真人一对一直播,chinese极品人妻videos,青草社区,亚洲影院丰满少妇中文字幕无码

0
首頁 精品范文 監控系統設計論文

監控系統設計論文

時間:2022-09-27 06:33:05

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇監控系統設計論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

監控系統設計論文

第1篇

1.1遠程監控需求分析

1)具有遠程控制休眠、喚醒地震儀功能。地震儀在放炮之前喚醒,在停止施工期間休眠,地震儀可有選擇的進行采集工作,這樣大大節省了數據存儲空間,降低了采集系統的功耗,延長了儀器的待機時間。

2)可查詢如CF卡剩余空間,內置電池電量,位置經緯度,采集站狀態等信息。對剩余空間、電池電量不足,采集站狀態錯誤且不能遠程修復的采集站及時安排工作人員更換。提高野外勘探作業的工作效率和靈活性,增強采集系統數據的可靠性。對讀取回來的地震儀經緯度信息在上位機端進一步處理,可用于研發地震儀排列位置監測及遠程防盜系統,保障野外勘探儀器的安全性。

3)遠程控制地震儀自檢功能,并能回收自檢數據。地震儀系統自檢內容包括檢波器內阻、噪聲、隔離度測試等,一次完整的自檢過程通常需要2-5分鐘,因此無纜存儲式地震數據采集系統一般只在開機時自檢一次,之后則無自檢過程,因此采集站的部分工作狀態,如檢波器連接狀態等僅僅反映了系統開機時的狀態,不能作為現場質量監控的標準。法國UNITE系統由于沒有遠程監控功能,在自存儲模式下通常是定時自檢,自檢時間為5分鐘,在系統自檢期間,地震儀停止其它一切工作,這樣就減弱了地震儀野外勘探作業工作的靈活性。

4)有一定的遠程修復及設置功能。如配置系統采樣率、增益,系統復位等,出工前對地震儀的工作參數進行統一配置,布設到野外后,根據自檢結果對有問題的地震儀進行參數設置和系統復位等操作,遠程修復和解決問題,節省人力物力,提高無纜地震儀智能化控制程度。

1.2無線通信技術的選擇

目前成熟的無線通信技術較多,如Wi-Fi、Zigbee、Bluetooth、GPRS、3G等,這些通信技術被廣泛應用到生活及工業生產中,北斗短報文是近幾年才發展起來的一種遠距離通信技術,表1列出了應用以上幾種通信技術典型模塊的最大數據傳輸速率、傳輸距離、通信頻帶的參數值。

1.2.1Wi-Fi

Wi-Fi是IEEE802.11系列標準的統稱,其傳輸速率快、安全性高,可集成到已有的寬帶網絡中,配合路由器組建有線、無線混合網絡快捷方便。地震勘探儀器中Wi-Fi常用的組網模式有兩種,即AP(無線訪問接入點)模式和AdHoc(點對點)模式,在野外我們可以用架設AP基站的方式來拓撲無線局域網絡的覆蓋面積[3],而AP之間可以通過網橋設備連接,從而完成更大面積的網絡覆蓋范圍,然而在實際勘探應用中AP基站和網橋設備架設困難,尤其應用于大道距的二維或者三維勘探工作中,需要更多的基站與網橋,較大的影響了施工進度。AdHoc是一種無中心、自組織、多跳移動通信網絡,結點間通過分層的網絡協議和分布式算法相互協調,實現了網絡的自動組織和數據的相互交換,這種模式下地震儀可將其采集數據及工作狀態信息接力式的傳輸回控制中心,美國WirelessSeismic公司的RT2無線遙測系統就是應用了這種多跳的數據傳輸方式,兩個節點間通信距離的范圍約為25~70m,然而這種工作模式會導致越靠近中央記錄系統的節點積累的數據量越大,且在線性的網絡拓撲結構中,數據傳輸的穩定性受通信距離與地形環境影響較大,數據通信的質量和速率難以得到有效的保證。

1.2.2GPRS、3G移動網絡通信技術

移動網絡通信技術已經成為人們工作生活中不可或缺的重要組成部分。該技術具有抗干擾能力強、傳輸速率高、網絡覆蓋面廣、接入時間短、建設成本低等特點[10],在地震勘探中可被應用于移動網絡信號覆蓋范圍內的地震臺網遠程監控,它提高了遠程儀器維護的工作效率[11]。然而在地震勘探大道距(道距大于1km)地震深反射、折射探測作業中,由于其基站的信號覆蓋范圍有限,對于遠程監控地震采集站工作存在一定的局限性。

1.2.3北斗短報文通信技術

北斗衛星作為北斗通信技術的中繼,轉發來自地面用戶端的定位及通信請求,地面中心站控制端接收到請求后,解析消息后將解算出的位置信息傳回用戶端或將接收到的接收信息通過北斗衛星轉發至另一地面用戶端,達到衛星定位及通信的目的。北斗短報文通信技術在應用時具有信號覆蓋范圍廣、安全、可靠性高和控制簡單等特點,用戶一次最大可以傳送120個漢字的報文信息,而民用信息發送的頻度通常為30-60s,接收信息則沒有頻度的要求,對于地震儀基本的控制命令收發及狀態信息的傳送,北斗短報文通信技術可以滿足無纜地震儀基本狀態監控數據傳送的要求。

1.3系統結構設計

基于北斗的無纜存儲式地震儀遠程監控系統工作,系統由主控中心、北斗衛星、采集單元三部分組成,主控中心通過北斗指揮機完成對采集單元遠程的控制及狀態數據的回收工作,并對接收到的數據進行管理和存儲。采集單元完成地震數據采集的同時,通過北斗通信模塊可接收來自主控中心端的控制命令,并反饋執行結果信息。北斗衛星是控制命令及反饋信息傳遞的媒介。

2采集站單元設計

2.1硬件設計

地震檢波器將地面振動信號轉化為模擬電信號傳輸到FPGA數據采集單元,由FPGA完成數據的采集、緩存,并提供必要的測試、控制功能。AT91RM9200作為中央處理器,讀取FPGA中存儲的數據,并轉存到CF存儲卡中;通過SPI接口與Wi-Fi模塊連接,實現近距離的無線數據傳輸功能;通過UART與GPS、北斗模塊連接,為采集站提供高精度的授時、定位、遠程通信功能,完成數據同步采集、位置信息獲取、工作質量遠程監控。采集站也可通過以太網接口與電腦終端連接,完成數據的回收及參數設置、檢查工作。采集站在野外應用時采用太陽能和內置鋰電池兩種供電模式,電源智能管理系統會根據采集站當前工作的天氣條件轉換供電模式,保證儀器可靠、穩定的工作[12]。

2.2軟件設計

采集單元的主控制器ARM9運行嵌入式Linux內核版本為2.6.31的操作系統,北斗通信進程完成對北斗模塊接收信息的解析與執行,及執行結果的反饋。北斗短報文通信系統包括指揮機與用戶機,指揮機是北斗短報文通信系統的中央控制器,它相當于一個服務器,負責接收來自多個用戶機的報文,并可以控制多臺用戶機來完成相應的指令。用戶機是北斗短報文通信系統的子節點,相當于一個客戶端,負責將節點工作信息上傳到指揮機,和接收來自指揮機的命令。北斗用戶機在接收到指揮機傳來的信息時,用戶機會通過UART將信息內容上傳給下位機系統,下位機會根據其數據傳輸的格式將信息進行解析,并根據信息包含的指令內容來執行相應的任務。

