 自动控制系统论文:自动控制系统对污水处理的应用 摘要:在我国经济发展的过程中,水资源占据着重要的地位,他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起,以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染,所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水处理中的应用进行全面的分析,提高自动控制系统的性能,使得污水处理能够最大效率的进行,为社会、经济的发展扫除障碍。 关键词:自动控制系统;污水处理;应用 引言 近年来,随着我国环保力度的逐步加大,对污水的处理上逐渐由点到面,实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔,各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊,不仅给我国的生活用水带来影响,也会阻碍工业等相关产业的发展,所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用,将提高污水处理的效率,为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。 1自动控制系统的组成以及特点 1.1自动控制系统的组成 自动控制系统的组成较为复杂,一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时,只有这几个部分协调配合,各尽其能,才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行,使得系统在无人控制的情况下,也能够按照原有设定的系统进行运行,将人从繁重、危险的工作中解救出来;数据采集部分主要负责系统的监控,当系统属于运行状态时,数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测,保证系统的正常化运行;信号处理部分是对采集的数据进行处理,当发现系统出现异常状况时,就会及时的对系统进行修复,确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施,只有各部分之间相辅相成,才能实现污水处理的高效化。 1.2自动控制系统的优点 从另一种角度而言,自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同,但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作,自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时,可以结合软件的优点通过功能图块进行编程,提高系统操作的便捷性。除此之外,对于一些较为复杂的工程项目,可以利用高级语言完成相关的数学算法,在简化项目复杂程度的同时,可以实现功能块的嵌套,优化系统的性能。硬件与软件不同,但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下,一款软件的集成程度越高、功能越强,那么对硬件的配置要求就越苛刻,污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中,我们要兼顾硬件的选择,只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下,节省开支,实现经济效益的最大化。 2自动控制系统在污水处理中的应用现状 随着科技的发展,越来越多的设备处在日新月异的变革之中,设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类,且从整个经济结构角度来看,电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明,实际应用的情况并没有达到理想的效果,其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。 2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想 我国科技发展不平衡,某些技术发展还处于基础阶段,与总体科技水平不相吻合,所以在设备的配套使用时,往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完善,滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时,很多的检测表、仪表由于精度不足,使得系统无法对突然出现的问题及时处理,造成了不必要的损失,降低了污水处理的效率,压缩了经济效益的空间,从而很大程度上制约了企业的发展。而且,如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放,那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害,给国家和人民造成不可估量地财产损失。 2.2污水的排放标准太低 一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间,往往简化或者省略水质的检查。近年来,由于我国环保部门的监控力加强,一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制,但是在电气自动控制系统进行操作时,如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时,系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间,而并非再一次进行污水水质的检测,这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。 2.3设备维护不到位 我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求,只有满足维护的标准之后,设备才能够更好的工作,使污水的处理效果实现最大化,但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少,很难满足设备的维护需求,使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵,维护的费用也是一笔巨大的开支,严重挤占了工厂的利润空间,使得部分污水处理厂做的不够到位。 2.4缺少相关的专业性人才 从相关部门的统计数据来看,我国污水处理行业员工的能力普遍偏低,往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下,如果处理系统一旦出现问题,或者处理设备需要维护的时候,由于缺乏专业人才,就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。 3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向 3.1自动控制系统的改进措施 由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合,严重阻碍了污水处理的效率与质量,通过对目前我国污水处理现状的分析,对相关地方采取一些必要的措施,以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时,我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷,使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时,因精度问题,往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中,造成了无法挽回的损失。所以,当污水处理工厂引进新的处理设备时,一定要注重检测设备的精度问题,只有这样,才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中,污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高,减少污水不达标而被排放的概率,从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备,在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备,才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度,克服多方面的困难,将设备维护的工作落实到位,为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗,缺乏相关方面的知识,在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时,很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要,他不仅能够提高我国污水处理的水平,又能为污水的处理结果提供保证。 3.2自动控制系统的发展方向 目前,控制理论向着两个方向进行发展,一是在科技飞速发展的大环境下,注重某一种方法的研究,将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中,提高污水处理的效率与质量;二是将多种方法结合使用,相互之间取长补短,发挥他们所具有的优势,共同提高污水的处理效果。就目前而言,第二种的发展趋势明显高于第一种,且已经取得了良好的效果。 4结语 自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位,不仅大大的降低了污水处理的成本,而且使得污水处理的效果得到了明显的改善,创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析,提出一系列相关改进的措施,希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。 作者:李家栋 单位:曲阜师范大学工学院 自动控制系统论文:谈污水处理厂的自动控制系统 【摘要】随着国家、企业、社会等对于环境问题的重视程度越来越高,污水处理厂的自动控制系统和污水处理工艺也得到了企业的高度重视,污水处理厂的自动控制系统包括了硬件和软件等部分,每一个部件的正常工作才能保证整个污水处理自动控制系统的正常工作,本文将讨论和分析污水处理厂的自动控制系统。 【关键词】污水处理;自动控制系统;污水处理工艺 在实际的污水处理过程中存在着一些难点问题,污水处理自动控制系统的应用可以解决一些传统污水处理工艺面临的难点问题,但是污水处理厂的自动控制系统自身也面临着一些需要解决的难点问题,这就需要人们不断研究污水处理自动控制系统,不断改造和升级现有的污水处理自动控制系统,使其更好的发挥作用。 1污水处理厂中污水处理工艺的一般流程 污水处理厂中污水处理工艺的一般流程主要包括污水处理工艺,污泥处理工艺和出水消毒工艺等流程,在污水处理厂中污水处理工艺的每个环节都有相关的规定和标准需要遵循。第一,在污水处理工艺中首先要对进水水质进行技能分析,在进行进水水质技能分析使应该根据相关的污水厂进水水质技术性能指标进行操作,如当污水中水质5BOD/CODCr比值为0.565时,较适合的处理工艺是生化处理工艺;当C/N的比值为3.71时,此时较为适合的污水处理工艺是生物脱氮工艺;当5BOD/TP的比值为43.33时,这时最为适合的污水处理工艺是生物除磷工艺,且不需要与其他工艺混合使用,这些只是污水水质进技能指标中较为有代表性的一些指标,可以采取对应的适宜处理工艺进行处理,当污水水质指标出现其他数据时,也应该根据相应的标准进行污水处理。污水处理工艺中对于不同的污染物质需要采用不同的方法和工艺进行处理,如为了去除污水中的SS就主要采取沉淀的方式;为了去除水质中超标的5BOD主要采取微生物吸附和代谢的方式以及泥水分离方式;为了去除污水中的COD,可以采取与去除5BOD类似的处理工艺和方式;为了高效率地去除污水中的N,可以采用的工艺是脱氮工艺;对于P的去除来说,主要是依靠生物除磷的方式。第二,污泥处理工艺流程主要包括污泥稳定工艺,污泥浓缩脱水工艺和污泥的最终处置。厌氧消化,好氧消化,加热干化,加碱稳定和热处理等工艺都是能够达到污泥稳定的工艺,但是其中厌氧消化是污水厂最常用的处理方式,因为加碱干化,加热干化和热处理等直接稳定污泥处理工艺的成本耗费较高;在进行污泥浓缩脱水环节时,机械浓缩和脱水方式能够使处理后污泥含水量低于百分之八十,因此目前污水处理厂通常情况下会采用机械浓缩脱水方式来进行污泥的浓缩脱水处理;污水厂在处理污水的过程中,污泥的出现是一种必然现象,污泥虽然是固体废弃物,其中既含有一些有用的物质如氮磷钾等元素,而且污泥中也含有病原菌,寄生虫和重金属等有害物质,在进行处理时必须结合当地环境考虑其对于生态环境的影响。第三,污水厂的出水需要经过消毒过程,目前对污水厂进行出水消毒主要采用氧化法、加氮法、紫外线消毒法等,臭氧可以彻底的杀菌而且对于环境的影响非常小,因此进行出水消毒时最常用的氧化剂是臭氧;由于液氮成本低而且消毒效果比较稳定,液氮是利用加氮法进行污水消毒最常用的方式;紫外线的有点是可以在短时间内达到消毒的目的,而且不会产生二次污染,因此,紫外线也成为污水厂进行出水消毒过程中使用的方法,主要注意的是这三种出水消毒的方式在应用时也有其弊端,污水厂必须权衡这些消毒方式的利弊,选择具体的出水消毒方式。 2污水处理厂中自动控制系统的硬件设计 2.1现代污水处理厂自动控制系统的简单介绍 现代的污水处理厂自动控制系统主要有两种类型:一种是可编程序控制器PLC,另一种是现场总线控制系统FCS。可编程序控制器PLC是一种利用可编程序存储器进行操作和控制的电子系统,由于电子技术的应用,使得可编程序控制器PLC具有很高的控制能力,而且这种自动控制系统的可靠性也非常高,,即便在较为恶劣的污水处理环境中,也可以正常的工作。现场总线控制系统FCS可以实时地检测污水厂处理现场的相关数据,而且FCS采用智能技术和通信网络技术,能够使污水处理的现场形成一个智能的通信网络,可以提高污水处理过程的操作性和现场设备互联性。在实际的应用中,可编程序控制器PLC与交换机、工控机的结合使用是污水厂污水处理中实用性很强的污水处理厂自动控制系统,因此在下面的介绍中,会更侧重于对可编程序控制器PLC的介绍。 2.2现代污水处理厂自动控制系统的构成 在编程序控制器PLC、交换机、工控机结合使用的现代污水处理厂自动控制系统中,系统结构主要分为控制层和信息管理层。对于现代污水处理厂自动控制系统的控制层,主要采用PLC自动控制方式、就地手动控制方式和中控室集中控制方式等进行控制,通过对控制层的有效控制,不仅能够实现各个编程序控制器PLC之间的数据交换和协调,而且可以实现编程序控制器PLC中个智能化控制设备间的数据交换和数据协调,以及一些程序的编译和维护工作,如果远程设备中出现了错误也可以通过对控制层的控制查询错误。现代污水处理厂自动控制系统的信息管理层主要依靠通信网络进行信息的管理和传输等,信息管理层所采用的通信网络是标准以太网,这种网络可以有效快速地处理信息和管理信息。为了保证现代污水处理厂自动控制系统的正常运转,自动控制监控系统也是必不可少的一部分。 3污水处理厂中自动控制系统的软件设计 准确确定污水处理厂中自动控制系统的自动控制方式,设计下位机PLC程序,精确计算关键控制环节的相关数据,设计上位机人机界面等四方面的工作是确保污水处理厂中自动控制系统正常高校工作所必须做好的工作。自动控制方式在上文中已经做过简单的介绍,其中现场手动控制方式是污水厂应该优先考虑的一种控制方式,这种控制方式主要能够解决现场调试和检修等问题;PLC自动控制方式需要利用相关软件进行设计,主要完成对隔栅间,沉砂池A/O池,脱水车间,进水泵房和二沉池消毒池等区域的控制;中控集中室控制方式是一种远程的控制方式,操作人员需具备相当的分析能力和专业能力,因为采用这种方式时,虽然操作人员所做的操作主要是开或关,暂停或启动,但是进行这些操作之前需要对中控系统操作站或操作面板的监控画面和数据进行合理地分析。除此之外PLC的程序设计以及模糊自整定PID参数算法的确定及计算也是非常重要的软件设计步骤。 4结语 通过分析污水处理厂的自动控制系统,可以发现污水处理自动控制系统的结构复杂,而且对于电子技术和智能技术等的要求非常高,因此想要成功地实现污水处理自动控制需要大量的工作和学习,也需要研发人员的不断努力和创新,才能够使污水处理厂的自动控制系统更高校更成功地发挥作用。 作者:周亚楠 单位:河北省晋州市城市污水处理厂 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的应用 自从我国工业化进程加快以来,污水的排放及其处理已经成为越来越受国家关注的一个重点。水资源的利用直接关系到人类生存,关系到人类可持续发展。早期工业废水、城市生活废水全部直接排放进自然中,直接利用自然的自我净化调节功能来分解废水。但是随着我国工业化程度的不断加深,仅仅通过自然自净能力已经很难将庞大的废水量处理完,这时建设城市污水处理厂的必要性就突显出来。早期的城市污水处理厂一般都是由工作人员到现场进行勘察以及调研,但是污水处理厂的构成复杂、建筑物繁多,在测量多种项目指标时,常常给现场勘测调研带来极大困难。随着科技革命带来各种新技术,污水处理厂渐渐开始引用自动控制技术,这项技术得到广泛应用是因为自动控制技术操作起来非常方便,可以进行实时监测,并且非常节省人力。在20世纪70年代的美国,部分污水处理厂可以实现对加药过程进行计算机控制,如污水处理厂通过计算机对加钒过程进行掌控,很好地降低了钒的使用量,与之同时发生的是管理效率的显著提高和水质的大为改善。除此之外,像德国、日本等国家的一些污水处理厂也较早实现了用计算机来控制污水处理过程。污水处理系统发展到现在已经取得很大进步,其自动化程度跟以前相比也更高。 1污水处理系统中自动化技术的应用现状 所谓自动控制系统就是把控制设备、执行器件、检测元件和主计算机之间利用通信网络连接起来,这样主计算机可以对它们进行集中控制,进而达到集中监控、集中调度、集中分析和集中数据处理的目的。经过对国外引进技术和设备的消化和吸收,我国的污水控制系统也有所进展。工业Ethernet配合着FCS,再与PLC控制站结合起来,这种自动控制系统是我国最新一代的控制系统。现在自动控制系统在污水处理中的应用有了新的进展,如FCS、PLC、DCS等。其中FCS是现场总线控制系统(FieldbusControlSystem),近年来它发展迅速,可以算得上是最新型的自动控制技术,它旨在用网络传输代替比较传统的硬件传输,这是FCS通过现场控制网络将众多控制器、传感器和执行器连接起来实现的。PLC是可编程控制系统(ProgrammableLogicControlSystem),它使用计算机技术以实现开关量的逻辑控制,其最大的优势就是具有超高的可靠性和抗干扰能力,这种优势使它在污水处理中占有很重要的地位。DCS是集散控制系统(DistributedControlSystem),它是一种新型的4C控制技术,实现了连续物理量的监视与调节,与PCL相结合的DCS控制系统在污水处理厂中的应用可以说已经相当成熟了。 2自动控制系统在污水处理过程中的特点以及主要表现 2.1自动控制系统的主要特征 相比于其他的自动控制系统,在污水处理中应用到的自动化控制系统比较繁琐复杂。因为其中涉及到的物理量非常多,而且其中不仅有模拟量,还有数字量。与此同时,控制方式也有开环控制和闭环控制、顺序控制和时间控制等多种控制方式。而要使处理后的水质达标,就要使处理过程中的各项参数都要合格。这就需要对处理设备的运行状态、进排泥量和排水量等进行综合控制,这无疑会加大自动控制系统的复杂性。现在的自动控制系统已经具有良好的开放性、适应性和经济性等,这和自动控制系统有简单的逻辑控制阶段发展成为分散控制阶段是密切相关的。 2.2自动控制系统在污水处理过程中的主要表现 2.2.1过程控制。自动控制系统对污水处理整个过程中的工艺参数以及流程进行实时监控和采集分析数据,然后根据分析结果对现场的设备的运行进行控制,这就是我们所说的自动控制系统的过程控制。其中可以实现运行数据的采集和存储、调度和管理。整个运行过程的系统是中央控制系统,中央控制系统可以对整个工艺的运行和停止以及一些紧急事件进行直接控制。2.2.2在线监视功能。在线监视功能使动态的工艺流程图显示在中央控制室的计算机屏幕上,同时可以显示在子站界面上的是现场设备的运行状态和一些非常重要的工艺参数的变化情况。必要的情况下,我们可以利用鼠标和键盘对系统的运行状态进行干预。2.2.3故障诊断及报警处理。当设备在运行过程中产生一些可以或者不可以避免的故障的情况时,故障诊断功能可以将其监测出来,并随后进行查找和报警。此外,故障诊断系统还可以分析和调整一些简单的事故,从而使系统运行更加稳定。报警时系统可以显示报警的画面,这样可以让操作人员在对故障进行处理时得到提示。 3自动控制系统在应用时存在的问题及今后的改进方向 3.1自动控制系统在应用时存在的问题 虽然上述过程中我们的确展示了自动控制系统的众多优势,但是自动控制系统的发展毕竟还是不够完善,从各个污水处理厂的调研中我们总结了自动控制系统现今存在的一些问题:3.1.1自动控制系统的在线稳定性不够。随着PLC、DCS以及FCS技术的发展,自动控制系统的稳定性已经得到了一定的提高。但是由于污水处理实在是一个很复杂的过程,系统中的设备在运行过程中会涉及很多参数,而且每个参数还在不断的变化中,这就给自动控制系统对整个污水处理过程进行有力的监督控制造成了障碍。所以,一般污水处理厂除了自动控制系统外,还需要现场的工作人员来操控运行过程,并对有些分析结果进行调整,以期保持整个处理系统的稳定性。3.1.2已建的污水厂存在仪器、工作人员方面的限制性因素。目前大部分已建的污水处理厂的自控技术水平落后,污水处理效能与自控关系不明确,与之配套的自控设备和仪器匮乏,同时现今的排放标准也普遍提高,再加上污水处理过程中与自动控制设备相关的自动化方面的知识比较复杂,引进的大部分设备都是外文说明书,厂区的工作人员缺乏必要的自动控制方面的知识,这些劣势只靠对厂内工作人员的培训是无法轻易转化的。3.1.3目前我国众多的污水处理厂虽然监视良好、但是控制能力却明显不足。对于监视过程中得到的数据,工作人员并不能很好地进行分析和利用,这样就使自动控制系统失去了一开始我们想要它能提供给的便捷。并且自动控制系统在污水处理厂的运行过程中带来的由于节能降耗引起的直接经济效益并没有被充分认识到,这从另一个方面阻碍了风险投资者在投资污水处理厂时对自动控制系统的投资欲望。与此同时,自动控制系统引入污水处理厂后可以保障污水的排放达到标准,提高环境效益和社会效益,在这点上污水处理厂监管部门的认识也不到位,他们缺少与风险投资者的协调,以上种种都是限制自动控制系统在污水处理厂推广的重要原因。3.1.4自动控制系统本身还有待完善。例如与自控技术相关的软件、仪器行业并不规范,先进的自动控制技术大都从国外引进等。更详细一点举例,像污水处理过程中使用的探头很多,它们用于数据的采集,且都是被淹没在污水中的。但是如我们所知污水中的成分相当杂乱,这些探头很容易被缠结进而影响采集数据的准确性,更有甚者会损害探头。 3.2自动控制系统今后的改进方向 一是在自动化控制系统的稳定性还没有得到确保时,污水处理系统中应该配备必要的工作人员,以弥补自动控制系统稳定性不够带来的分析结果的误差。二是接下来一段时间内应该在污水处理厂中配备相应自动控制方面的专业人员,这样既可以对其他厂区的工作人员有一定的培训和指导,也可以避免因工作人员专业素养不够引起的操作失误甚至事故。这对厂区的正常运行有很大的影响。三是依然要不断开发智能控制在污水领域的应用深度,如模糊控制、神经网络控制、专家控制等技术,这些技术仍然需要理论上的进一步发展。通过数学建模和仿真,结合污水处理新技术的市场需求,将这些智能控制方法相结合,争取提出更加行之有效的新控制策略。四是争取将污水处理厂的自动控制系统与高速数字技术和网络技术结合,通过遥感遥测遥控技术实现污水处理厂的自动控制,以解放所有的现场操作人员。 4结语 如上所述,自动控制系统在传统的污水处理领域已经取得了众多成果,可以极大地提高污水处理的效率,提高出水质量,大大减少了有害物质的排放,其产生的经济效益和环境效益是值得肯定的。但是,我国的污水处理中自动化技术的应用起步是比较晚的,所以在这方面我们不可避免地落后于西方发达国家,这集中体现在我们的控制系统大都从国外引进,缺少自主研发的系统,同时相应的污水处理设备、测量监测仪器的质量一直得不到提高。显然国家应该加大对这方面的投入,以缩小与世界先进水平的差距。我们有理由相信,随着我国科学技术的不断发展,污水处理系统会有更好的完善,而自动控制系统也会在污水处理领域发挥其应该有的作用。 作者:杨博英 单位:株洲市城市排水有限公司 自动控制系统论文:电气设备自动控制系统运用分析 1将PLC控制系统设计到电气设备自动化控制系统中 (1)设计科学合理的流程。明确电气自动控制的任务,并加以评估,将PLC控制范围确定下来。最后技术人员根据PLC的功能和性价比来确定程序控制器的主机。在此基础上确定各模块及相应的各单元,如显示设定单元、模拟量单元及位置控制单元等。(2)确定输入/输出地址。PLC接线端上的I/O信号的地址是PLC控制系统设计的基础。只有确定了输入/输出地址,才能进行下一步的软件编程工作;I/O地址的确定是控制柜及PLC外围接线绘制装配图、电气接线图、安装人员装配的基础。以表格的形式列出I/O的名称、代码和地址是很有必要的。(3)设计控制系统。控制系统分为硬件部分和软件部分。PLC控制程序的编写是系统设计中软件部分的组成。除了程序编写之外的控制系统设计基本都是属于硬件设计,如电气线路的设计、PLC控制器的设计、抗干扰的设计及PLC控制器外围线路的设计等。1)设计系统的硬件。硬件设计的主要包括确定电气控制元件;设计抗干扰措施;设计电气控制系统。2)设计系统的软件。主、子程序及中断程序是软件设计的三大主要部分。设计PLC控制程序时编程是主要的方法但更重要的依靠设计者自身累积并总结经验。应用较多的编程方法有流程图法、状态表法、逻辑代数法及功能图法等。设计程序常见步骤为:①查找输出对象,确定出其启动及关断条件;②输出对象的启动条件及关断条件有制约条件的,要找出来;③大多情况下,输出对象以FK=(X开+K)•X关关公式加以编程,有制约条件的,以FK=(X开•X关约+K)•(X关+X关约)公式加以编程;④代入相应数据入公式中,结合PLC编程的要求,建立梯形图;⑤全面检查并修改程序。梯形图编程设计系统程序与语句表编程相比,更直观,更加一目了然,但具有需要修改时比较麻烦工程量大的缺点。一般对于比较清晰的并发、单及选择顺序的控制任务,应用功能图进行设计程序较有优势。(4)调试系统。系统硬件的模拟调试工作必须在主电路断开的环境下实行,并且只能够调试手动控制部分的功能正确与否;只有模拟出各种开关信号输入的情况才能够对系统软件部分进行调试,通过综合应用电位器、万用表及开关模拟多种现场信号,观察此时PLC输出的逻辑关系是否与控制要求相符;与此同时,也可应用电脑直接模拟加以调试。通过反复修改与调试来确定程序的完全正确。