3上位機服務器軟件設計及測試

主控中心由上位機、打印機、存儲器、發電設備、北斗指揮機組成。上位機與北斗指揮機完成命令的選擇與打包發送,及對采集站反饋信息的接收、顯示、存儲和打印處理。發電設備輸出220V的交流電壓,為上位機及其外設供電。此外上位機服務器軟件通過對GoogleEarthAPI接口的調用,實現了對野外采集站排列位置的遠程監測,為微動勘探實驗中按兩個嵌套式三角形方式排列的采集站傳回的GPS位置信息在GoogleEarth中的顯示。操作人員可根據地圖顯示軟件中采集站的排列位置了解施工進度,獲取采集站排列班報,完成布站人員調度等工作。為了了解遠程監控系統的性能及數據傳輸丟包、誤碼情況,設計如下測試實驗:將7臺內置有北斗通信模塊的采集站接好檢波器放置在室外采集,由主控中心完成與各個采集站間的數據包收發,采用60s一次通訊頻度,數據包長度為200字節,從500個樣本數據中任選7個,分別用于七個站的通訊測試,主控中心將樣本數據依次發給各個子站,并重復500次,子站收到數據包后向主控中心返回相同的樣本數據。主控中心計算從開始發包到收包完成的時間間隔作為通信的延時,主控中心與采集站分別記錄通信時丟包數,并根據與標準樣本數據對比的結果記錄錯包數。

4結論

第2篇

關鍵詞:單片機;逆變電源;鎖相;抗干擾

引言

本監控系統是為鐵路用4kVA/25Hz主從熱備份逆變電源系統設計的。

4kVA/25Hz主從逆變電源是電氣化鐵路區段信號系統的關鍵設備,有兩相輸出:110V/1.6kVA局部電壓(A相);220V/2.4kVA軌道電壓(B相);兩相均為25Hz,且要求A相恒超前B相90°。由于逆變器是給重要負載供電,且負載不允許斷電,故采用雙機熱備份系統,一旦主機發生故障,要求在規定時間內實現切換,因此,備份逆變器一直處于開機狀態。由于逆變器經過了整流,逆變兩級能量變換,功率較大,且指標要求較高,必須要采用先進的控制技術;同時為了安全實現主從切換,也必須要有完善的監控系統來實現鎖相,保證整機的安全。

1監控系統總體設計要求

根據實際情況,本系統主要完成以下功能:

1)主從切換功能主從控制之間實現準確無誤的切換,具有自動和手動兩種功能,保證切換時電壓同頻率,同相位,同幅值;

2)鎖相功能主從機組局部電壓同頻同相,同一機組內A相恒超前B相90°;

3)完善的保護功能具有軟起動功能,以避免啟動瞬間電壓過沖對逆變器及負載的沖擊,以及輸出過壓、過流保護,頻率、相位超差保護,橋臂直通保護,過熱保護等;

4)顯示功能實時顯示運行參數及工作狀態并具有聲光報警功能,以提示值班人員及時排除故障;

5)通信功能具有主從機組之間通信,與監控中心(上位機)通信等功能;

6)抗干擾功能系統具有良好的抗干擾能力。

2系統硬件電路設計

2.1DS80C320單片機簡介

DS80C320是DALLAS公司的高速低功耗8位單片機。它與80C31/80C32兼容,使用標準8051指令集。與普通單片機相比有以下新特點:

1)為P1口定義了第二功能,從而共有13個中斷源(其中外部中斷6個),3個16位定時/計數器,兩個全雙工硬串行口;

2)高速性能,4個時鐘周期/機器周期,最高振蕩頻率可達33MHz,雙數據指針DPTR;

3)內置可編程看門狗定時器,掉電復位電路;

4)提供DIP,PLCC和TQFP三種封裝。

2.2基于DS80C320的監控系統硬件電路設計

按照上述系統設計要求,設計了如圖1所示的監控系統。監控系統采用模塊化的設計思想,分為微處理器及外設模塊,模擬量采集模塊,開關量采集模塊,頻率及相差測量模塊,控制量輸出模塊,人機接口模塊,同步信號模塊以及通信模塊。

1)微處理器及外設模塊微處理器采用DS80C320,非常適合于監控。本系統充分利用前面已提及的特點,簡化了硬件設計與編程,從而提高了整個系統的可靠性。根據系統需要擴展了一片8255,一片E2PROM和一片8254。

2)模擬量采集模塊根據采集精度要求以及被采集量變化緩慢的特點,采用AD公司的高速12位逐次逼近式模數轉換器AD574A,其內部集成有轉換時鐘,參考電壓源和三態輸出鎖存器,轉換時間25μs,并通過ADG508A擴展模擬量輸入通道。

3)開關量采集模塊首先經光耦進行隔離后,再通過與門送入單片機的外部中斷口,同時通過8255送入單片機,采取先中斷后查詢的方式。

4)頻率及相差測量模塊信號先經過具有遲滯特性的過零比較器轉換為方波,然后通過雙四選一開關4052送入單片機,通過定時器T0來計算頻率和相差。

5)控制量輸出模塊通過光耦控制輸出,實現可靠隔離。

6)人機接口模塊包括按鍵和顯示部分。通過簡單的按鍵選擇,實現電流、電壓、頻率及相差的顯示。顯示部分采用8279驅動8位七段LED顯示,同時通過發光二極管和蜂鳴器提示運行狀態。

7)同步信號模塊本模塊用來實現鎖相。單片機控制8254產生局部同步脈沖和軌道同步脈沖,同步脈沖用來復位正弦基準。通過軟件控制同步信號的頻率,可實現主從鎖相和局部及軌道的相位跟蹤。具體實現過程將在下文詳述。

8)通信模塊采用了RS232和RS485兩種通信方式。利用串口0采用RS232實現與另一機組監控單元的雙機通信,獲取對方機組狀態信息;利用串口1采用RS485標準接口實現與上位機的通信,完成傳輸數據和遠程報警等功能。

3系統軟件設計

3.1系統軟件流程

主程序流程圖如圖2所示。系統上電復位后,首先對單片機,芯片及控制狀態進行初始化;然后讀取AC/DC模塊的工作狀態,若正常則啟動DC/AC模塊,否則轉故障處理;開啟DC/AC后,讀入其工作狀態并判斷輸出電壓是否滿足要求,有故障轉故障處理,正常則開啟故障中斷;接下來進行主從機組判斷和相位跟蹤,實現主從相位同步和局部及軌道電壓的鎖相;只有在實現鎖相后,才采用查詢方式處理鍵盤及測量顯示。在軟件編制中,鍵盤中斷是關閉的。實驗證明,對人機交互通道采用這種查詢處理方法,完全可以滿足系統的實時要求。開關量的輸入采取先產生中斷,后查詢的方法,保證了響應的實時性和逆變系統的安全性。

3.2系統采用的主要算法和技術

3.2.1交流采樣算法

測量顯示大信號的交流量時,通過互感器得到適合A/D轉換的交流小信號,然后對小信號進行采樣,最后對采樣數據采用一定的算法,得到正確的顯示值。均方根法是目前常用的算法,其基本思想是依據周期連續函數的有效值定義,將連續函數離散化,從而得出電壓的表達式

式中:n為每個周期均勻采樣的點數;

ui為第i點的電壓采樣值。

3.2.2數字濾波算法

A/D轉換時,被采樣的信號可能受到干擾,從采樣數據列中提取逼近真值數據時采用的軟件算法,稱為數字濾波算法。目前常用的方法有程序判斷濾波、中值濾波、算術平均濾波、加權平均濾波、滑動平均濾波等。根據本系統對采集精度有較高要求以及被采集的模擬量變化緩慢的特點,采用程序判斷濾波法和算術平均濾波法相結合的濾波方法,即進行多周期采樣,取其算術平均值作為有效采樣值。每次采樣后和上次有效采樣值比較,如果變化幅度不超過一定幅值,采樣有效;否則視為無效放棄。

3.2.3單片機鎖相技術

本監控系統一個很重要的功能是實現相位同步,即保證主從機組的相位同步和機組內局部電壓相位恒超前軌道電壓相位90°。本系統鎖相的基本原理是,對于頻率相同而相位不同步的兩路信號,比如A路和B路,若A路為基準,B路超前(滯后)一定的相位,可以通過適當降低(增大)B路信號的頻率來實現相位調整進而鎖相,最后再把B路頻率置為原頻率值。

本系統中,單片機控制8254產生25Hz同步脈沖,同步脈沖用來復位正弦基準,使基準正弦波重新從零值開始。基準正弦波與三角波比較產生SPWM波,經逆變得到與基準正弦同頻的交流輸出,因此,通過調整同步脈沖的頻率可改變正弦基準的頻率,進而可改變被調整輸出電壓的相位。要實現系統的鎖相要求,需要從機組局部電壓跟蹤主機組的局部電壓,各機組軌道電壓跟蹤本機組的局部電壓。因此,要有主從局部鎖相和局部軌道相位跟蹤兩個子程序。

鎖相的流程圖如圖3及圖4所示。首先由多路開關選擇要鎖相的兩路信號,由單片機測量相位差,并對所得相位差數據進行必要的運算和處理后,判斷有無超差。倘若相位超差,則根據超差范圍確定同步脈沖的頻率值。如果是主從局部鎖相,則應同時改變從機組局部和軌道的同步脈沖;否則,若為局部、軌道相位跟蹤,則只改變本機組軌道的同步脈沖。通過調整同步脈沖,可實現相位調整。實現鎖相后,同步脈沖的頻率置為25Hz返回。

4抗干擾措施

由于該監控系統工作于強電環境,很容易受到各種干擾的影響。干擾一旦串入系統,輕則會引起誤報,嚴重時就會導致整個系統癱瘓,甚至造成重大事故。本系統從硬件和軟件兩方面采取了抗干擾措施,保證了監控系統的可靠運行。

4.1硬件抗干擾措施

1)光電隔離在輸入和輸出通道上采用光耦合器件進行信息傳輸,在電氣上將單片機與各種傳感器、開關、執行機構隔離開來,可以較好地防止串模干擾。

2)加去耦電路在電源進線端加去耦電容,削弱各類高頻干擾。

3)合理布置地線系統中的數字地與模擬地分開,最后在一點相連,避免了數字信號對模擬信號的干擾。

4)數字信號采用負邏輯傳輸騷擾源作用于高阻線路時易形成較大干擾,而在數字信號系統中,輸出低電平時內阻要小些,因此,定義低電平為有效(使能)信號,高電平為無效信號,可減少干擾引起的誤動作,提高控制信號的可靠性。

4.2軟件抗干擾措施

1)利用可編程硬邏輯看門狗將單片機從死循環和跑飛狀態中拉出,使單片機復位。而DS80C320提供了內部可編程硬邏輯看門狗,不須外加電路,就能夠實現可靠的超時復位。同時,DS80C320還為一些重要的看門狗控制位提供了訪問保護,防止單片機失控后對這些重要的控制位進行非法操作,進一步保證了程序的安全性。

2)對于數字信號采集,利用干擾信號多呈毛刺狀且作用時間短這一特點,多次重復采集,直到連續兩次或兩次以上采集結果完全一致才認為有效。數字信號輸出時,重復輸出同一個數據,其重復周期盡可能短,使外部設備對干擾信號來不及作出有效反應。

3)對模擬量的采樣和處理,采用數字濾波技術。

4)采用指令冗余和軟件陷阱,防止程序跑飛。

第3篇

中國的城市化發展,住宅小區逐漸智能化管理,相應地對建筑電氣工程提出了更高的要求。建筑電氣工程作為現行小區建設的重要組成部分,就需要對設計技術高度重視,才能夠保證小區的建筑質量。本論文針對住宅小區建筑電氣工程設計技術要點進行研究。

關鍵詞:

住宅小區;建筑;電氣工程;設計技術;要點

引言

中國社會經濟快速發展,人們對生活質量越來越高要求,對住宅小區的建筑質量倍加關注。電氣工程屬于是建筑施工中的基礎性工程,隨著住宅環境的不同,就需要對電氣工程不斷完善。面對目前住宅小區建筑的電氣工程中所存在的問題,就需要對設計技術以高度重視,以提高住宅小區的建筑使用質量。

1住宅小區配電系統的設計

1.1配電系統中變壓器的設計

目前的住宅小區運行中的一個明顯特點就是用電負荷在不斷增加,這是由于城市居民的經濟水平提高,生活質量也相應地提高,各種電氣設備的使用量增加,就必然會增加用電負荷。這就需要住宅小區在電氣工程設計的過程中,要對小區居民的用電負荷充分考慮,對科學合理地設計變壓器[1]。特別是中國在近年來倡導節約能源,促進環境保護,在對住宅小區的電氣工程進行設計的時候,考慮到用電負荷問題的同時,還要考慮到節約能源問題,對變壓器的型號、安裝數量都要從建筑的運行實際出發進行配置,以使配電系統安全穩定地運行,同時還降低了能源消耗量,住宅小區居民的用電也不會受到影響。

1.2配電系統中的其它設計

住宅小區的配電系統設計中,需要重點解決的問題就是滿足建筑用戶不斷增加的用電需求。面對用電負荷不斷增加的問題,就需要做好節約能源的工作。在具體工作中,可以對居民的電能使用情況進行了解,對電能的使用做好分類,使得所采用的節約能源措施更具有針對性,發揮時效性,配電系統設計也更為科學合理。在為建筑配置低電壓設備時,要安裝繼電保護裝置,以使低電壓設備處于良性運行狀態,保證為住宅小區居民持續穩定地供電。小區的配電系統設計中,為了保證供電長時間持續供電,特別是維持機房供電的持續穩定,機房供電往往是一級消防動力負荷,居民的家庭用電會采用三級負荷。通過對負荷劃定級別控制用電負荷,就可以達到節約能源的作用。

2住宅小區監控系統的設計

2.1監控系統中消防監控系統的設計

住宅小區是人口集中的區域,也是各種電氣設計集中安裝的區域,因此,保證消防安全是至關重要的,這也是住宅小區建設的關鍵。要提高消防安全質量,很多的城市住宅小區都安裝了消防監控系統,對火災發揮有效的控制作用。從目前的住宅小區消防監控系統的設計情況來看,是將系統劃分為局部監控區域和中央監控區域,在消防控制模塊中設置有消防指揮運行流程,如果住宅小區中有火災發生,在消防監控系統中的警報裝置就會對火災隱患進行檢測,同時發出消防警報[2]。在火災現場,消防監控系統的控制模塊還會以手動操作的方式或者自動操作的方式指揮火災現場,對火災起到了有效的控制作用。在對消防監控系統進行安裝中,為了保證監控系統在火災發生的過程中安全運行而不會遭到破壞,就要對系統予以電磁干擾,并做好防護工作。對于系統中的線路材料,要求具有良好的耐火性能,以使得消防監控系統的功能得以充分發揮。

2.2監控系統中消防探側器的設計

在城市住宅小區中,消防探測器是重要的裝置,不僅可以對火災予以探測,而且還能夠及時地啟動報警裝置,隨之火災監控模塊啟動。安裝消防探側器的過程中,要根據實際工作需要選擇消防探側器的型號,還要考慮到安裝的位置以及運行環境,保證消防探側器的功能得以充分發揮[3]。雖然現行的住宅小區中所安裝的消防探側器對環境具有較強的適應性,而且不會受到安裝位置的局限,具有良好的火災報警效果,但也要從其應用范圍出發對其安裝區域加以明確。