(5)系统联机调试,下载已经编制并且调试好的程序到现场PLC控制系统中实行运用。首先断开主电气然后才开始调试,只能对控制电路实行联调。联调过程中,发现问题,要反复全面检查系统接线与软件设计里程序的编写与调试,只有系统控制功能正常,并满足控制要求才能交付使用。整个体系完成后,系统完成后,必须整理相关技术资料以存档,为以后系统的维护、检修及改进等提供依据。 2电气设备自动控制中PLC控制系统的操作过程 (1)选择合适的电源。选择电源时,最基本的要求时其额定输出电流各模块消耗的电流总和。(2)相匹配功能模块的选择。选择的基础是要选择可靠性高的机型,并且在系统运行的过程具有很好的稳定性。(3)设计控制元器件。设计辅助程序、故障应用措施,分配存储空间、编制功能子程序是设计系统控制元器件的主要内容。(4)正确的输入/输出模块的选择。1、输入/输出模块点数的确定;2、运用离散系统来实现输入与输出的模拟;3、编入具有特殊功能的输入与输出。(5)控制系统连接与安装的实现。PLC控制系统多个部件在配线板上的实现,按照相应的系统接线图对其进行安装工作。(6)调试实现PLC的运行。1、调试PLC控制系统硬件与软件,以保证试运行的稳定性;2、试运行过程中,设计人员必须注重PLC控制系统各个部分运行情况详细观察运行的细节,对出现的各种情况必须立即做出停机处理,找出出现问题的原因与源头,并及时的选择正确、有效的方式处理掉出现的情况;3、确定PLC控制系统试运行准确无误后,要整理好技术文件,并且交付使用。 3PLC控制系统应用领域 (1)PLC控制系统在数控系统中的应用。传统的控制系统具有多种控制方法,随着PLC控制系统的出现,在业内引起了非常广泛的关注。在数控系统中实现了PLC控制系统的应用,大大促进其控制定位变的精确与方便。(2)PLC控制在交通控制系统中的使用。交通控制系统中PLC控制系统的应用关键体现在控制交通系统总线方面。采用PLC控制系统使得交通系统工作效率得到极大程度改善,在一定程度上进一步完善和高效化了监控。(3)中央空调系统中的PLC控制系统运用。当下,控制中内空调系统的方法有如下三种模式:(1)继电器的传统控制模式。(2)数字化的直接控制模式。(3)控制器可编辑的控制模式。在此三种控制模式中,继电器的传统控制模式与直接数字控制模式由于其自身缺点原因,在实际中其应用广泛度逐渐减少。而PLC控制系统因抗干扰性能高、较稳定、便于维护等优势,在中央空调系统中的应用越发广泛。 4结语 电气设备中应用PLC控制系统后,使得传统复杂电器逻辑得到简化,在具备简单易操作特点同时,又大大降低了故障率,还提高了运行过程中稳定性。极大促进了电气PLC控制系统的运用。 作者:魏潇韩 单位:西安有色冶金设计研究院 自动控制系统论文:电气自动控制系统功能及发展探讨 1电气自动控制系统阐述 1.1电气自动控制系统概念 电气自动控制系统是指自动控制系统在无人为直接参与操作下,利用控制设备、检测仪器对电气设备或设施的运行进行控制的一种自动控制技术。电气自动控制系统的运行包括自身起到控制作用的控制器,如检测仪器和自动设备;被其控制的电气设备,称为控制对象。在整个自动控制系统中,需要各种参照数据进行控制指令的输入和输出,其参照数据称为被控参数,而输入或输出的过程则表示自动控制器与被控制对象的变化。 1.2电气自动控制系统的性能要求 电气自动控制系统根据其实用性及运作性质必须具有抗干扰的性能和跟随输入性能,由于电气自动控制系统应用到电气运行中,电气设备很多,自动控制在运行时有可能会受到其他因素的干扰,对控制系统的参数或数据等造成一定的偏差,为了提高控制系统的运转正常,提供可靠的数据依据,所以自动控制系统中必定要具有抗干扰的性能。同时,电气自动控制系统数据的输出一定是随着输入参数而改变的,有时候也会出现例外,由于输入数据不是按照时间输入的,则参量输入时也可不按时间输入,但总体来说还是根据输入方式的原则进行输入的。 1.3电气自动控制系统的分类 电气自动控制系统的分类方式很多,可根据其任务定型、数学模型、信号形式、系统规模、智能化情况等进行不同的分类。例如,按照数学模型可将自动控制系统分为线性或非线性两类控制系统,或者是时变或非时变量类;按照任务的分配方式可分为随动控制、调节控制和程序控制三类系统分型;按照信号形式分型可分为离散或连续两种控制系统分型。而电气自动控制系统整体上可分为开环、闭环及复合式三种控制系统类型。 2电气自动控制系统的功能 电气事业自动化生产水平在随着市场经济的不断发展而进步,推动自动化生产的主要机制是自动化控制系统,它是促进电气设施生产、运转的操作系统,不仅可替代人力不可操作的部分,而且可大大提升电气设施工作的效率,因而电气自动化控制系统具备很多功能。 2.1自动控制功能 电气设备运行过程中,自动控制系统必须安装,因为它具备自动切断电路的功能,可以在设备运行线路发生故障或设备发生故障时,自动将电路切断跳闸,对设备起到一种保护作用,从而对整体的运行也起到保护和控制作用。 2.2保护功能 电气系统的正常运行是各种设备、设施共同运行的体现,但在各类设备运行中有很多未知的故障发生,如电流或电压过大或过低均会影响线路的正常导电,引起设备发生问题;或者用电功率过大也会影响线路和设备的正常运行,而一系列问题的发现及制止,均需要一个能够起到保护作用、自动处理的系统来显示,因而自动控制系统是不可缺少的一种传达故障信号,对线路、设备起到保护作用的设施。 2.3监控功能 自动控制系统中均配有监控功能,因为设备控制的传感均需用电,电是利用传感器介质进行信号传输的,人用直观观察是看不见的,所以在判断对设备的控制、及设备是否有电,均需要传感介质进行输送,因而其具备这样一个监控系统,进行数据、信号等的传送。有了这样一个监控功能,在设备发生故障时,它会自行经过传导报警,提醒工作人员设备发生了问题。监控的方式分为三种:一种是集中监控,它的优点是可以集中管理、维护,比较方便,缺点是处理器的工作量比较大,由于内储会造成其运行速度的减慢,而且连接线路也比较多且繁杂,导致线路的查找比较困难;一种是远程监控,远程可以减少材料的利用,降低安装费用,但由于其通讯速率比较慢,所以适合小的设备系统应用;一种是现场总线监控,它具有省料、省钱的优点,而且可以减少电缆的利用率,连接通信线便可使用,不仅整体上节省了费用,而且还便于维护。 2.4测量功能 工作人员是通过眼睛看、耳朵听,根据设备数据的显示来判断其是否正常工作的,工作人员是利用外界测试工具对设备工作状态进行检测的,但自动控制系统自身具备对电气设备的电流、电压和功率进行检测的功能,它可以详细地检测其数据,从而提高了对电气设备的控制效率,为工作人员的管理和工作也带来了便捷。 2.5智能化功能 自动化控制系统具备智能化的功能,智能化功能是随着科技的发展、电子计算机及网络的发展不断研发的新技术,它利用电子计算机控制便可对设备的生产进行操作,并具有高效性和安全性,可以节省人力的工作。 3电气自动化控制系统的发展趋势 社会在不断进步,人类思想也在随之不断进步,越来越多的电子软件技术被广泛应用并得到了高度重视,随着科学技术的不断发展,电气自动控制系统也将会向集成系统的方向发展,从而改变传统单一的设备运行时代。随着电子商务不断发展和广泛利用,将电气自动化系统结合IT共融应用的联合方式,会随市场经济的不断发展而被广泛应用,它是将IT技术与多媒体技术与电气自动化系统融合的一种形式,可以通过内存系统的应用,利用显示器的浏览来从事各种生产的需求,不仅节省人力、物力、劳资,而且还提高了效率,所以说将电气自动化系统与IT结合应用是将来一大发展趋势。同时,随着电子计算机技术与互联网技术的快速发展,不仅提高了软件、通讯、组态环境的功能和利用效率,而且也提高了各项电子技术间的配合使用度,因而将计算机与互联网应用到电气自动化系统中是必然的发展趋势。 4结语 通过本文对电气自动控制系统功能与发展趋势的探讨和分析,电气自动控制系统就是一种在无人力直接参与工作的状态下,自行对电气设备进行控制和检测的技术系统,不仅可以提高电气设备运行的工作效率,对电气设备起到安全、保护和监控作用,而且可以减少工作人员的工作量,对电气事业的经济费用也起到一定的降低作用。同时随着科学技术的不断发展,将电气自动控制系统与IT、计算机和网络融合应用则是必然发展的一个趋势。 作者:李艳红 单位:国网吉林省电力有限公司延边供电公司调控中心 自动控制系统论文:DCS锅炉系统自动控制系统探析 1DCS系统的基本构成 DCS系统在很长时间就已经得到了相关方面的普及工作,而且其在实际中的应用效果也是非常好的,可以说在各个领域的自动化控制技术领域都有其不可取代的地位。DCS系统就是集散的控制系统,系统的核心思想是通过分散控制,进而进行集中操作的指导方针。DCS系统主要是由上位系统还有下位系统构成,上位系统应用的是工业控制计算机,现场的数据,存储,还有报警处理,打印以及控制参数的设定等,都是运用组态软件来完成实时的显示工作。在实际的作业工作中,通过借助于工业控制计算机,然后对上位系统进行全方式的控制,这方面的内容主要包括应用WinCC组态软件,实现对现场数据进行的实时的显示,处理,还有对各种参数进行的设定,以及对所有数据进行存储的工作,对一些可能出现问题的数据,实现自动报警,还有最终数据的输出功能等。而下位系统是由PLC构成的,同时还要连接现场的一些设备。在上下位系统之间,通过应用Ethernet来实现通讯,其根本目的就是要满足对数据的实时监控。就目前而言,基础的自动化控制系统组件主要有S7-300系列的PLC硬件,而系统平台的主要界面是Windows2010,其监控软件是WINCCV6.0,相应的编程软件是STEP7V5.3。 2针对于DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案 2.1控制任务的运行方法。 (1)自动调节.通过对锅炉运行参数进行自动的调整,这样来适应外界的负荷,还有工质参数的要求,同时还能让锅炉保持在比较经济的工作状况下运行。(2)程序控制。在程序控制方面而言,比如引风机,鼓风机,还有炉排的启动顺序等,它们控制开关的启、停以及运行等动作,通过先进的技术进行自动化的控制。(3)保护联锁。如果是从保护联锁方面而言,比如锅炉在运行的过程中,这个系统配置对水位是否正常,以及压力是否正常等情况能够进行报警的系统功能,同时还包括那么针对保护作用的,对压力以及水位异常情况下的连锁保护功能。建立电气联锁保护系统,可以有效的预防和杜绝在设备关闭过程中的操作性失误。 2.2控制系统本身的功能 (1)控制燃烧系统.燃烧系统的控制的目的就是确保蒸汽管内的压力稳定,与此同时还要保证有足够的燃烧效率。所以为了平衡这二者的关系,操作人员在调节锅炉负荷以及燃料的时候,就需要及时的对送风,还有引风量进行有效的调节和改变。如果负荷增减的度量比较大,还可以选取调节措施为停开数层或某一层。(2)锅炉送风自动控制系统。锅炉送风的主要目的是让投入的燃料,在炉膛燃烧的时候,能够自动的投入合适的风量,进而保证锅炉的原料的有效燃烧,从而来提高锅炉的工作效率。这里需要涉及到控制参数,而对送风的控制参数而言,主要是送风参数,还有煤气的压力参数,这两个参数可以让锅炉的热效率得到保证,通过借助不断的对送风机挡板开度的大小进行调整,进而来实现送风压力的自动调节的目的。如果有两台送风机同时的在运行,就应该并列其中的一个,而对另一个的送风机的挡板进行调节。(3)对炉膛内负压力的调节。平衡量和引风量的目标,是当锅炉的运行处于稳定的状态时,要保持它的为微负压,做到这一点,系统就可以有效的并且安全的运行。炉膛中的负压自动控制机制,是通过调节引风机入口的风门开度来实现的,这个过程中,一定要保持炉膛内的负压在-20到10Pa的微负压状态之间,进而就可以保证锅炉安全的燃烧。(4)对蒸汽温度的调节.在蒸汽温度的调节方面,现在基本上都是选用自制的冷凝水喷减温装置。它的工作原理是按照蒸汽的出口处,对温度测量的结果来判断的,通过自动打开调节阀,然后对温度进行有效的调整,以此来保证温度处于正常合理的范围之内,也就是在430到450℃之间。这些就是DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案,这个方案的有效落实,在实际的生产中,不仅能够给相关的操作人员以很大的方便性,而且还能有效的保障各个行业的生产加工工作,尤其是在对燃烧的锅炉的保护方面,只要按部就班的执行每一项的工作内容,而不是偷工减料的落实工作,锅炉在工作方面是不会出现比较严重的事故的,所以相关的领导和技术人员对一线的操作人员,一定要做好相关的培训工作,进而保证DCS控制系统在实际的生产中发挥其最大的作用,给企业创造出更大的价值。 3针对于DCS控制系统的控制联锁保护技术 3.1锅炉的保护设计和技术应用 为了安全的监控炉膛,更好的保证稳定的锅炉燃烧情况,所以就需要控制好DCS的软硬件。在运行的时候,被输送到燃烧炉跟前的高炉煤气,还有焦炉煤气分别从锅炉的燃烧器,送入到炉膛内部而进行燃烧过程,煤气燃烧所需要的空气是由鼓风机提供给,而鼓风机在工作的过程中,先要把冷空气送到空气的预热器内,然后通过加热后,再让热风道把热空气送进炉膛内。如果煤气的压力过低,或者鼓风的引风因为其他的故障而停止了工作,锅炉的内部就会发生回火而造成爆炸的事故,对锅炉中的所有气动阀来说,在切断层面上都必须要进行连锁控制,这样才能保证在出现异常的时候,所有的安全气阀都可以被自动的连锁系统给切断,也就是说,点火煤气压力控制点火小的气动阀,而喷气自动阀,还有高炉煤气压力控制高炉的大喷气动阀,在它们之间实现连锁和切断,这对于所有的气动阀来讲,如果让引风机以及鼓风机进行全部的控制,那么一旦出现鼓风,引风机停止作业的情况,就会造成所有的气动阀都会被快速的连锁切断。 3.2水位连锁保护技术的应用 针对于DCS控制系统方面,其在处理水位变化方面能够实现非常好的自动化控制。这个系统内设置了因压力的大小而导致水位偏高或偏低的声光报警装置,还有因水位偏低而停炉热工连锁保护保护功能。