3住宅小區防雷設施的設計

住宅小區的建筑安裝有各種電氣設備,就要做好防雷涉及工作。通常而言,住宅小區會安裝基礎性的防雷裝置,這對于建筑電氣工程而言是遠遠不夠的。要強化防雷設計,就要將電氣防雷系統構建起來,保證防雷系統有效運行。這就需要在安裝防雷裝置的過程中,要對住宅小區的規模以及防雷裝置所安裝的位置充分考慮。在安裝直擊防雷裝置的過程中,要考慮到其所發揮的作用是避免直擊雷對住宅小區的配電系統以及監控系統造成破壞。這就需要從住宅小區的實際情況出發做好接地工作,之后根據需要安裝各種避雷設施,諸如避雷針等等,以避免建筑被雷擊。對于住宅小區的建筑,其高度國家都有明確規定。如果建筑高度超過了規定范圍,就要每間隔5米至8米的高度就要設置避雷帶,還要連接地下線,以防止金屬構件被雷擊。當雷電的強度較高,防雷裝置就會對電氣設備的絕緣層造成破壞,這就需要安裝雷電反擊設置[4]。防雷裝置接閃器會影響到建筑物中的金屬物,兩者要保持一定的距離。另外,建筑物中的鋼筋和其他的金屬物之間的距離都要符合規定,還要與防雷引下線進行連接。建筑中所安裝的各種電氣設備都要做好接地工作,還要連接防雷接地,以避免電氣設備遭到雷擊。住宅小區建筑安裝有大量的電氣設備,有必要將綜合布線系統構建起來,合理設計通訊網絡,以保證各項信息有效傳輸而不會受到雷電的影響。

4結束語

綜上所述,中國城市居民的生活水平逐漸提高,對住宅小區的建筑質量提出了更高的要求。對電氣工程設計工作予以高度重視,是為小區居民塑造舒居住環境的重要條件。建筑電氣工程作為建筑工程中的基礎部分,直接關乎到建筑的使用功能。特別是目前各種新的電氣技術在電氣工程中得以應用,就更需要針對建筑電氣設計工作積極探索,提高設計質量,以確保建筑電氣運行穩定,更好地滿足住宅小區居民的電氣使用需求。

作者:余翔 單位:湖北工業大學

引用:

[1]田建紅.智能小區建筑電氣工程設計與實踐[D].西安交通大學碩士學位論文,2012.

[2]周元.智能小區建筑電氣工程設計與實踐[J]山東工業技術,2016.

第4篇

關鍵詞:智能電力監控;現狀;趨勢

為了保證電力系統的正常運行,我們需要對電力線上的電壓、電流和功率等各種參數進行實時或頻繁的測量和監控。同時,隨著科學技術的迅速發展,電力系統也正在不斷向自動化、無人化方向發展,因此,智能電力監控系統在近年來得到了較快地發展,具有越來越高的可靠性和連續性。

一、智能電力監控系統發展歷史及現狀

電力系統監控技術在我國的研究和應用已經有50多年的歷史。20世紀50年代,對電力系統的監控主要是模擬式監控,遙測裝置與遙信、遙控分開。遠動裝置使用的元器件主要是電子管、電磁繼電器和繼續式步進選線器等,工作速度低、容量小、維護工作量大、可靠性差。20世紀60年代,我國研制了以半導體元器件為主的無觸點式的遠動裝置,采用數字式技術將遙測、遙信、遙控和遙調綜合于一體,稱為數字式綜合遠動裝置,其工作性能有了明顯的提高。但這種裝置按布線邏輯方式構成,電路一經確定難以更改,在功能和容量方面受到限制。70年代后期,工程人員在數字式綜合遠動裝置的基礎上研制成功可編程式的遠動裝置,具有適應性強、擴展方便等優點。

80年代末,微型計算機的發展為遠動提供了強有力的技術支持,采用微機使遠動技術進入了一個嶄新的時代,其主要優點是適應性強、功能和容量擴展方便、便于通信等優點。1987年,清華大學電機工程系研制成功我國第一個變電站綜合自動化系統,在山東威海望島變電站投運。從20世紀80年代中期開始,電力負荷控制系統在我國得到了廣泛的推廣和應用,曾為緩解我國90年代中期以前的電力供需矛盾起了關鍵性的作用。

進入21世紀以來,隨著計算機技術、通訊技術和人工智能技術的快速發展,智能電力監控系統在電力行業及其他相關行業得到了越來越廣泛的應用。所謂智能電力監控系統,是指利用計算機、計量保護裝置和總線技術,對配電系統的實時數據、開關狀態及遠程控制進行集中檢測和集中管理的軟、硬件設備。智能電力監控系統具有硬件、軟件模塊化,通信網路化,通信信道專用化和界面圖形化等特點。如南瑞集團的ISA一1及DISA、北京哈德威四方的CSC2000、山東大學的ES60、和東方電子的DF3003系列在國內均具有較大影響。

這些智能電力監控系統一般由管理層(站控層)、通信層(中間層)、間隔層(現場監控層)三部分組成。

在數據采集處理方面,監控系統一般可實時和定時采集現場設備的各電參量及開關量狀態(包括三相電壓、電流、功率、功率因數、頻率、電能、溫度、開關位置、設備運行狀態等),將采集到的數據或直接顯示、或通過統計計算生成新的直觀的數據信息再顯示(總系統功率、負荷最大值、功率因數上下限等),并對重要的信息量進行數據庫存儲。

在用戶管理和報表管理方面,監控系統一般可對不同級別的用戶賦予不同權限,從而保證系統在運行過程中的安全性和可靠性。如對某重要回路的合/分閘操作,需操作員級用戶輸入操作口令外,還需工程師級用戶輸入確認口令后方可完成該操作。監控系統一般具有標準的電能報表格式,并可根據用戶需求設計符合其需要的報表格式。系統可自動統計和自動生成各種類型的實時運行報表、歷史報表、事件故障及告警記錄報表、操作記錄報表等,可以查詢和打印系統記錄的所有數據值,自動生成電能的日、月、季、年度報表,根據復費率的時段及費率的設定值生成電能的費率報表,查詢打印的起點、間隔等參數可自行設置;系統設計還可根據用戶需求量身定制滿足不同要求的報表輸出功能。

在事件記錄和故障報警方面,監控系統一般對所有用戶操作、開關變位、參量越限及其它用戶實際需求的事件均具有詳細的記錄功能,包括事件發生的時間位置,當前值班人員事件是否確認等信息,對開關變位、參量越限等信息還具有聲音報警功能,同時自動對運行設備發送控制指令或提示值班人員迅速排除故障。

二、智能電力監控系統的發展趨勢

首先,隨著嵌入式技術的發展和成熟,智能電力監控系統的數據采集系統將更加完善。傳統的數據采集一般是基于微處理器的設計,用匯編語言編寫。當系統受到干擾時(室外數據采集最易受干擾),程序就會跑飛,瞬時采集數據就會丟失,系統就會癱瘓。利用嵌入式操作系統作支持就可以有效地解決此類問題,避免因“死機”引起的各種問題、開銷和經濟損失。同時還可以靈活的對系統的各項功能進行擴展,而無需改動以前的程序,為系統的升級提供了方便。另外還可以引入嵌入式GUI技術改善人機接口,提高采集系統的可視性,同時提供數據網絡上傳功能等。

其次,智能電力監控系統將不僅能實現常規的遙信、遙控、遙測和遙調功能,還可以實現遙設功能。使用遙設功能可以遠程修改分散繼電保護裝置的定值、控制字,以及調整各種儀表的工作狀態。從目前的技術手段來看,遙設功能可以通過3G網絡的數據通信來實現。隨著科學技術的不斷發展,將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統3G網絡時代已經來臨。在3G的網絡平臺下能夠處理圖像、音樂、視頻形式,提供網頁瀏覽、電話會議等大流量的數據傳輸。系統能實現與監控子站雙向通信,既能從各監控子站接收各種電氣參數數據、又能為用戶提供一個可視化界面,使用戶足不出戶即可了解遠方子站實時運行狀況,并可根據實際需要向監控子站發送各種操作命令,控制監控子站的運行情況,并且當設備出現異常或被盜時能自動發出報警信號。

第三,電力監控系統要求要有較高的安全性能,必須能夠避免黑客的破壞和病毒的侵入,防止系統崩潰。智能電力監控系統設計者和建設者在網絡安全和數據庫安全方面將給予更多的重視。

參考文獻:

1、薛誠星,鄧必紅,余臻.基于兩種平臺開發的電力監控系統軟件的設計閉[J].工業控制計算機,2006(7).

2、周國慶,尹燕磊,張留全,張允剛.基于以太網的電力智能監控終端的研究[J].微計算機信息,2007(2).

第5篇

(①吉林化纖集團有限責任公司,吉林 132115;②北華大學電氣信息工程學院,吉林 132021)

(①Jilin Chemical Fiber Group Co.,Ltd.,Jilin 132115,China;

②College of Electrical & Information Engineering,Beihua University,Jilin 132021,China)

摘要: 為了提高熱軋帶鋼的卷曲溫度控制精度,本文設計了基于組態王和WinCC flexible的上位機監控系統。本論文提出的設計和溫控算法提高了軋制的生產效率和控制精度,降低了軋制的成本,為帶鋼的軋制向著高效率 低成本、低能耗、短流程、環保、安全型方向發展提供了新的途徑。

Abstract: In order to improve the control precision of coiling temperature in hot-rolled production and quality control, this paper designed PC monitoring system based on King Configuration software and Siemens WinCC flexible. This paper presents the design of improved production efficiency and algorithm of control precision rolling, reducing the cost of hot-rolled production, which proposed a new way toward high-efficiency, low-cost, low-power, short process, environmental protection, the development of a safe direction for hot-rolled production.

關鍵詞 : 卷曲溫度;組態;WinCC flexible;監控系統

Key words: coiling temperature;configuration software;WinCC flexible;monitoring system

中圖分類號:TG333 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)34-0046-02

作者簡介:牛晶(1978-),女,吉林東豐人,碩士研究生,職員;程艷明(通訊作者)(1973-),男,吉林柳河人,博士研究生,講師,主要從事無線通信、電氣工程等教研工作。

0 引言

帶鋼軋后冷卻過程是調整產品性能的重要手段,其中卷曲溫度控制是影響成品帶鋼性能的關鍵工藝參數之一。卷曲溫度控制的目的,就是通過層流冷卻段長度的動態調節,將不同工況(溫度、厚度、速度)的帶鋼從比較高的終軋溫度迅速冷卻到所要求的卷曲溫度,使帶鋼獲得良好的組織性能和力學性能。控制帶鋼最終的卷曲溫度和冷卻過程中的降溫速度是卷曲溫度控制的主要內容[1,2]。本論文通過使用監控組態軟件WinCC flexible實現了帶鋼熱連軋卷曲溫度上位機監控系統[3,4]。

1 溫度控制上位機監控系統設計

鋼廠帶鋼熱連軋生產線的層流冷卻溫度控制上位機監控系統主要包括主畫面,層流冷卻上位機監控畫面,卷曲溫度控制實時趨勢曲線,歷史趨勢曲線,實時報警窗口和歷史報警窗口。本文主要設計了卷曲溫度控制實時趨勢曲線,歷史趨勢曲線,實時報警窗口和歷史報警窗口。

1.1 趨勢曲線窗口 實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線用來反應數據變量隨時間的變化情況。這兩種曲線外形都類似于坐標紙,橫軸代表時間,縱軸代表變量值。所不同的是,在畫面程序運行時,實時趨勢曲線隨時間變化自動滾動,以快速反應變量的新變化,但不能查閱變量的歷史數據;歷史趨勢曲線可以完成歷史數據的查看工作,但它不能自動滾動,需要通過命令來輔助實現查閱。一個畫面中可定義數量不限的趨勢曲線,但在在同一個趨勢曲線中最多可同時顯示四個變量的變化情況。繪制實時趨勢曲線如圖1所示。在繪制歷史趨勢曲線時同理按照自己的需要,注明曲線定義和標識定義。

1.2 數據報表 數據報表不僅能反映生產過程中的各種數據和狀態、還可以對相應這些數據進行記錄,因此是生產過程必不可少的一個部分。它既能反應系統實時的生產狀況,也能夠對長期的生產過程進行數據統計和分析,以便管理人員和操控人員能夠實時掌握和分析生產情況。組態軟件的內嵌式報表系統提供了豐富的報表函數,可實現各種運算、數據轉換、統計分析、報表打印等。既可以制作實時報表,也可以制作歷史報表。

1.3 建立報警窗口 報警窗口的作用是反應各變量的不正常變化,組態王自動對需要報警的重要變量進行監視。當被監視變量發生異常時,將這些報警事件在報警窗口中顯示出來,其顯示格式在定義報警窗口時確定。報警窗口包括實時報警窗口和歷史報警窗口。為了分類顯示報警事件,可以把變量劃分到不同的報警組,同時指定報警窗口中顯示所需的報警組。

建立實時報警窗口:在工程瀏覽器的左側選擇“數據詞典”,在右側雙擊變量名。在“變量屬性”對話框中單擊“報警定義”標簽。將報警組名命名為“溫度”。單擊“確定”,關閉對話框。接下來設置報警窗口。雙擊此報警窗口對象,彈出對話框,對話框設置如圖2;各種文本的顏色可自由設置。單擊“報警信息格式”,單擊“確認”單擊“報警窗口定義”的確定按鈕。同理,建立歷史報警窗口,再新建一幅歷史報警畫面。激活Touchmak程序擇菜單“文件/新畫面”。繪制ClosePicture(“歷史報警窗口”)如圖2。

2 卷曲溫度效果分析

對于厚度規格為17.5mm、5.5mm、4.5mm、7.0mm、4.0mm、4.0mm,卷曲目標溫度分別為520℃、730℃、730℃、610℃、710℃、680℃的帶鋼進行控制效果分析。未投入自學習和投入自學習卷曲溫度誤差示意圖如圖3所示。

圖3(a)為沒有投入自學習功能時的卷曲溫度實際值與期望值誤差曲線示意圖。從圖中可以看出,若使卷曲溫度誤差達到±20℃為合格,則帶鋼各點卷曲溫度的合格率僅為40%。圖3(b)為投入自學習模型后的卷曲溫度實際值與期望值誤差曲線示意圖。

與圖3(a)比較可以看出,帶鋼各點卷曲溫度的合格率達到90%,極大程度上滿足了卷曲溫度控制精度的要求。由于自學習值被寫入相應的自學習庫中,以后同一鋼種同一規格的帶鋼可以直接從自學習庫中取值,提高了卷曲溫度的精度,減少了操作工的維護工作,并且為新鋼種的開發打下了良好的基礎。該卷曲溫度控制系統投入運行后,經過一段時間的參數調整及自學習,帶鋼全長90%控制在卷曲溫度目標值的±20℃以內,60%控制在卷曲溫度的±10℃以內,使卷曲溫度的控制精度達到比較理想的效果。

3 結論

本文針對帶鋼熱連軋卷曲溫度設計了基于組態王和WinCC flexible的上位機監控系統,該系統具有適應性強、開放性好、易于擴展、經濟、開發周期短等優點。利用組態王軟件的圖形編輯功能,方便地構成監控畫面,并以動畫方式顯示控制設備的狀態,具有報警窗口、實時趨勢曲線等,可便利的生成各種報表,為工作人員提供了可視化監控畫面,有利于工作人員實時現場監控。本文提出的設計在溫度控制上采用自學習模型,從而提高了軋制的控制精度以及生產效率,降低了軋制的成本,為帶鋼的軋制向著高效率、低成本、低能耗、短流程、環保、安全型方向發展提供了新的途徑。

參考文獻:

[1]張景進.熱連軋帶鋼生產[M].冶金工業出版社,2009.

[2]Grace M.davidson. Accelerated cooling: direct quenching of steels Indiana. Materials Par[M]. Ohio: Asm international. 2010.