尤其是气泡水位的控制设计方案,其可以根据给水的流量,还有气泡液位和蒸汽的流量对给水阀进行合理化的调节,进而保护了锅炉水位的稳定性。 这种DCS系统的锅炉系统自动化控制系统,不仅能够达到上面的效果,而且还能很好地实现节能,环保以及降耗,并且最终能够达到良好的经济效益以及社会效益目的,以上通过对自动化控制系统设计经验的分析,尤其是在DCS系统反面下的锅炉系统自动化控制系统应用的阐述,希望能给业界人士提供一些借鉴。 作者:王玮琳 单位:西安磐石电力科技有限公司 自动控制系统论文:电缆屏蔽层自动控制系统分析 1概述 化工行业的自动化程度的提高对于各类控制系统的安全可靠程度提出了较高的要求。系统中各温度测量数据、压力测量数据、流量测量数据、转速测量数据、震动测量数据、阀门控制数据通常采用模拟量4~20mA电流信号进行传输。由于在控制现场设备频繁的启动、停止再加上现场动力线路与控制线路密布在一起,导致传输模拟量等信号的控制线路存在严重的电场和磁场干扰;化工工业系统中往往又分部几百乃至几千个输入输出通道,控制线路之间的相互耦合也会形成电磁干扰。在存在干扰环境中的控制电缆的屏蔽层若不能合理的进行处理,就会对整个控制系统的稳定性造成严重影响使其不能正常工作。自动控制系统经常出由于控制电缆受到的电磁干扰信号没有得到有效的释放进而影响到系统中的模拟量、数字量等信号,而由其中的跳车信号引的系统跳车现象。因此我们需对电缆屏蔽层在控制系统中所起到的作用引起高度重视,下面关于控制电缆屏蔽层的两种接地方式及如何才能做到最有效的防干扰来进行论述。 2控制电缆屏蔽两种接地方式和优缺点 2.1控制电缆屏蔽两种接地方式 (1)控制电缆屏蔽层的一端接地即是电缆屏蔽层的一端直接接地,电缆的另一端不做接地或者进行保护接地。电缆屏蔽层单端接地情况下,没有接地的一端金属屏蔽层与大地之间会产生感应电压,电缆中感应电压的大小与电缆的长度成正比,但不会产生电势环流通过电缆的屏蔽层。电缆屏蔽层一端接地的目的就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的效果。(2)控制电缆屏蔽层的两端接地就是将屏蔽电缆的两端的金属屏蔽层均与接地装置连接,电缆屏蔽层两端接地的情况下,这样就不会产生感应电压存在屏蔽层中,但是受到干扰磁通的影响时会在屏蔽层中产生环流,若果两端接地点的电势不相等,就会在屏蔽层中形成较大的电势环流,产生的环流就会对通讯信号产生抵消和衰减的影响。电缆屏蔽层两端都接地,电磁感应就会在屏蔽层上产生感应纵向电流,该电流会产生一个和主干扰方向相反的二次场,这样就会抵消主干绕场的影响,就会显著降低磁场耦合所产生的感应电压,查阅资料中的实验证明这种情况下可将感应产生的电压降到不接地时感应电压的10%以下。 2.2控制电缆单端接地与两端接地的优缺点 (1)控制电缆屏蔽层一端接地,一是:可有效阻止控制电缆的线芯与外界环境形成电容,这样控制电缆的线芯就不会因环境中的电场变化而产生充放电的现象,这样就可以防止静电干扰的影响。二是:屏蔽层采用一端接地,避免由电缆屏蔽层两端产生的电位差使屏蔽层内形成接地环流,造成设备误动或损坏的现象。控制电缆屏蔽层单端接地也存在问题,单端接地方式适合长度较短的线路和电磁感应的干扰不大的场合。静电感应电压有时会影响电路信号的稳定,还比较容易形成天线效应。(2)控制电缆屏蔽层两端接地的的优点,一是:当控制电缆由磁通包围时,将会感应出屏蔽电流在控制电缆屏蔽层中,这样屏蔽电流就会产生磁通可以抵消由磁通对电缆线芯的影响。若是屏蔽效果理想,在两种磁通共同作用下,就会使被屏蔽层完全包围的控制电缆线芯中的磁通为零,屏蔽层产生力一个理想的法拉第笼。二是:电缆屏蔽层的两端接地,可以降低由于大地电位升高产生暂态感应电压。当雷电通过避雷器引入到地网,使接地系统中的冲击电流增大时,就会在系统中产生暂态的电位波动,与此同时接地网的视在接地电阻也将升高。当电缆在上述电位升的区域敷设时,电缆就会因为电位的波动而受到干扰。控制电缆的屏蔽层两端接地也存在一定的问题,一是:当接地系统中出现短路电流或者雷击电流时,因电缆屏蔽层两端的电位不同,就会在屏蔽层内流过电流,会产生额外的冲击和干扰电压;二是:当电缆屏蔽层内流过电流时,就会对每个线芯将产生干扰信号,若果电缆芯在强电回路上时这样就因电缆屏蔽层中的电流产生的干扰信号影响就不大。 3自动控制系统中电缆屏蔽接地注意事项 (1)在现场施工时要尽量采用远离技术:通讯信号的控制线路要远离强信号的线路敷设,尤其是要远离动力电缆线路;敷设电缆式避免平行进行敷设,在施工现场可以采用敷设不同桥架的方式来隔离不同的电缆。这样来减少控制线缆之间的串扰。(2)抑制磁场耦合所引起的干扰,尽可能的屏蔽干扰源:对于像变频器这样的强干扰源设备要和控制电缆之间采取有效的屏蔽措施,可以把产生强电磁干扰的设备和控制系统的信号传输通道设计在不同的箱体。变频器的动力变频电缆建议选用带屏蔽层的电缆,采用单端接地的连接方式。(3)通讯信号的输入输出大多项目现场均选用带双绞屏蔽的电缆。这样设计的优点是感性耦合引起的干扰可以通过双绞屏蔽线的信号线与其返回线绞合来减少。双绞线的阻抗是一样的,这样线芯本身产生的磁场干扰或环境中磁场干扰都可以较好的抵消。同时,采用这种平衡式传输方式也具有很强的抗共模干扰的能力。 4结语 在控制系统中对信号精度要求较高,干扰比较严重的情况下,抑制信号传输过程中收到的干扰采取的方式要从多方面进行考虑。首先,必须正确的选择信号线路来抑制串模干扰的影响。现场传输的通讯信号精度要求较高的电缆要选择屏蔽双绞线或同轴电缆。选择了合适的通讯线缆滞后后,还必须正确地进行敷设:敷设的线路要尽可能的远离干扰源;传输模拟信号和数字信号的线路不能共用同一股芯线;传输信号的电缆与供电电缆必须分开敷设,尽量避免平行敷设。若是现场条件有限,信号电缆和电源电缆敷设在一起时,要采用设置与大地连接的隔板或者在电源电缆上安装屏蔽罩等措施。其次,在安装电缆时,传输信号的屏蔽层的接地方式要合理选择,原则上屏蔽层的接地应采取和信号源与接收装置端相同的接地方式,在施工现场屏蔽层大多都是在控制装置侧接地。不管使用哪种接地方式,根据接地理论,都必须遵守低频电路(频率 lMHz)应单点接地的原则,这样可以避免地环路的形成,来防止地环路产生的电流引入到信号回路中而引起干扰。无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,往往只能灵活处置。 作者:于传涛 单位:中国化学工程第三建设有限公司 自动控制系统论文:新工艺炭黑生产装置自动控制系统设计 1主要控制回路的设置及仪表选型 1.1反应部分 在炭黑生产的反应部分,进反应炉的燃烧空气、燃料油、原料油及添加剂的流量、压力等都有自动控制。这里介绍几个重要的控制回路。 1.1.1反应炉燃烧空气流量调节 准确测量空气量是这个调节回路的关键点。通过孔板测得的流量还要进行温压补偿,同时,还需要引入空气湿度值(露点)。再由DCS进行计算,从而得出准确的空气量,并以此为依据,来控制空气进空气预热器的流量。由于这里的管道口径较大,所以,控制阀选用气动调节蝶阀。 1.1.2进反应炉原料油流量调节 由于原料油温度较高(280℃),故需采用高温型质量流量计,以获得准确流量值,确保调节信号的精准,达到流量稳定的目的。 1.1.3添加剂流量调节 由于添加剂的流量很小,且精度要求高,所以,采用质量流量计。控制阀为小口径气动调节阀,过去是靠进口,现在国内也有生产,使用效果尚可! 1.1.4反应炉急冷温度调节 新工艺炭黑的最大特点,是采用双高温技术,即入炉燃烧空气高温(800℃),入炉原料油高温(280℃),而炉内的最高温度达1900℃以上,一急冷后为1050℃,对此点温度的调节关乎产品的品质,所以温度的准确测量与给水量的准确控制是关键。 1.2收集部分 收集部分主要控制对象是主袋滤器、排气袋滤器和再处理袋滤器。 1.2.1主袋滤器及排气袋滤器尾气出口反吹阀门顺控 主袋滤器和排气袋滤器各箱体都需要定时轮流吹扫。轮流定时关闭各箱体之一的出口蝶阀,打开反吹蝶阀,吹扫一定时间后,关闭反吹风阀,打开出口蝶阀。接着,再进行下一个箱体的吹扫,其时间间隔可用DCS设定。反吹时间一般为20~30s,几个主袋滤器箱体中,总有且只有一个在反吹,由DCS安排轮换的次序。在DCS画面上可用颜色显示阀门的开闭状态。 1.2.2再处理袋滤器阀门反吹脉冲控制 它是由设置在造粒厂房控制室内的脉冲控制仪来完成的。另外,主、排袋滤器各箱体袋子的压降情况,可通过差压变送器测得,DCS将根据差压值的变化,调整反吹的时长,当差压值过大时,更换过滤袋子。为防止引压管堵塞,测量管线应考虑加装吹扫装置。 1.3造粒干燥部分 湿法造粒干燥控制系统,是由诸多调节回路组成的调节系统。 1.3.1复杂调节回路 (1)粘合剂流量和造粒水流量组成双闭环比值控制系统,以水流量为主回路,粘合剂流量为副回路。(2)造粒水流量和造粒机功率组成串级调节系统,以造粒机功率为主参数,造粒水流量为副参数。(3)尾气燃烧器的尾气流量和燃烧空气组成双闭环比值调节系统,以尾气流量为主回路,空气流量为副回路。(4)尾气流量和造粒水组成双闭环变比值控制系统。 1.3.2其他主要监控回路 (1)造粒机温度自动调节:通过调节加热蒸汽的流量来实现。(2)尾气粉尘浓度检测:考虑到要满足环保的要求,近几年,在炭黑设计中,已增设了对脉冲袋滤器出口管的放空尾气,进行粉尘含量监测的仪表,即气体粉尘检测仪。需要注意的是,该仪表在使用时,应考虑配置吹扫装置。 1.4包装部分 包装部分的监控,主要是炭黑贮罐的料位超限检测,包括不合格品贮罐和产品贮罐。当料位超高时,DCS将有声光报警。该料位开关选用射频导纳式或电极式料位开关均可。新工艺炭黑装置的仪表均为隔爆型或本安型。其远传温度计,多为热电偶(K或B),控制阀中,口径≤150mm的,选用Globe气动调节阀,口径>150mm的,选用三偏心气动蝶阀。 2主要的报警、联锁 2.1主要的报警设置 仅在反应部分就有多个报警对象。 2.2主要的联锁设置 一急冷温度超高联锁停车(如温度大于1010℃时)。空气预热器出口烟气温度超高联锁停车(如温度大于710℃时)。当尾气加压风机(GB301)停机时,联锁打开主袋滤器放空蝶阀(FV-1131)。作为最重要设备之一的主供风机,其振动、轴温、电机电流及故障等信号,也都是紧急停车的依据。 3控制系统的选择 如今,选择DCS作为生产装置的控制系统已很普遍,只是DCS与现场仪表间的信号传输方式有所不同。“传统方式”是每台仪表与DCS系统,都有单独连线,信号为4~20mADC、1~5VDC、脉冲频率等,信号通过DCS电缆,由现场仪表直接进出DCS的I/O卡。另一种方式是采用现场总线来进行现场仪表与DCS间的信号传输。以PROFIBUS总线为例,其信号为PA、DP,信号不能由现场仪表直接接DCS,而是中间还需设置PA/PA接线盒、DP/PACOUPLER耦合器(见图1)或在现场加装ET200信号转换单元。可见,“传统方式”的信号传输结构简单明了,接线简单,只是电缆用量较大。而“现场总线方式”的信号传输结构较复杂,现场接线及调试的工作量较大,但电缆(总线专用电缆)用量很少。就总体投资来说,“现场总线方式”的资金投入更大。所以,当监控点较多(如大于2000点)且现场仪表分散时,“现场总线方式”有优势,若反之,还是“传统方式”更好!我们认为,对于中等规模的炭黑装置来说,更适合采用“传统方式”。 4几点需要注意的问题 一急冷后烟气温度TICAS-1104与TIAS-1104A的热电偶插入深度应短些,一般为入反应炉内壁200~300mm为宜。在开车时,反应炉烤炉的前几天用TE-1114(分度号K)(470℃),后几天用TE-1114A(分度号B)(1800℃),入反应炉内壁10mm即可,主要是观察炉壁温度。由于尾气中含有H2O、H2、N2、CO、CO2、H2S等多种成分,而主袋滤器中的尾气是有可能泄漏出来,而使其附近有少量CO和H2存在,根据《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》的规定,需要在主袋滤器附近,分别设置有毒气体探测器、可燃气体探测器。干燥机出口附近,由于温度较高,所以仪表电缆需采用耐高温型电缆。 5结语 自动控制系统的设计水平,是保证新工艺炭黑生产长期平稳可靠运行,产品质量达标创优的关键,只有不断提高自控设计水平,才能满足生产工艺不断创新的要求。只有以先进的控制方案以及合理的仪表选型进行设计,辅以正确的现场施工,才能使建成一条经济、高效、节能环保且产品品质一流的新工艺炭黑生产线成为可能! 作者:王勤 单位:天津市化工设计院