第6篇

關鍵詞:集成化;樓宇電氣設備;監控系統

1集成化的樓宇電氣設備監控系統的現狀

自上世紀八十年代,樓宇電氣設備監控系統在國內得到廣泛應用。此系統的構建機制是依附于差異化功能系統予以區分,也就是電氣設備的構建及管理分為兩個體系,同時設計以及施工直到完成所有過程,即經差異化的施工單位所完成。這就導致了下述問題:(1)因為生產商存在差異,造成設備間出現不兼容現象,因此造成系統交互過程出現問題;(2)因為子系統的功能存在差異,同時系統之間存在獨立特性,造成資源在予以互換時出現問題。此類構建舉措致使樓宇的電氣設備在使用環節存在隱患。所以集成化的樓宇電氣設備需要每一個子系統結構互同,協議與接口也要有統一的指標,因此規避子系統互聯與硬件設施互操作所存在的弊病,達到資源與信息共享的目的。

2集成化的樓宇電氣設備監控系統結構

集成化的樓宇電氣設備監控系統的功能室能夠控制管理樓宇中的給排水、空調以及照明等電氣設施。為確保樓宇的電氣設備可靠運行,我們要深化軟硬件的穩定性。舉例說明,為樓宇實施最簡單的供電及配電過程中,我們要保障電路與電流的穩定。同時對升降壓設施溫度指標,電流的穩定性等因素都要予以實時的管理及檢測。為匹配于可持續發展的相關需要,樓宇要側重于節能減排,樓宇能耗主要來源于空調、照明以及供暖等電氣設施,為控制資源浪費,對集成化的樓宇電氣系統控制的研究勢在必行。舉例說明在樓宇內,我們要對衛生間、走廊以及停車場等地予以電路設計,可以擇取聲控傳感設備;同時擬定相匹配的電路監測,予以各水位及壓力的控制,達到節能控制的基本要求;針對空調系統,設計完善的啟動與停止控制系統,不但可以減少樓宇的負荷,同時可以達到節能減排的要求。

3集成化的樓宇電氣設備監控系統設計

集成化樓宇電氣設備監控系統,是把電氣監控系統與智能化控制進行有機的結合,自動檢測樓宇的基礎電氣設施,同時予以控制及保護,舉例說明,供配電系統的監測,檢測過程可以利用通信系統的綜合性以及自動性,為信息與資源的共享奠定良好的基礎;而且,通過互聯網,對網絡內外的資源與予以全面利用,因此達到自動化與集成化的要求,可以很好的為信息集成提供依據;經上述舉措,能夠實現電氣設施的集成化管理,而且最大化的節能。在監督合控制功能的基礎上,達到全面監視樓宇內電氣設備的工作情況,我們要予以參數采集。因為在實施參數收集與監控要經通信對參數予以傳輸,此措施不但有遠程通信的優勢,同時還具有一定的廣度。在此環節,要予以大量的參數處理。因為具有一定的監控廣度,參數存在繁瑣的特性,所以不能只追求響應速度,在求得響應速度的基礎上要確保全硬件的監控有效性,而且,要保障系統的穩定性。

4集成化的樓宇電氣設備監控系統設計的一些建議

站在行業角度來分析,全面利用現前沿的技術,對常規技術實施改造。舉例說明,把信息技術與集成化技術進行有機結合,對常規的電氣產業予以智能化的改造。空調與配電設施經改進后會有自動監測及控制功能;綜合建筑內,把一些設備予以聯網改造,能夠達到集成化管理的要求。為匹配于科技的發展,一些生產廠房在予以樓宇電氣設備的生產過程中,進行了一系列功能完善,其中包括空調的生產。在配電設施的智能化功能方面,能夠在常規的基礎上,深化智能化的檢測控制系統,這樣不但能夠具備基礎功能,還可以傳輸相關電量參數,同時予以遠程控制設備。常規的空調設施以及配電設施等加裝智能化系統,所生產的產品本身具備智能化的監控功能,在樓宇應用過程,無需設置BA系統,僅將設備予以聯網,就能夠實現集中管理的電氣設備自控系統。現階段一些大型的樓宇電氣設備生產企業已經以此為側重點予以研究,比如空調冷機廠商,目前的產品大部分均為具有智能化控制系統的設施,其控制設施能夠對所有設備予以整體的監控,所控制的設備其中涵蓋冷水出口溫度、壓縮機、冷卻水出口溫度、冷水入口溫度、閥門開度、冷卻水入口溫度與冷凍泵等設施,經整體開、停控制,達到啟動速度快與停機時間縮減的目的,可以解決耗能,深化了中央空調系統的穩定性。而且實施各機組間設備的啟、停具有連鎖及時間順序控制、相關機組運行時間自動調節,同時可以確保機組的穩定運行,對相關數據予以了保護。對相關參數予以長久的在線儲存,構建歷史報表以及歷史趨勢指標。重要的參數能夠經網絡傳輸至控制中心,在控制中心予以遙控等操作,具有智能化特點,具備BA系統所有的監控及管理功能,同時較之常規的樓控系統對設備的管理更為全面。舉例說明,智能化的開關配電設施,是在常規的開關柜上,予以智能化系統的完善,在常規配電柜的先決條件上架設了智能化的監控模式,不僅能夠實現常規BA系統的電量參數傳輸以及交流接觸設備遠程控制等功能,同時還具備常規BA系統所沒有的管理功能,其中包括故障錄波等,使設施趨于全智能化,同時使配電柜本身具備遠程監控能力,這樣就能夠在中心控制室內對配電設施予以整體性管理。在柜電柜、冷凍機以及電梯等設備上,現階段很多產品都已具有一定程度的智能化控制,不過在相關動力以及組合式空調機控制等,自身具備智能化系統的設施現階段還較少,如一臺組合式的中央空調機組,其予以室內溫度以及濕度收集,同時和設定的溫度與濕度進行對比,依附于公式,對相關加熱器、調節閥以及加濕器等設施予以控制,調節溫度、濕度,以達到相關需要,上述功能已然要利用加裝的BA系統完成。而很多空調及電氣設施在一幢大廈內,具有分布零散的特性,所以,需要加裝安裝的BA系統對其予以整體的管理。空調以及電氣設施制造企業在此類產品中,已然有一定的開發空間,所以要深化智能化系統在上述設備中的應用價值。目前各廠商所開發具有智能化控制系統的樓宇電氣設備,在應用環節,怎樣將相關電氣系統集中至一個建筑設施監控體系的平臺中,是亟待解決的一個內容。要達到相關電氣設備的集成,那么就要在研發智能樓宇電氣設備過程中,全面顧及到設備要具備一個指標化的終端接口。例如產品接口支持微軟OPC功能,這是一類相對理想的解決措施。OPC功能能夠經軟件在中央控制系統上對下屬系統OPC接口予以參數交互,僅需向集成用戶出示接口技術的相關規格以及說明即可,在此基礎上用戶經接口軟件通過監控系統對系統予以網絡監控。只要在產品研發過程中顧及到此類接口功能,那各廠家的設施就可以十分方便的集成到一起,進而達到建筑設備監控系統的相關需要。擇取指標化的現場總線技術實施樓宇電氣設備及集成,這也是未來發展的大趨勢。在研發樓宇電氣設備過程中,各電氣系統全部依附于指標的現場總線技術予以設計,這樣能夠便捷各廠商的設備的集成。如通過LONWORKS技術的智能樓宇電氣設備,只要匹配于LONMARK認證指標,則相關系統就能夠很便捷的集成至一個平臺,進而達到建筑設備監控系統的相關需要。近年來有一些產品匹配于LONMAR論證,空調設備與配電系統等廠商在研發產品的過程,要盡可以應用此技術。