信息管理系统毕业论文:毕业生就业信息管理系统的设计与开发 【摘要】本文在广泛调研和自身工作实践的基础上,分析了职业院校的发展现状、就业服务工作过程中遇到的问题、就业信息管理系统的目标及原则,设计了一个基于B/S模式的职业院校毕业生就业信息管理系统。该系统通过Internet信息平台结合本地信息管理系统,高效、快捷地实现毕业生信息管理,促进了就业工作的顺利开展。 【关键词】网络 毕业生 就业信息管理系统 近年来,随着职业院校数量和规模的不断扩大,毕业生人数也在逐年增加,大学生的就业问题成为历年人们日益关注的问题。这给学校的就业管理工作造成了巨大的压力,毕业生找工作难成为各高校所面对的突出问题,该项工作不仅涉及到毕业生本人,而且还涉及到用人单位、学校、教育部门等许多单位。本文在广泛调研和自身工作实践的基础上,分析了职业院校的发展现状、就业信息管理系统的目标及原则,设计了一个基于B/S模式的职业院校毕业生就业信息管理系统。该系统通过Internet信息平台结合本地信息管理系统,高效、快捷地实现毕业生信息管理,促进了就业工作的顺利开展。 一、高校就业信息网站的发展现状 如今的高校就业指导网站已基本成熟,各大高校有完备的单位信息库、学生信息库、后台管理平台、信息查询工具、分门别类的版面、美观的主页等等。同时各大高校就业网站也都各有特色。但是从总体上来说高校就业网站的建设还是落后于就业工作信息化的需要,应加强就业信息的信息量和时效性,依托网站强大的人才资源库使用人单位和个人在网上有针对性地进行双向选择,通过无地域限制的网络空间给毕业生创造更多的就业机会。 二、我校就业信息管理系统的功能与实现 (一)系统体系结构 系统结构中“Web浏览器端”主要是用户的浏览器访问,向IIS服务器端发出请求,服务器端采用编程,可以很好地和Windows操作系统、SQL Server等软件平台协同工作。数据操作模块单独分离出来,将复杂的数据库编程采用微软提供的数据访问对象进行操作,以.Net控件形式向外提供接口,简化了用户界面端的编程复杂度,同时此数据模块可以重复使用或供其他系统使用。数据端主要由SQL Server数据库及相应的存储过程、触发器等组成。其中通过ADO.省略数据连接 连接字符串“Server=MyServer;Database=jy;User ID=MyID;Password=sa”由两部分组成,服务器识别部分和用户验证部分。服务器识别部分为:“Server=MyServer;Database=jy”。也可以添加Instance,“Instance=MyInstance”。更常见的是Instance名和Server名在一起声明,例如:“MyServer\MyIn-stance”或者“(local)\MyInstance”后者表明没有单独的设立数据库服务器。用户验证部分为:“User ID=MyID;Password=MyPass”理解SQL Server的安全SQLServer有两种安全模式:Windows集成验证和SQL Server验证Windows集成验证:“Trusted connection=true”或者“Integrated Security=true”SQL Server验证:“user=username; password=pass-word①建立和要连接的数据库的connection对象(建立连接对象)/connection conn=…;②建立sqldataadapter对象/preparedstatement ps=…;③由sqldataadapter产生数据集dataset对象数据集/re-sultset rs=ps.execute();④建立datagrid控件对象,把datasource设置为第三步时产生的dataset对象/遍历rs;⑤双击form写代码sqldataadatper1(sqldataadatper的in-stance).fill(dataset11) /rs.省略的代码与内容分离技术,实现了事件处理代码的重用,其中主要包括三组控件:(1)使用主控页面技术将顶部和底部的导航栏制作成主控页,把其用户页面放入HeaderControl; (2)用人单位填写需求信息时有大部分的内容将在就业信息栏内出现,所以将自定义成Info-Control;(3)毕业生求职模块中搜索定义成SearchControl,这些控件不仅使每个页面结构更加清晰而且增强了可用性。同时在系统中,将常用的操作封装在不同的.cs文件,对其进行编译后,在不同的类中用using加以引用。此外,在设计中我们把常用的数据库访问封装为存储过程,然后针对主要功能模块进行了类封装,这样每一个功能页面的代码都作为最高层来设计,页面就会变得非常的简洁。 本系统采用三层结构,使项目开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层,可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现,可以降低层与层之间的依赖,有利于标准化,利于各层逻辑的复用。 (下转第128页) (上接第158页)表示层主要对用户的请求接受,以及数据的返回,为客户端提供应用程序的访问。业务逻辑层主要负责对数据层的操作。数据访问层功能主要是负责数据库的访问,可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML文档。 (五)系统接口设计 1、用户界面设计规则 用户界面基于Web浏览方式,推荐在1024×768分辨率下浏览,界面以体现科技色彩的淡蓝色为主,界面应比较人性化方便用户操作,界面应比较简洁、美观、大方。 2、内部接口设计 系统内部各子模块间相对独立,各模块间主要通过中心数据库SQL Sever进行数据交换。 3、外部接口设计 系统与数据库接口主要通过进行访问,通过标准化查询语言SQL进行数据库操作,该系统以技术成熟、信息安全、运行稳定、操作便捷为基本原则,符合我院毕业生就业管理工作的实际。 三、结束语 开发这样一个基于网络的就业信息管理系统,满足数据信息集中管理和维护、实时查询的需求,实现就业信息管理的实时性、共享性、快捷性,提高了就业服务部门的工作效率。该系统在2009年的就业信息管理工作中进行了全校范围的试运行,在运行过程中发现、改进了部分程序漏洞,今后应扩充、完善各项功能并进行推广使用。 作者简介: 许琪(1979.12-),女,北京交通大学在职研究生,助教,研究方向:计算机技术。发稿单位:北京交通大学。 信息管理系统毕业论文:浅析网络信息管理系统在高校毕业设计中的应用 [摘要]随着网络信息化的发展,高校对本科生毕业设计引进了网络信息管理系统。论文介绍了该信息系统的主要组成模块及相应的功能,同时也根据实际情况,说明了该信息系统存在的缺陷,以便对该系统的不断完善有一定的促进作用。 [关键词]本科生毕业设计 信息管理系统 系统盲区 目前,高校大学生在校生规模不断扩大,而高校教师资源相对欠缺。毕业生毕业设计时,每个专业教师指导的学生数量急剧增加,导致教师和学生面对面指导交流的时间不断减少,现场指导学生也使得指导教师没有充足的思考时间,往往容易形成指导毕业设计的盲区。因此,在高校毕业设计中引入网络信息管理系统,是非常急迫和必要的,进而使得每个教师更好地指导毕业生毕业设计。本科毕业设计(论文)对促进本科生综合实践能力与创新能力的培养具有不可替代的作用,也对于提高学生的就业率、提高学校的声誉和知名度具有积极的作用。 随着网络时代的到来和电脑等通讯设备的普及,为了更好地利用网络资源为高校各项工作服务,加强毕业生和教师之间在远程情况的交流,很多高校开发出适合本校特色的本科生毕业设计信息管理系统。 一、本科生毕业设计信息管理系统的构成 本科毕业设计(论文)信息系统采用B/S体系构架,基于.NET平台,后台数据库采用SQL Server 2005数据库软件搭建,从而实现了系统信息的集中管理并提高了安全性。系统一般由如下五模块组成。 (一)用户管理模块:用户管理模块主要功能是储存和管理系统中各个用户的相关信息,该模块主要由用户登陆页面、找回密码页面和系统管理员管理页面组成。该系统的用户为学生、指导教师和管理员。 (二)课题选择模块:指导教师将自己的毕业设计题目输入到个人的信息资源库中。学生根据个人兴趣和特长进行选题,而管理员最终具有对选题进行调整的权利,避免教师工作量过大,学生选题集中等。 (三)流程管理模块:毕业设计环节流程管理模块主要包括学生登陆流程管理页面、教师登陆流程管理页面、教师上传任务书界面、学生提交文献综述及外文翻译、原稿页面、学生中期进展情况及中期报告提交页面、教师中期评语页面、学生提交毕业论文页面、教师论文检查审核页面、教师答辩成绩录入页面和学生答辩成绩查询页面等组成。 (四)规范管理模块:学院管理员可以通过该系统上传相应规范性论文、表格、文献检索及论文撰写要点和技巧等各类文档,供学生下载。 (五)在线交流模块:网络信息系统引入到本科毕业生中,一个关键的原因是方便指导教师和毕业生进行有关毕业题目的在线交流,并且这种交流可以是异地的,也可以是现场交流后,学生再进行文献的输入。在线教师模块主要有网络答疑室和学术交流论坛两部分组成。学术交流论坛可以实现学生之间资料的共享和相关课题技术的交流。 二、毕业设计管理信息系统存在的优缺点 毕业设计(论文)管理信息系统的使用可以使本科生毕业设计(论文)工作更加规范化。毕业设计管理信息系统的应用对在校毕业生和指导教师、管理人员来说能够更好地管理和规范本科毕业设计,其优点主要体现在如下几点: 1.系统能够提供与毕业设计相关的资料和模版供学生下载,使得学生毕业设计的时间适应性较灵活,而指导教师的工作效率也得到了提高。2.学生可通过这个毕业生信息管理网络平台与指导教师进行阶段性成果交流,而系统将自动保存这类信息;而且学生能通过信息平台将论文终稿规范化。3.毕业生论文通过网络的管理,可以使学生的论文能够得到共享,从而便于了解指导教师对学生指导情况。 从实际的系统使用情况来看,该管理系统还是有一定的缺陷的。具体的缺陷是学院和系一级的管理部门对本科毕业设计(论文)的管理“权限”较小,而只是在整体上执行学校上级管理规定的转发和执行,也就是说,作为基层教学和与毕业生接触最多的学院及系管理员对该系统的执行权限较小。此外,毕业设计工作过程的网络化可以使指导教师和学生在网上更方便地交流,但是在具体执行过程中,在网络上的交流并不像想象的那样起到了学术交流和疑难问题解答的作用。当然,这些系统存在的所谓的缺陷,除了和目前系统本身有关,更主要的是和一个高校的办学和管理思路以及学术氛围有关系。这是需要从长远进行考虑的问题。我们这里主要讨论毕业设计信息管理系统本身缺陷,因为作为硬件设施,如果长期对毕业设计(论文)管理信息系统的运行疏于管理和监控,那么管理信息系统将徒有表面功能而对提高本科毕业设计质量不能起到实质的帮助作用。 三、总结 总之,利用网络信息系统将本科毕业设计进行规范化的管理,这是对高校教学环节的一大改革。作者认为对毕业设计网络信息管理系统的开发和应用应进一步深入,在不断的实践和总结过程中,根据各个高校自身的要求,不断地改善毕业设计管理信息系统,加强对毕业设计信息管理系统施行的监督力度。 信息管理系统毕业论文:大专院校毕业生就业信息管理系统设计与开发 摘要:大专院校毕业生就业信息管理系统设计与开发是为了把管理人员从繁重的数字统计中解脱出来,高效的完成毕业生的就业管理,提高就业率和服务质量。系统开发从需求分析设计到最终系统完成并成功运行,运用了软件开发相关技术理论。系统建立了良好的平台架构,减少了各模块间的耦合性,着重解决了面向招聘单位、毕业生以及各级管理员部署该系统时信息不对称问题,并深入研究了毕业生的就业意愿与用人单位需求不匹配的矛盾协调技术。 关键词:就业;UML建模;B/S模式;.NET框架 大专院校的招生就业处主要负责用人单位招聘信息、毕业生就业数据以及就业信息统计的采集管理,数据量非常大,程序繁琐。因此,就业管理工作存在信息交流不够畅通,政策不够及时,数据处理效率较低,无法满足越来越多的用人单位和毕业生的需要。该文将利用计算机和网络,达到对毕业生就业管理工作中各类信息数据的搜集、处理、统计、报送、管理的目的。一方面拓宽毕业生就业的选择途径,另一方面实现信息化技术在学院就业管理工作中的应用。毕业生就业信息管理系统无疑提供了这一问题的最佳解决方案。该系统结合已有学院就业网站的特点,突出了实用的模块,更加实用、方便,提高对毕业生和用人单位的服务质量。 现在大专院校招生规模不断扩大,近几年毕业生数量逐年增加,面对当前全国高校毕业生就业形势依然严峻,今年有680万高校毕业生面临就业;高职院校毕业生就业压力较大,大专院校在招生、就业、人才培养均面临在夹缝中生存的严峻考验。就业处也面临在就业数据处理、毕业生就业指导、创业教育、职业测评工作中的具体事务性工作大量增加的情况下,为促进毕业生充分就业,逐年提高毕业生就业质量、就业层次,续写学院品牌特色。大专院校的招生就业处都在加大工作力度、采取有效措施、切实推进毕业生充分就业。首先出台文件制度、开展创新创业培训、就业帮扶、职业评定、积极拓展就业渠道、联系用人单位和生源地人社局,提前做好就业工作部署安排,及时处理学生就业信息数据,做好就业前指导服务工作。提高毕业生就业竞争力,保障毕业生充分就业。其次,创新现有就业工作常规模式,升级就业网站系统,充分考虑用人单位招聘需求,通过网络技术获取应聘毕业生的就业信息,并且实现对录用学生的信息筛选、联系、管理。这样不仅为学生提供了更多招聘岗位,还能最大限度简化单位到校选录毕业生的繁琐程序和接待工作。因此,招就处利用计算机和网络,实现了对繁杂就业信息数据的处理工作。实现了大专院校就业工作的网络化管理,增强了为学生、招聘单位服务的能力,这也是大专院校信息化校园建设至关重要的环节。 本系统使用面向对象的分析方法,结合毕业生就业工作特点,分析了招生就业处就业管理工作的需求,就业管理系统既要在物理层面上具有分散性,采用Web访问模式,又要在逻辑上具有集中的特点,能利用已有资源独立工作。本系统利用计算机和网络,实现对就业管理工作中的信息数据进行处理,既能拓宽毕业生的就业选择,又能体现信息化技术的应用能力。大专院校毕业生就业信息管理系统无疑提供了这一问题的最佳解决方案。 1 本课题国内外研究状况 现在世界上很多国家都推出了适合本国的就业管理政策和措施,部署了相关信息系统。2002年6月俄罗斯教育部门颁布了《关于在教育部下属高职院校建立高职院校毕业生工作安置和就业信息系统的法令》,由此开发了支持青年专家就业的信息分配系统由文献[1]可知,经过几年的发展,俄罗斯的许多高职院校都已经设立了支持青年专家就业的信息分配系统,毕业生的就业都比较顺利。在日本,政府对就业问题格外重视,在《文部省设置法》和《劳动省设置法》中专门规定了文部省在就业方面的职责,实现全国统一的就业制度。西方国家有着优良的教育体制,所以在就业的理论基础和实际应用方面都很有特色,作用也很明显,像欧美的就业率比较高,高校基本都有自己的就业信息网,在就业中扮演重要角色,起主导作用。其他如法国、德国、印度等各国也都有自己的高校毕业生就业体系,颁布了促进就业的法律政策如《就业促进法》、《平等就业法》、《反歧视就业法》等,也规定了毕业生就业的责任,这些制度和措施对我国高职院校毕业生就业都有很好的参考价值。 