5總結

綜上所述,為確保樓宇的電氣設備可靠運行,我們要深化軟硬件的穩定性。舉例說明,為樓宇實施最簡單的供電及配電過程中,我們要保障電路與電流的穩定。同時對升降壓設施溫度指標,電流的穩定性等因素都要予以實時的管理及檢測。為達到可持續發展的相關需要,樓宇要側重于節能減排,樓宇能耗主要來源于空調、照明以及供暖等電氣設施,為控制資源浪費,對集成化的樓宇電氣系統控制的研究勢在必行。把電氣監控系統與智能化控制進行有機的結合,自動檢測樓宇的基礎電氣設施,同時予以控制及保護,舉例說明,供配電系統的監測,檢測過程可以利用通信系統的綜合性以及自動性,為信息與資源的共享奠定良好的基礎;而且,通過互聯網,對網絡內外的資源與予以全面利用,因此達到自動化與集成化的要求,可以很好的為信息集成提供依據;經上述舉措,能夠實現電氣設施的集成化管理。因為在實施參數收集與監控要經通信對參數予以傳輸,此措施不但有遠程通信的優勢,同時還具有一定的廣度。在此環節,要予以大量的參數處理。因為具有一定的監控廣度,參數存在繁瑣的特性,所以不能只追求響應速度,在求得響應速度的基礎上要確保全硬件的監控有效性。現階段很多產品都已具有一定程度的智能化控制,不過在相關動力以及組合式空調機控制等,自身具備智能化系統的設施現階段還較少,如一臺組合式的中央空調機組,其予以室內溫度以及濕度收集,同時和設定的溫度與濕度進行對比,依附于公式,對相關加熱器、調節閥以及加濕器等設施予以控制,調節溫度、濕度,以達到相關需要,上述功能已然要利用加裝的BA系統完成。空調與配電設施經改進后會有自動監測及控制功能;綜合建筑內,把一些設備予以聯網改造,能夠達到集成化管理的要求。為匹配于科技的發展,一些生產廠房在予以樓宇電氣設備的生產過程中,進行了一系列功能完善,其中包括空調的生產。而很多空調及電氣設施在一幢大廈內,具有分布零散的特性,所以,需要加裝安裝的BA系統對其予以整體的管理。在柜電柜、冷凍機以及電梯等設備上,現階段很多產品都已具有一定程度的智能化控制,不過在相關動力以及組合式空調機控制等,自身具備智能化系統的設施現階段還較少。要達到相關電氣設備的集成,那么就要在研發智能樓宇電氣設備過程中,全面顧及到設備要具備一個指標化的終端接口。

參考文獻:

[1]宏文;消防電子產品和通信技術的研究基地——科研所研究成果介紹之二[J];消防科學與技術;2015年04期

[2]河南金融管理干部學院計算機教研室陳學軍河南省華興建設監理公司孫向陽;從模擬到數字[N];網絡世界;2013年

[3]馮玉萍;由天津萬麗賓館施工圖設計引發——對建筑施工圖設計細節問題的思考[J];工程建設與設計;2014年S1期

[4]吳成富;楊雪玲;李炳林;陳紹偉;當前民用建筑施工圖設計中的常見問題與思考[J];廣東建材;2011年05期

[5]趙起升,朱靜孫,王平;智能建筑中的樓宇自動化設計及其應用[J];華中科技大學學報(城市科學版);2013年03期

[6]吳國松;周水興;顧安邦;立交橋異形塊集成CAD系統的開發思路和技術關鍵[A];中國土木工程學會橋梁及結構工程學會第十三屆年會論文集(下冊)[C];2015年

[7]敖清;石洞;童頫;CAD專家系統工具ESTEA的初建——圖形功能與系統集成環境的實現[A];中國土木工程學會橋梁及結構工程學會第十二屆年會論文集(下冊)[C];2012年

[8]齊笑;爭做一流的樓宇自控產品生產廠商——訪北京信和瑞豐科技有限公司總經理姜永東[J];智能建筑;2013年02期

第7篇

(平頂山學院,河南平頂山467000)

摘要:根據高校畢業設計過程管理及質量監控信息化的需要,針對現有畢業設計管理中存在的流程不清晰、權限控制混亂等問題,設計了一種基于工作流技術的全過程質量監控系統。通過對畢業設計工作流程分析、系統內部結構和流程模板設計,實現了不同角色用戶按照一定的規則和流程來執行畢業設計任務。實踐證明,該系統大大提高了管理監控效率和論文質量。

關鍵詞 :畢業設計;過程管理;質量監控;工作流;流程模板

中圖分類號:TN926?34;TP315 文獻標識碼:A 文章編號:1004?373X(2015)15?0133?03

收稿日期:2015?02?08

0 引言

高校畢業論文在對大學生進行科學研究基本訓練、提高綜合實踐能力與素質等方面,具有不可替代的作用,是一項時間跨度長、程序復雜的系統工程[1]。然而目前學生因實習、就業等因素與導師溝通不暢,指導過程難以有效監管,先有畢業論文再補開題報告等顛倒次序操作現象普遍,使得畢業設計環節的教學效果大打折扣。各高校一般的做法是通過為畢業設計各環節制定明確規范和詳細標準來加強對畢業論文工作的監管,但隨著畢業生規模不斷增大,畢業前期流動性較強,導致管理和監控工作越來越復雜和繁重。

針對這些現狀,本文采用工作流技術,融合角色協同設計思想,以平頂山學院本科畢業設計為例,開發了一種基于工作流的畢業設計質量監控系統,旨在對高校畢業設計全過程的質量進行有效監控和管理。實踐證明,該系統界面友好、功能完備、易維護,大大提高了畢業設計的質量和管理效率。

1 工作流技術

工作流技術源于辦公自動化領域,通過將工作分解為定義良好的任務、角色,按照一定的規則和流程執行這些任務并對它們進行監控,以達到提高辦事效率、降低工作成本的目的[2],是一類能夠完全或者部分自動執行的經營流程,它根據一系列流程規則、文檔、信息或任務能夠在不同的執行者之間進行傳遞與執行[3]。

將工作流技術引入到畢業設計過程監管中,目的是讓畢業設計環節所涉及到的學校教務管理者、教學院長、專業負責人、教學秘書、指導教師、學生等多類人員明確畢業設計流程、遵守一定的規則、互相協作地完成工作任務。同時,方便各級管理者隨時掌握整個工作任務的進度,監控實時狀況。

2 系統功能及工作流程

畢業設計主要工作包括師生雙向選題、下達任務、論文撰寫、過程指導和監控、組織答辯、填寫評語、錄入成績等[4]。根據實際工作需要,系統用戶應包含:教學院長、專業負責人、指導教師、學生、教學秘書、系統管理員。各角色的主要功能設計如圖1所示。

工作流程是按照任務分配而建立的各環節有序傳遞[5]。本系統的工作流程共設置20個狀態,整個流程是順序結構,各狀態及對應的角色用戶如圖2所示。其中,當第三個狀態時間設置完成后,后續的各項任務都必須在規定的時間內完成,通過流程保障畢業設計的執行進度。當流程中某個環節被打斷,各級管理人員就能夠根據數據流信息查找到原因,輕松實現對流程的監管。

3 基于工作流的系統內部結構

與傳統管理系統不同,本系統的核心部分是工作流管理與監控模塊,該模塊負責工作流執行服務,又可分為負責管理用戶自定義流程模板的流程模板管理模塊和根據工作流中任務狀態對用戶依據角色和部門進行權限動態分布的資源與權限配置模塊;流程控制核心是整個系統流程執行的中心,負責將任務授權給下一處理人;任務管理模塊負責控制任務的啟動、流轉以及資源任務的關聯;日志管理模塊主要生成任務的執行活動記錄,系統通過專用接口與相關Office 文件模板等應用單元進行綁定,其內部結構如圖3所示。

4 系統實現及關鍵技術

為支持異地辦公系統采用B/S構架,選擇Asp.net作為主要技術手段,C#語言進行編碼,使用微軟Visual Studio 2008 作為開發工具,數據庫采用SQL Sever 2005,以AJAX技術為客戶提供良好的用戶體驗。

4.1 流程模板定義

不同專業的畢業設計流程也不盡相同。如大多文科專業只需要做好充分論證,完成畢業論文的撰寫,而對于大多工科專業更重要的是設計開發出具有個人特色的畢業設計作品[6]。針對上述問題,需要建立不同的流程模板存入流程模板庫,供不同專業套用。

流程模板應包含流程編號,流程名稱,流程描述,流程步驟及步驟數等數據項。流程步驟應包含步驟編號,流程編號,步驟順序號,步驟名稱,先前步驟號,后繼步驟號,操作人類型,操作人編號和步驟描述等[7]。