目前国内关于毕业生就业信息管理系统还缺乏政策的支持和法律的规范,各个高校都是根据自己的需要委托软件公司开发的就业信息网,没有统一的标准依据,因此各自为政,适应性不强。尽管2002年9月,国家教育部了《教育管理信息标准化》条例,作为教育行业的信息化行业标准。但是,该条例缺乏就业网站各本体的设计的标准。尤其是近几年我国高校都在进行数字化校园建设,许多数据信息量大的部门都使用了相应的信息系统,在发展过程中出现经费紧缺,理论不完备,缺乏统一的协调和理论指导问题,而且各个部门容易形成信息孤岛,无论在硬件还是软件上更新速度慢,使得整体信息化使用程度不高。有些高校只有招生就业宣传网,在就业工作使用方面作用很小,即使有了专门的就业信息管理系统,在信息的更新和使用上效率不高,缺乏专门的管理人员,这就出现了信息传递缓慢、组织乏力、信息采集不及时等问题,因此本系统的开发除了解决这些问题之外,也将研究系统的使用状况,以促进高校正确使用信息化技术为毕业生就业提供更好的服务。 2 相关技术理论概述 2.1基于Web系统开发的技术基础分析 本系统的开发主要会涉及的技术有基于Web的三层体系结构(图1)、技术、数据库技术、UML建模技术等。建立Microsoft Visual Studio 2005开发平台,ASP3.0的开发环境,操作系统以Windows XP为主,选择Sql Server 2005数据库方便管理和使用。客户端只要支持Windows系统,IE5.0以上即可,扩大使用的范围。 2.1.1 ASP技术 ASP(Active Server Page)是微软公司开发的代替CGI脚本程序的一种活动服务器网页工具,可以与数据库进行交互,操作简单、轻松,是目前网站开发过程中不可缺少的技术。ASP是一项位于服务器端的脚本编写环境,通过回应用户端的需要来建立动态网页或web使用程序。ASP网页中允许包括HTML标示、普通文档、脚本操作命令以及COM组件等。ASP技术应用非常灵活,既可以在页面中设计交互信息,又可以创建以HTML页面作为客户界面的web程序。因此,ASP有如下特点: 1)展现动态页面技术,实现与客户交互的目的; 2)ASP代码和HTML代码可以出现在同一个文件中,方便修改和调试; 3)ASP程序产生的内容可以用HTML格式或XML格式传送到客户端,保持了良好的兼容性,支持各种浏览器; 4)ASP通过一些内置对象可以从web浏览器中获取用户请求,并以脚本的形式对这些请求进行处理并响应,然后把结果反馈给用户; 5)ActiveX控件具有很强的功能,可以完成如存取数据库等各种各样的交互任务; 6)ASP代码在服务器上运行,只是将结果传送给用户,因此程序保密性很高,防止一些机密算法被窃取。 2.1.2 JSP技术 JSP(Java Server Pages)技术是一种动态网页技术标准,JSP1.0标准是1999年9月公布的,同年12月又推出了1.1规范,目前较新的是JSP1.2规范和JSP2.0规范。JSP技术推出后,受到众多大公司的支持,纷纷开发使用JSP技术的服务器,如IBM、Oracle、Bea公司等,由此迅速推动JSP成为商业应用的服务器端标准技术。 JSP工作原理是通过Java语言编写类XML的tags和scriptlets,来封装产生动态网页的事件。同时网页通过tags和scriptlets访问服务端资源。JSP技术分开处理网页逻辑、网页设计和网页显示,加上可重用的组件技术,使得基于Web的应用程序的开发变得快捷、安全。JSP与JavaServlet一样,Web服务器在收到访问JSP网页的请求时,首先在服务器端执行相应代码,然后将执行结果连同JSP文件中的HTML代码一起返回给客户,对客户端的软硬件配置要求很低,只要有浏览器就即可。Java程序段可以实现动态网页的功能,进行诸如存取数据库、重定向网页等操作。而Java Servlet是JSP的技术基础,而且大型的Web应用程序的开发需要Java Servlet和JSP的配合。 JSP具备Java技术的简单易用,完全的面向对象,多平台支持、强大的可伸缩性、多样化的开发工具支持、服务器端组件支持且安全可靠等特点,是Web应用程序开发的首先技术工具。 2.1.3 数据库访问技术 数据库访问技术日新月异,也日趋成熟,目前有ODBC、DAO、RDO、OLE DB、ADO、RDS和。本系统开发使用Sqlserver数据库,因此主要介绍Sqlserver数据库的访问技术。 ODBC技术为访问各种SQL 数据库提供了一个共同的接口,通过这一接口一个应用程序可以使用共同的代码访问不同的 SQL 数据库管理系统 (DBMS)。ODBC的结构包括四个主要部分:应用程序接口、驱动器管理器、数据库驱动器和数据源。 OLE DB仍然以ODBC为基础,并提供更高级数据访问接口的组件。OLE DB由三个组件构成:数据使用者、数据提供程序及数据服务组件,可以说是一个针对 SQL 数据源和非SQL数据源进行操作的 API。 是一组面向对象类库,是一种与多种数据源进行交互的.NET技术,数据源既可以是数据库,也可以是文本文件、Excel表格或者XML文件。包含五个对象:SqlConnection对象、SqlDataReader对象、SqlDataSet对象、SqlDataAdapter对象和SqlData Command对象。在中连接数据库的就是。 2.2 基于面向对象和UML建模的需求分析 通过面向对象的分析方法和UML建模,对信息系统的需求分析如下:系统服务的对象主要是毕业生、用人单位和分院管理员, 那么系统要实现的基本功能有四项。首先学生用户可以登录、查询、浏览信息,查看、修改毕业生生源基础信息;其次用人单位用户能够管理本单位基本信息以及公司简介、招聘简章,可检索毕业生的基本信息;然后二级管理员(如分院管理员)可以对毕业生生源基础信息修改、添加、维护和审核,生成数据表;最后一级系统管理员可以实现对所有用户功能权限的设置和最终审核,对系统及数据库的整体维护。 本系统中一级管理员的需求是审核用人单位资质、、修改招聘信息、删除、更新招聘信息。功能需求是生成就业数据库、各类就业报表、生成毕业生生源基础信息校对表、生成毕业生派遣审批表、生成招聘单位用工信息表等。审核招聘单位资质、添加、删除、更新招聘信息;审核毕业生资质、添加、删除、更新学生基础信息、汇总、整理、上报毕业生就业信息;、更新校园公告。 毕业生的需求是个人账号、毕业生生源地基础信息、求职简历和就业协议书,搜索招聘信息、查看用工信息、投递简历、填写就业协议书、查看单位回复录用情况、处理招聘单位录用情况。系统实现毕业生在就业网站填写生源地基础信息如姓名、性别、民族、出生日期、生源地、身份证号、学历、专业、主修外语、学制、培养方式;实现毕业生在网站制作个人求职简历,求职意向、实习经历、获奖情况、联系方式等。 招聘单位的需求是单位帐号、企业资质和招聘信息。角色功能是管理用人单位个人资料、管理招聘信息、搜索学生求职信息、查看学生就业信息、处理投递学生简历、选录毕业生。 2.3 基于B/S模式的系统总体与详细设计 采用B/S模式是考虑它的诸多优点,总体设计分基础数据设置模块、两级管理员管理模块、招聘单位信息管理模块、毕业生信息管理模块、综合查询系统模块。系统的功能由四类用户 (毕业生、招聘单位、学院就业处管理人员、分院就业管理人员)组成,各自能相对独立地使用系统。角色有五个分别是毕业生、招聘单位、学院就业管理员、分院就业管理员和系统管理员,如图2所示。 2.4 基于软件可移植性的系统实现与测试 测试是对软件整体功能和性能的总体评估,是软件工程中重要的组成部分,并伴有阶段性测试,使软件隐藏的错误尽可能在早期发现并纠正,通过设计测试用例,分别进行功能测试、性能测试、数据库测试、可用性测试和安全性测试等,保证系统顺利部署使用。 考虑到系统的可移植性以及用户使用的特点,本系统采用了多种软件测试方法。黑盒测试主要测试系统能否满足功能要求,用户输入能否被正确地接收并输出正确结果,以及能否保持外部信息(如数据文件)的完整性等。该方法侧重于软件的外部特性,而忽略软件的内部逻辑结构。单元测试考查模块功能,用于详细设计。集成测试考查模块之间的接口和联系。回归测试防止之前的测试不准而进行的重复测试。验收测试看软件最后能否满足需求,跟当初软件设计的要求是否一致。 3 结论 通过阅读大量的文献资料,探索、测试大专院校毕业生就业信息管理系统,本系统使用面向对象的分析方法,结合我院毕业生就业工作特点,分析了招生就业处就业管理工作的需求,学院就业管理系统既要在物理层面上具有分散性,采用Web访问模式,又要在逻辑上具有集中的特点,能利用已有资源独立工作。本系统利用计算机和网络,实现对就业管理工作中的信息数据进行处理,既能拓宽毕业生的就业选择,又能体现信息化技术的应用能力。大专院校毕业生就业信息管理系统无疑提供了这一问题的最佳解决方案。该系统结合学院已有就业网的特点,突出了本校实用的模块,更加实用、方便,提高对毕业生和用人单位的服务质量。 信息管理系统毕业论文:高职院校毕业生信息管理系统的设计与实现 摘 要:本文主要阐述了毕业生信息管理系统的设计与实现,利用PHP丰富的函数功能,MYSQL出色的数据处理能力实现网站信息的动态更新。 关键词:信息管理系统 PHP MYSQL 1 系统概述 系统所使用的开发语言是PHP,数据库使用的是MYSQL技术。系统为用户提供了在总体设计的基础上,结合PHP+MYSQL开发技术,重点对系统中毕业生管理、用人单位管理及查询等功能进行阐述,这些功能都极大地提高了毕业生工作的效率。最后,按照系统需求,对系统的用户身份验证和用户管理等功能进行了系统验证。 2 开发平台 2.1 PHP脚本语言 PHP与其他语言相比:首先它可以用在任何操作系统上;其次具有执行效率高、稳定性好、开发时间短、学习门槛低、函数支持多等优点。PHP的执行流程图如图1所示。 2.2 数据库技术 MYSQL是一个小型关系型数据库管理系统,MYSQL数据库系统使用结构化查询语言SQL进行数据库管理。MYSQL具有体积小、速度快、总体成本低,开放源码等特点。在不需要事务化处理的情况下,MYSQL是管理内容最好的数据库之一。 PHP语言为操作数据库提供了一系列函数库,如Oracle函数库,MYSQL函数库,SQL Server函数库等等。PHP可以使用MYSQL提供的API函数库、对数据进行操作。通过MYSQL函数库,可以完成数据库管理、维护和数据检索多种操作。 下面显示了毕业生信息管理系统中用到的一段完整的数据库操作过程: 3 毕业生信息管理系统的设计与实现 3.1 系统功能模块设计 本网站主要分为五大模块,每个模块的功能都是按照在调研中搜集的资料进行编排制作的。依据上述功能的分析,这些模块分别为:用户注册登录模块、用户管理模块、信息搜索模块、信息模块、在线咨询(发表、回复、修改、删除等)模块。 (1)注册登录:对于访问本站的用人单位,可以选择注册成为会员,只有注册之后才可以使用本站提供的一些功能,普通用户只能浏览相应的信息,而不能进行操作。针对注册用户提供的登录功能,登录后可使用本站的多项功能。 (2)用户管理:用户管理本人在网站内的相关信息和相关操作,只对用户本人有效。(图2) (3)信息搜索:通过这个功能,用人单位可以搜索到符合要求的简历,毕业生可以搜索符合自己要求的单位,提高了用人单位用人和毕业生找工作的效率。(图3) (4)信息管理:用人单位登录系统之后,首先完善相应的基本信息。使用招聘需求信息上报功能,将该单位的招聘需求信息上报给隶属就业主管部门,如该单位有上级主管部门,需先经上级主管部门审核。招聘需求信息经毕业生就业主管部门审核后,在网站上自动。 (5)在线咨询:本子系统主要是为了用户对就业有关的内容发表意见、看法和咨询问题的。在线信息咨询子系统主要由咨询问题、信息管理和信息显示三部分组成。 用户不需要注册登录程序,直接点击添加新咨询,输入标题、内容就可以提交问题,方便易用。当用户正确输入所有信息以后,就可以提交咨询问题,但是所提交内容是不能立即显示必须经过系统管理员回复后,所提问题和回复内容才会显示。 3.2 咨询问题信息管理模块实现 在这个模块中主要完成的是在线信息咨询问题的回复功能。 在线信息咨询子系统主要实现用户提交咨询问题、系统管理员回复问题、显示咨询信息等功能。在这个子系统中只有系统管理员可以对用户的问题进行管理包括回复或删除用户的问题内容,这样有利于信息的可靠性和真实性。 系统利用WEB技术,实现了WEB服务器与数据库系统的互联,用户可通过浏览器直接完成数据的处理与查询工作。毕业生信息系统可以满足管理人员、用人单位、毕业生和信息化管理及其发展的各方面需要。对提高教务管理水平、实现毕业生信息高效管理具有重要意义。 信息管理系统毕业论文:基于.NET技术的高校毕业生信息管理系统的设计与实现 【摘要】随着近年来高校毕业生数量逐年增多,毕业生信息管理的问题也越来越严峻,结合互联网信息传递的高效快速的特点,采用Microsoft Visual Studio 2012、SQL server 2012、 MVC4、jQuery设计和开发了基于.NET技术的毕业生信息管理系统。 【关键词】毕业生 信息管理系统 jQuery 1.引言 毕业生信息管理系统的设计不仅仅为了满足高校对大量毕业生信息管理的需要,更是适应当今信息爆炸时代的信息高效快速管理的需要,也是高校和毕业生等各方受益于科学技术的一个典型。随着网络技术的高速发展,利用网站的形式来满足办公生活等方面的需求已成为必然的趋势。随着高校毕业生数量逐年增加,毕业生的信息量也成几何倍数增长,毕业生信息管理的工作难度也在增加。在整个高校管理工作中,毕业生信息管理工作是整个管理工作中非常重要的一个组成部分,而毕业生信息管理工作在整个学生管理工作中又处于一个特殊且特别重要的地位,每个学校都非常重视毕业生信息管理工作,每年学校都会投入大量的人力和财力于其中,毕业生信息管理工作具有工作量大、责任大、信息多、覆盖面广的特点。毕业生信息管理系统是教育单位不可缺少的部分,它的存在对于学校的决策者和管理者来说都至关重要。在传统模式下简单利用计算机进行高校毕业生信息管理,存在着较多的缺点,如:效率低、保密性差,时间一长将产生大量的文件和数据,不利于查找、更新、维护。诸如这些情况,给学校管理者对高校毕业生的信息管理带来了很大的困难,严重影响了教育工作的工作效率和质量。而毕业生信息管理系统网站的出现也是适应这种趋势的一种产物,并且更好的解决了毕业生信息管理的问题。 2.系统分析 2.1可行性分析 (1)需求分析 毕业生信息管理系统的基本要求是能完成对毕业生各项信息的合理、有效和安全的管理。并且毕业生能通过该网站完成对信息的查询,以及和教师之间信息的有效传递。因此,本网站设计三种用户类型模块,分别是普通用户、注册用户(应届毕业生和往届毕业生)、管理员(教师)。同时为各个角色设置相应的权限的操作。 (2)技术可行性分析 本系统主要采用和SQL Server技术实现对毕业生信息管理系统的设计和开发,以及对前台和后台数据库进行连接达到对数据的检索,添加,修改等功能。使用jQuery、CSS作为页面的优化。的执行效率高,具有简单性、易学性和兼容性、数据库SQL Server有使用简单、稳定性高、安全性高、成本低等特性。因此使用和SQL Server两者结合的技术,要完成本系统的查询、修改、添加等功能是可以实现的。系统采用MVC体系结构,MVC全称是Model View Controller,是模型(model)-视图(view)-控制器(controller)的缩写,一种软件设计典范,用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码,将业务逻辑聚集到一个部件里面,在改进和个性化定制界面及用户交互的同时,不需要重新编写业务逻辑。MVC被独特的发展起来用于映射传统的输入、处理和输出功能在一个逻辑的图形化用户界面的结构中。在MVC中,表示层和逻辑层分离,各部分可相互独立进行开发,便于开发和维护,提高了开发效率。 (3)经济可行性分析 本系统只是一个中小型的管理系统,不论是从所需求的人力来说,还是从投入的财力和物力来说都是比较少的,与它的功能对比,这些都可以忽略不计的。 2.2 系统开发环境 提供了强大的Web应用程序开发能力,同时可以通过组件提供的接口访问数据库,便于开发出功能强大的Web数据应用程序。而Web应用程序的开发人员使用这个开发环境可以实现更加模块化的编程[2]。在访问和 处理数据时,可以使用的2个组件;.NET Framework数据提供程序和Data Set[3]。因此选择作为前台开发工具,调试环境为Windows 7/8.1,IIS Express, Mozilla Firefox浏览器。 由于SQL server具有强大的数据管理与处理能力,具有较高的安全性能;每个数据库中可创建多大20万个数据表,数据表中的记录的行数只受服务器磁盘空间的限制;支持远程存取等,符合毕业生信息管理系统的要求。因此选择SQL Server 2012作为后台的数据库。 3.数据库分析与设计 数据库在一个信息管理系统中占有非常重要的地位,数据库结构设计的好坏直接对应用系统的效率及实现的效果产生影响。合理的数据库结构设计可以提高数据存储的效率,保证数据的完整和一致。设计数据库系统时应该首先充分了解用户在各方面的需求,包括现有的及将来可能增加的需求。用户的需求具体体现在各种信息的提供、保存、更新、和查询方面,这就要求数据库结构能满足各种信息的输出和输入。收集基本数据,数据结构及数据处理的流程,组成一份详尽的数据字典,为后面的具体设计打下基础。 通过上述系统功能分析。列举主要数据项和数据结构如下: (1)毕业生信息表:包括学号,姓名,专业,性别,政治面貌,电话号码,电子邮件,QQ等; (2)毕业生就业表:包括学号,学院,专业,姓名,性别,用人单位,学历,职业等; (3)用户表:学号,姓名,密码,专业等; (4)招聘表:编号,标题,起始日期,结束日期,内容,联系方式,联系网址等; 4.系统流程设计 该系统主要分为三个模块,普通用户模块、注册用户模块、管理员模块。 普通用户只能就业指导、就业信息、毕业生概况、招聘单位、招聘现场单元进行操作;注册用户成功登陆后可对就业指导、就业信息、毕业生概况、招聘单位、招聘现场和校友信息等单元进行操作;管理员登陆在后还可对注册学生、校友信息和毕业生管理等单元进行操作。 5.系统功能实现 5.1注册用户模块 注册用户时,需输入学号、姓名、密码、确认密码、性别、电子邮件、学院、专业等信息,注册用户登陆后能查看学校毕业生信息并可登陆QQ与其交流。 5.2用户登陆模块 注册用户可以能过浏览器登陆该系统,登陆成功的用户可以注销并退出该系统,未注册的用户不能登录系统,在登录本系统时,系统会根据您的用户名和密码自动识别您的用户权限,然后登录到相应的页面。流程图如图2: 5.3生成 XYL(校友录)实体数据模型 5.3.1添加 实体数据模型项模板 (1)在“解决方案资源管理器”中选择 CourseManager 项目,右键单击,指向“添加”,然后单击“新建项”。 (2)在“模板”窗格中,选择 实体数据模型。 (3)为模型名称键入 XYL.edmx,然后单击“添加”。将显示“实体数据模型向导”的开始页。 5.3.2生成 EDM (1)在“选择模型内容”对话框中,选择“从数据库生成”。然后,单击“下一步”。 (2)单击“新建连接”按钮。 (3)在“选择数据源”对话框中,选择您的数据源,然后单击“继续”。 (4)在“连接属性”对话框中,输入服务器名称,选择身份验证方法,对于数据库名称,键入 XYL,然后单击“确定”。将使用您的数据库连接设置更新“选择您的数据连接”对话框。 (5)确保选中“将 App.Config 中的实体连接设置保存:”,并且值设置为 XYLEntities。然后,单击“下一步”。将显示“选择数据库对象”对话框。 (6)确保选中所有表和存储过程,且“模型命名空间”的值为XYLModel,然后单击“完成”以完成向导。 (7)在“解决方案资源管理器”中,双击 XYL.edmx 文件。将在“ 实体数据模型设计器”窗口中显示 XYL模型。 (8)以毕业生信息为例,图3表示存储模型到实体模型的映射关系。 本文从系统分析、数据库分析与设计、系统功能实现这三个角度对该系统进行了介绍。此设计基本达到了最初期望的设计要求――界面新颖、操作简单 、具有高性能、有一定的可维护性。高度的扩展性和灵活性可以伴随着软硬件设备的更换以及社会科技的需要,不断的发展和创新。总的来说,该系统解决了目前毕业生信息量大难以管理,信息更新不及时等问题,而留言功能模块可以让信息及时的更新。用户给予我们的意见和建议会让网站越来越人性化更能轻松简单的管理毕业生的信息。 信息管理系统毕业论文:信息管理系统中计算机通信技术的应用 摘要随着现代化信息技术的不断发展与完善,计算机通信技术在社会各个领域中得到了应用。计算机通信技术自身具有信息量较大、通信能力较强的特点,有利于保证数据传输的及时性与可靠性。本文从计算机通信技术的概述入手,结合其在信息管理系统中应用的必要性对其应用策略进行了研究。 关键词信息管理系统;计算机通信技术;应用前言 随着信息时代的到来,互联网信息通信技术得到了迅猛的发展。较之传统的信息通信技术,互联网技术拥有信息量大、通信快捷的优势,在降低通信成本的同时,保障了数据传输的可靠性,并逐渐成为提高公共事业管理质量的重要手段。在互联网信息技术迅猛发展的大背景下,如何高效地将计算机通信技术应用到信息管理系统中去具有重要意义。 1信息管理系统以及计算机通信技术概述 1.1信息管理系统概述 所谓信息管理系统,不仅是信息管理的必然要求,同时也是公共事业管理的重要技术支撑,高效的信息管理系统,有利于提升公共事业的管理质量,是现阶段社会公共管理体系的核心发展内容。信息管理系统涵盖经济学、统计学、计算机技术等多种学科,学科理论较为复杂,是一门综合性交叉学科,具有较强的实用性以及综合性。信息管理系统依托庞大的互联网信息库,对企业事业信息进行准确、系统的管理,从而提升企业的管理效率[1]。 1.2计算机通信技术 计算机通信技术主要是基于计算机终端作为信息传输平台,并利用现代化通信作为理论基础进行数据传输,实现计算机与终端设备间的实时性信息传输。计算机通信技术是现阶段计算机间进行数据传输的主要手段之一,在计算机通信技术中通信结构与通信协议是两个紧密相关的技术指标,二者相互影响又相互联系,在对计算机通信技术进行研究时可以将二者看为统一性的整体。计算机通信技术不同于一般移动终端的通信技术,其主要以数据通信作为主要处理对象。计算机通信技术的主要功能就是对数据信息进行分类管理与整合,并保证数据使用过程中的真实性与准确性。随着现代化信息技术的发展,计算机通信技术中主要融合了电力线载波通信、光纤通信等现代化通信技术。 2在信息管理系统中应用计算机通信技术的必要性 2.1有利于实现数据的有效传输 数据传输功能是信息管理系统的重要功能,影响着信息管理系统运行的可靠性与使用价值。在信息管理系统中应用计算机通信技术,可以有效地保证数据传输的准确性,有利于推动信息管理系统的发展以及革新。随着现阶段社会发展对于信息真实性需求日益提高,在信息管理系统中应用计算机通信技术成为了信息管理系统发展的必然趋势。与此同时,计算机通信技术可以在标准协议的指导下,出色地完成计算机终端间信息的传输工作,为了实现信息管理系统信息的可靠性传输,在信息管理系统中应用计算机通信技术具有一定的必要性。 2.2有利于提升信息传输效率 计算机通信技术主要依靠二进制数字字符信息进行数据传输活动,具有较高的传输效率。与传统数字信息技术相比,计算机通信技术的传输效率大约为其传输效率的375倍,通过将二者进行对比分析,就可以清楚地发现在信息管理系统中应用计算机通信系统,可以有效地提升信息传输效率。同时计算机通信技术不同于传统数字信息技术中的模拟信号,没有采用脉冲数据传输模式而是使用了二进制数字传输模式,随着光纤通信技术的引用与科学技术的发展,将会极大地提升信息管理系统的信息传输效率。 2.3有利于提高信息管理效率 在信息管理系统实际运行过程中,若想要真正地提升信息管理系统的管理效率,应当在信息管理过程中积极地应用计算机通信技术。上文已经提到了,计算机通信技术不仅可以有效地缩短计算机终端间数据传输的通信时间,而且可以在很大程度上保证数据传输的真实性与准确性。缩短信息管理系统的运行时间,可以在根本上提升信息管理系统对于数据的处理效率,从而有效地提高信息管理系统的管理效率。 2.4有利于实现信息管理系统的有效性 随着现代化信息技术的不断发展,信息管理系统的功能日益丰富,不但可以在信息管理过程中对数据进行相应的处理,还可以对数据信息提出相应的决策意见进行参考,这也就使得信息管理系统的有效性逐渐成为衡量信息管理系统质量的重要考评指标。为了实现信息管理系统的有效性,对计算机通信技术的应用成为了必要手段。为了保证信息管理系统中预测功能、控制功能、决策功能等功能的实现,应当基于信息管理系统的实际管理目标,对计算机通信技术的优势进行开发,从而保证信息管理系统正常有效运行。 2.5有利于提升数据传输的抗干扰性 由于计算机通信技术不同于传统数字信息技术中的模拟信号,没有使用脉冲进行传输,而是采用了二进制的数字传输模式进行数据传输,不但可以有效地提升数据传输的传输效率,而且可以有效地对传输过程中的噪音进行处理,保证数据传输的传输质量[2]。在信息管理系统中应用计算机通信技术,可以有效地提升数据传输通道的流动性,提高信息管理系统的管理效率。通过二进制的数字传输模式对数据进行传输,可以在拓宽通信技术适用范围的基础上,提升数据传输的抗干扰性,具有一定的必要性。 3计算机通信技术在信息管理系统中的应用 计算机通信技术作为在不同计算机终端间传输数据的重要技术,可以提升不同计算机间数据传输活动的有效性。通常来讲,信息通信技术会在将通信网络划分为不同的层次的基础上,对不同层次的通信网络使用同一通信协议,从而保证不同计算机终端间的可辨识性。计算机通信技术在信息管理系统的应用也是从数据处理与数据传输功能出发,分别应用于其数据处理功能、预测功能、计划功能、控制功能以及决策功能。 3.1在信息管理系统数据处理功能中的应用 计算机技术是信息管理系统中的核心技术,信息管理系统在数据处理环节具有较强的运算功能,可以对搜集的数据进行计算、存储与输出,可以利用数据处理功能最大程度地保证数据的真实性与可靠性。结合信息管理系统的现实性需求,在数据处理过程中应当保证数据的及时性与准确性。上文已经提到过,计算机通信技术在信息管理系统中的应用,可以有效地保障数据传输过程的可靠性,并保障数据处理的及时性,从而提升信息管理系统的数据处理水平。基于这一优点,计算机通信技术成为了信息管理系统数据处理功能中的关键性支撑技术,具有着不可替代的作用[3]。 3.2在信息管理系统预测功能中的应用 信息管理系统除了可以对已知的数据进行处理、分析与整合外,还可以在结合现有信息的基础上,通过构建合理的数学模型,选择恰当的数据计算公式,对数据未来发展方向与走势进行科学预测。为了实现信息管理系统的预测功能,需要采集大量的数据信息作为分析基础,而对此类基础性数据的采集以及获取工作必须依靠信息管理系统中的数据传输功能,换言之为了保证信息管理系统预测功能的准确性,就需要对在数据传输环节具有突出优势的计算机通信技术加以运用。随着现阶段计算机通信技术在信息管理系统中得到了广泛的应用,计算机通信技术逐渐成为信息管理系统预测功能的重要技术支撑,保证了数据传输的的准确性与高效性。 3.3在信息管理系统计划功能中的应用 信息管理系统在对信息的管理中,可以在对现有数据进行全面分析的基础上,根据相关管理人员的实际管理需求提供相应的管理计划,从而有效地提升相关管理人员的信息管理效率。信息管理系统的预测功能与计划功能类似,都需要采集大量的数据信息作为分析基础,并由各个管理层的基础数据出发对制定合理的管理计划。为了满足信息管理系统计划功能对大量数据信息的需求,这就需要应用一种可靠性的技术实现对数据的传输,并拓宽计算机通信技术应用的宽度与深度。计算机通信技术作为现阶段数据处理的主流技术,可以有效的保证数据的准确性满足信息管理系统计划功能对信息的需求[4]。 3.4在信息管理系统控制功能中的应用 信息管理系统的控制功能主要指的是在相关管理人员制定了管理计划以及管理目标后,由信息管理系统对管理计划中的数据信息进行实时性的跟踪监测,再将相应的跟踪监测结构及时地反馈给相关管理人员,实现对信息管理计划的监控。信息管理系统中的控制功能,可以对信息管理过程中的安全隐患进行及时排查,并对突发情况进行及时做出反应。信息管理系统的控制功能与其他功能类似,同样需要庞大的数据信息辅助控制功能的实现,数据传输作为控制功能开发的基础,需要计算机通信技术对其进行实时性监管。从控制功能的有效性出发,计算机计算机通信技术可以在很大程度上提升控制功能的运作达标率,有利于实现信息管理系统控制的有效性。 3.5在信息管理系统决策功能中的应用 由于信息管理系统需要大量的基础数据作为分析基础,而且可以根据信息管理系统的现实性需要对基础数据进行综合性利用,再利用相应的数学理论开展数据建模工作,从而得出最优化的数学模型,对信息管理走向进行科学决策。信息管理系统中的决策功能作为系统中极为重要的功能,有效的决策功能可以推动信息管理系统的发展与创新[5]。在信息管理系统的决策功能中应用计算机通信技术,可以从保证数据传输的可靠性出发,提升信息管理系统的数据综合处理能力,从而有效地提高决策功能的时效性。与此同时,在信息管理系统中合理地应用计算机通信技术,可以在系统传输数据的同时,提高信息管理系统数据处理的效率,在一定程度上缩短决策功能的反应时间,保证信息管理系统可以有效地对数据进行实时掌控,保证决策的科学性。 结论 总而言之,随着我国综合国力以及经济水平的提高,计算机通信技术在我国各个领域中都得到广泛的应用,为人们的日常工作以及生产活动提供了较大的便利性。通过应用计算机通信技术可以实现数据的可靠性、及时性传输,从而提升信息管理系统的管理效率。因此在应用计算机通信技术的过程中,应当深入分析计算机通信技术的技术要点,推动信息管理系统的发展。 作者:章昱 单位:渤海大学信息科学与技术学院 信息管理系统毕业论文:计算机信息管理系统设计原理分析 【摘要】在我国各行各业的发展都不离开计算机信息技术,本研究从三个方面对计算机信息管理系统设计原理进行分析:计算机信息管理系统设计原理;计算机信息管理系统的设计语言;模块设计原理。并提出了计算机信息管理系统设计的发展方向:保持创新性和重视信息安全,为计算机信息管理系统设计方面提供了信息和支持。 【关键词】计算机信息管理系统;设计原理 伴随着信息化时代的到来,人们生活、工作和学习中对计算机的依赖越来越大,计算机技术也得到了发展和广泛应用,目前已经成为实现办公自动化的必备工具。计算机技术的使用带来了极大的便利,首先计算机广泛的投入使用,使得人力的投入得到大幅度削减,更多的劳动力解放出来,投入到更多的岗位中,实现了资源的合理配置和有效利用。本研究以分析信息管理系统的设计原理为主要内容,并根据分析的情况,提出建议,为今后的计算机设计工作提出思路。 1概念和定义 所谓的信息管理系统是指:以实现信息管理为出发点,主要的目标是开发出信息管理系统,最终是为了建立一个完善、高效的计算机服务平台。做为计算机领域中一部分的计算机管理系统,可以实现计算机资源优化整合,并按照命令要求,给出所需要数据资料,同时,在需要的时候还能实现对数据的分析和编辑。由于信息量巨大,计算机管理人员需要在运用信息技术的前提下,对大量信息进行专业数据处理,最后得到优化和协调的信息。对数量巨大且反复杂乱的资料数据进行处理的前提是采取有效方式实现数据的储存。而对于整理好的数据,需要在专业的计算和归纳帮助下,实现数据整体的分析。通过数据处理可以实现风险总结,得到数据整体的趋势。在得出上述数据后,做出的方案就更具有科学性和有效性。总之,计算机信息管理系统是同时涉及网络规划和计算机技术领域的,全新的信息处理系统[1]。 2对计算机信息管理系统设计原理的分析 2.1计算机信息管理系统设计原理 简单来说设计原理就是具体过程分析。过程的第一步对整个过程的全面分析,确定需要用服务器达到什么目的,或者需要具备的管理功能。一般来说当需要的功能较为简单的情况下,采用删除和增加来进行功能改进即可。然后为了实现服务器的功能需要进行模块设计,掌握文件信息分类标准和种类,分类处理界面,以实现对某一类型文件信息进行管理。设计模块的目的是实现服务器功能,因此不论是分模块操作还是直接结合操作都是可以的。接下来是数据库的设计、数据字典的建立和编程软件的掌握。在数据库设计中,需要对相关信息进行分析和收集,得到数据字典和数据流图,结合客户需求归纳综合,即可获得概念模型。下一步就是由概念模型得到数据模型,也就是说进入了逻辑结构设计。上述工作完成后,就是根据数据模型选择物理结构,进入数据库建立、程序编制、试运行、系统调整和评价环节。另外一方面,做为数学重要分支的计算机科学,其内部的许多原理都或多或少的涉及到了数学知识,因此,对数学知识的灵活掌握有助于更为全面和深刻的理解计算机信息原理,同时,对原理的掌握能够有利于计算机信息管理技术水平的提高和设计效率的大幅度提高。 2.2计算机信息管理系统的设计语言 计算机信息管理系统设计的语言主要有:VB、PB、Delphi、C++。相对而言C++的优点是使用效率较高,当操作系统为Windows,使用C++语言编程,能够提高信息管理系统的执行效率,因此有说法认为C++是高水准程序设计人员使用的。但是做为聪明的计算机信息管理系统设计人员,C++并不是最佳选择,主要原因有:C++较难学,不易被熟练掌握;程序开大速度缓慢。因此,很多程序设计人员并不选择使用C++,而是选择使用VB、PB和Delphi语言。这三种语言的优点是:计算机信息管理系统分为前台运行和后台运行,前台运行的是经程序语言编制的程序,后台运行的是数据库,而VB、PB和Del-phi语言较C++语言具有更为强大的数据接口功能,不仅易于维护,还有运行速度快的优点[2]。 2.3模块设计原理 首先模块设计的目的是将子系统中模块自身内部结构进行明确分割,并将分割后的模块结构图描绘出来。在计算机信息管理系统设计过程中,进行子系统模块设计时,需要规定子系统之间和模块之间相互信息传输数据,以及不同模块和系统之间的调配和使用方法。对于模块之间的设计,需要经过科学衡量以提升模块结构质量。另外,如何实现数据流图里的模块结构图如何被正确合理的输出并保存也是需要重点研究的,也是信息系统设计人员在模块划分时应该主要关注的问题。 3计算机信息管理系统设计的发展方向 3.1保持创新性 计算机信息管理系统设计原理需要不断的更新换代,数据库信息也需要不断更新,国内外科技文献的搜索和使用也需要不断更新,如此才能与世界先进水平保持一致,才能吸取先进的研究成功,才能更好的服务社会经济建设。计算机信息管理系统保持创新性有利于信息管理效率的提升,从而为经济的快速发展提供动力[3]。 3.2信息安全需要受到重视 项目编程总负责人对子系统进行处理时,需要保证各子系统之间的独立性,避免系统时间相互干扰。由于信息网络可实现随时随地的共享,而以网络为基础的信息管理系统也就容易出现信息被窃取的现象,因此,计算机信息系统未来的发展中尤其需要加强信息安全性[4]。 4结语 综上所述,在我国各行各业的发展都不离开计算机信息技术,计算机信息管理水平的提高有利于工作效率的提升和人力资源成本的减少,所以研究计算机信息管理系统设计原理的分析尤为重要。本研究分析了计算机信息管理系统设计原理,并提出了计算机信息管理系统设计的发展方向,为计算机信息管理系统设计方面提供了信息和支持。 作者:闵哲 单位:甘肃省分析测试中心 信息管理系统毕业论文:计算机信息管理系统安全问题及对策 【摘要】随着计算机信息技术的发展,对当前的社会发展有着非常大的促进作用,人们的生活水平也有了很大程度的提高。但是,计算机信息管理系统安全问题也成为当期人们广泛关注的焦点。本文主要对计算机信息管理系统中存在的安全问题进行分析,提出计算机信息管理系统安全问题的改进措施。 【关键词】计算机信息管理系统安全问题 1前言 当前我国已经全面进入信息时代,计算机技术已经逐渐运用到社会上的各个角落,很大程度上促进国民经济的发展。计算机信息管理系统也就是以计算机为主要的工具,通过对数据的收集、储存、分析以及处理,在经过计算机使用者的审核之后,获得使用者需要信息的系统。在当前的互联网时代,市场竞争不断增加,当前的人们计算机信息管理系统安全问题显得极为重视,为了能够有效的保证计算机信息管理系统的安全,保护计算机使用者的切身利益。因此,对计算机进行管理的同时加强计算机信息管理系统改进措施显得非常重要。 2计算机信息管理系统中存在的安全问题 2.1计算机信息管理系统容易受到外界的破坏 目前,我国的计算机信息管理系统已经从传统的信息管理模式中退出,当前的计算机信息管理工作主要还是采用计算机自动化的管理方式,这样的管理方式方便计算机对有关内容的查询以及储存,同时具备强大信息收集功能。但是,在信息管理的过程中,还存在计算机信息管理系统、计算机硬件等方面的问题,使得计算机信息管理工作存在很大的难度。同时由于当前的计算机使用量非常大,人们通过计算机获取的网络信息也越来也多,在当前开放的网络时代,计算机无论是在使用的过程中,还是在关机的状态下,都有可能遭到破坏,使其信息管理系统不能够正常工作,或者造成大量重要信息缺失。例如:现阶段较常见的计算机遭受外界破坏的常见情况有政府有关机构电脑信息管理系统被其他电脑系统攻击,官方的主页或网页受到恶意的篡改,部分系统被严重破坏,主页中恶意添加不良信息,甚至直接造成网站的瘫痪,以及有关部门重要信息丢失,或者信息失真,对单位或企业造成严重的影响。 2.2计算机信息管理系统自身存在严重的缺陷 计算机信息管理系统是一项非常复杂的程序,在计算机使用的过程中,将很多种具备单一功能的计算机程序放在一起成为一个具备很多种功能程序,在系统的管理过程中由于方式非常复杂。在很多种情况下,计算机信息管理系统都没按照相关的系统开发设计规定来进行相关的管理,但是在信息管理系统的质量却没有因为时间的缩短而得到良好的改善,反而在计算机系统的功能上存在一些缺陷。同时,由于计算机软件管系统是一项逐渐完善的过程,所以在实际的计算机管理中存在很多技术不成熟的地方,而当前大量的网络黑客正是利用技术上出现的漏洞,对计算机进行非法入侵,并在此基础上利用计算机远程控制系统,对计算进行非法操控,使得计算机内部的有用信息,例如:文件夹、基础文件、电子邮件、网络资料等被恶意篡改,对计算机使用者的生命财产造成极大的损失。 2.3计算机信息管理系统易遭受病毒入侵 计算机信息管理系统在投入到社会上使用之前,要对系统进行一个整体上的测试,检验计算机信息管理系统的合格性,而计算机信息管理系统的合格标准是系统内部有无计算机病毒的存在,在计算机运行的时候是否会因为一些网络浏览操作,造成计算机被病毒入侵,对单位、企业或者使用者造成一定的影响。当前的计算机信息管理系统的破坏程序,不仅具有针对性,同时还具有很强的传播性。在现实生活中,部分的黑客人员常常会将一些计算机破坏病毒程序通过网络直接下载,并利用网路技术使得计算机病毒包含在软件中,其他人在通过网络下载的同时,就会连同软件上的病毒一同下载,病毒在使用者计算机内传播,损坏计算机文件,导致计算机无法正常运行,对计算机软件造成严重的影响。 3计算机信息管理系统安全问题的改进措施 3.1加强计算机信息管理系统的科学性设计 计算机信息管理系统在现代化的计算机工作中实践应用,能够很大程度地提升我国计算机工作的质量,对我国有关计算机方面的工作具有非常大的帮助,在提升其工作质量的同时,还能够有效保障工作效率。因此,在进行计算机信息管理系统管理的过程中,要使得计算机具有充分的科学性以及合理性,要做好计算机信息管理系统管理,保证计算机信息系统运行的安全与质量。同时,在计算机管理的过程中制定优秀、科学、合理的设计以及使用方案,保证计算机在使用过程中的系统安全。 3.2加强计算机信息管理系统的安全管理 作为对计算机信息管理系统的基本保证,必须要建立健全计算机信息系统安全管理的相关机制,不断加强安全控制与安全防范,是保证计算机使用安全的基础。在计算机安全使用的过程中,想要加强对计算机信息系统管理过程中的安全管理,就需要针对计算机建立有效的信息访问功能、网络浏览功能、计算机使用权限功能,加强对计算机信息系统的安全防范与管理,不仅保证计算机信息管理的资源不被不法用户访问,同时还能够有效的保证计算机使用安全。因此,在计算机使用的过程中,需要通过安装防火墙,通过防火墙技术,能够有效的保证计算机在使用的过程中不被非法用户入侵,保证计算机使用的安全性。 3.3加强计算机网络安全访问 当前的互联网技术已经普及到了我国大部分的家庭,在对互联网使用的过程中,往往会因为互联网技术的使用不当,造成计算机网络遭到网络病毒的入侵。发生这样的情况主要是因为互联网技术具有一定的局限性,信息主要是通过互联网进行传播,在网络传播的过程中,就不可避免的带上网络病毒,或者是出现网络漏洞,会造成计算机资料被窃取。发生这样情况的主要原因是在局域网上主要是采用交换机为主、以路由器为辅的数据传输模式,在计算机设置的时候,想要通过这样的方法加强对网络的控制,就需要在交换机访问、控制功能的技术上,加强局域网的安全控制,保证计算机信息管理系统的安全。 4结语 综上所述,计算机信息管理系统在现阶段人们生产生活中都占有重要的地位。本文主要从加强计算机信息管理系统的科学性设计、强计算机信息管理系统的安全管理、加强计算机网络安全访问三个方面对计算机管理信息系统进行管理,结合现阶段的计算机管理系统存在的安全问题进行有关防范,对计算机的安全使用有着非常重要的意义。 作者:吴丽丹 单位:苏州大学计算机科学与技术学院 江苏省海门中等专业学校