4.2 角色訪問動態樹型菜單

為提高系統的安全性,應根據系統功能設計為不同類型用戶設置相關權限、僅開放相應功能[8]。如學生用戶無權進行評語表編輯、評分表編輯、成績錄入等操作,僅開放查看功能。這些需求可通過動態樹型菜單完成[9]。實現時需要在數據庫中設計用戶表,角色表,角色權限表及樹型菜單結構四張表,并進行權限樹型菜單的數據庫綁定,通過編程實現數據庫連接、使用存儲流程查詢數據庫、將記錄集合和相關參數存入數據集三個關鍵步驟。

4.3 數據導出

系統用戶在論文指導流程中,需要填寫各類表格,如修改意見表、評語表、評分表、答辯記錄表、參考資料指導表等。這些數據,通常存放在網絡服務器的數據庫中,為便于用戶在客戶端進行瀏覽和處理,需要將數據以規定格式導出到本地文件系統中。

為以規定格式進行導出,首先,需要制作模板文件。以“修改意見表”為例,按照其格式要求制作模板文件,并插入每部分需要填充數據的書簽和格式說明。其次,在“修改意見表”的模板文件中添加代碼,關鍵代碼包括:實例化模板文件;查找“修改意見表”模板文件的網絡路徑;依據頁面結構和內容依次為書簽和格式說明定義變量并賦值;生成文檔并保存到本地文件系統[10]。

4.4 應用與開發

系統中使用工作流技術開發的指導教師用戶“查看進展情況”界面,如圖4所示,通過該界面,指導教師用戶可以清楚地掌握學院要求階段與自己進度的詳細情況。

5 結語

本文借助工作流和角色協同的思想,細化了畢業設計過程管理的工作流程,提出了完整的系統架構,研究了內部結構、流程模板、角色訪問、數據導出等關鍵技術。通過定義流程模板增強系統的柔性,使系統適合不同專業學生的畢業設計流程;通過動態樹型菜單設置角色訪問權限,使系統安全性增強;通過數據導出,方便在客戶端隨時瀏覽網絡在線填寫的各種表格。有效解決了高校畢業設計環節中進度難以統一、格式難以規范、師生難以交互、過程難以監管等問題。實踐證明,該系統滿足了廣大師生及相關負責人的需求,提高了教學管理的質量與效率,促進了畢業設計環節規范有序。

參考文獻

[1] 潘旭武.基于工作流的畢業設計管理系統[J].計算機系統應用,2013(1):54?57.

[2] 劉麗巖.工作流技術在辦公自動化系統中的應用與研究[J].邊疆經濟與文化,2010(8):51?53.

[3] 于海龍.基于工作流技術的職業院校教務管理系統設計與實現[D].長春:吉林大學,2014.

[4] 黃楚鵬.畢業設計管理系統設計與實現[D].廣州:華南理工大學,2013.

[5] 彭媛媛.工作流技術及其在高校辦公自動化系統的應用研究[J].辦公室業務,2014(1):86?88.

[6] 毛洪賁,殷德順,郭娟,等.基于.NET的本科畢業設計(論文)智能管理系統的研究與設計[J].現代教育技術,2010(10):128?130.

[7] 周琳.泛微協同管理應用平臺e?cology[J].CAD/CAM 與制造業信息化,2010(2):53?57.

[8] 楊雨圖,緱斌麗.基于工作流的技術文件審查系統設計與實現[J].制造業自動化,2011(13):28?31.

[9] 徐紅梅,熊輝.基于工作流和.NET的高校協同業務管理平臺的研究[J].四川職業技術學院學報,2011,21(1):116?119.

第8篇

關鍵詞:移動通信;網絡信息監控;系統設計

1引言

目前。各個移動通信網絡的運營商的網絡環境是異質的,其中包括了GSM網、IP網、智能網、信令網、GPRS等,它們的結構比較復雜,而且管理和控制的費用相對較高,更重要的是目前還不能將全網的管理信息集中起來進行統一處理。隨著未來幾年IN、GPRS、移動IP、WAP等新業務的高速發展,這一切都迫切要求加快網管建設,提高維護管理水平和規劃能力,保證移動通信業務向更深更廣層次的發展。

研發移動通信網絡智能監控系統是為了能夠實時監控移動通信網絡的通信質量,從而為移動通信網絡優化工作人員優化網絡提供有力的科學依據。我國移動通信發展速度很快,而相應的網絡管理和維護水平滯后,從而出現通信容量不夠、小區劃分和話務量分配不合理、同頻干擾嚴重、無線覆蓋不好等亟待解決的問題。因此,加強網絡監控,搞好運行維護,改善網絡通信質量,保證網絡的正常運行和安全,已成為一項重要的課題。

2移動通信網絡監控系統總體設計

2.1層次架構分析

移動通信多業務智能監控系統是基于GSM網絡的無線通信多業務仿真平臺。該仿真平臺可根據需要加載不同業務并對其運行質量進行分析和評估,滿足多種移動業務的需求。此外,該平臺還可建立與BSC的連接,通過對特定通信過程中上行和下行信令的比較來對網絡故障進行深入分析。

監控系統通常有兩種結構形式:集中式和分布式。前者的優點在于結構簡單、成本低,但由于信號電纜過長,信號易失真、易受干擾,且由于數據采集通道數和存儲量的增加導致監測實時性差,只適用于測點較少且比較集中的場合;后者可靠性高、易于擴展、適用于大規模且監測點分散的場合。根據移動通信網絡分布的特點,要能監控移動通信網絡在任意點的通信質景,必須采用分布式的監控系統。本文所設計的智能監控系統是分布式的。

從體系結構上,智能監控系統一般包括3個層次:

(1)數據采集層主要包括由智能數據采集模塊和數據上傳功能的數據采集前端。

(2)網絡通信層主要完成采集終端和監控中心之間的數據傳輸。

(3)監控中心層主要面向具有管理和調度權限的管理人員,由計算機在此完成集中監測。

2.2系統的結構設計

根據終端監測儀離散分布的特點,移動通信網絡智能監控系統采用分布式的監控系統。整個系統主要有終端監控子系統、監控中心和通信網絡組成。

(1)測試監控子系統:測試監控子系統可以分布在任意測試監控點,負責采集監控系統所要監測的內容,同時能夠將采集到的數據按照設計的協議通過短消息的方式發送到監控中心。終端監控子系統由GSM模塊和測試控制兩部分組成,用于測試移動網絡在固定點的網絡通信質量的相關參數,同時可以使用短消息的方式將數據及時傳送到監控中心。本系統中是采用單片機來實現的。

(2)移動短消息服務中心:完成系統中終端監控子系統和監控中心的短消息互發功能。

(3)監控中心:通過短消息的方式和各個終端監測儀進行數據交互,從而設置終端監測儀的工作參數和控制它們采集數據。同時監測中心軟件系統可以分析處理終端監控子系統傳送的數據,為移動網絡維護工作人員提供查詢和報表功能。所以監控中心必須設計開發一套獨立的軟件系統。

3移動網絡監控系統的實現

3.1監控平臺中的硬件設計分析

本系統的硬件核心設備由放置在基站或者直放站(主要)附近的監控點組成,它們通過服務器端的終端進行撥測。監測點終端系統由手機終端和控制系統兩部分組成,該終端系統接收服務器命令,進行業務測試,并將測試結果以短信方式發送至服務器控制終端以備查詢。

監控系統的硬件主要使用兩套終端設備,終端設備由手機終端和終端控制系統構成:一套是安置在監控主服務器端的控制終端系統,負責發送測試命令和測試數據的接收,并將數據傳遞到監控系統的監控服務器;另一套是安置在監測,該終端接收服務器命令,進行業務測試,并將測試結果以短信的方式發送至控制終端。這兩套系統在硬件方面都是相同的,只是在具體的控制程序上有所不同。

3.2監控平臺中的軟件設計分析

移動業務監控系統平臺軟件的設計的總原則是:在不影響現有網絡的正常運行或者降低原網絡的性能和安全性的前提下,進行分層次,模塊化設計,不僅可以集中操作維護,而且可以靈活的升級和擴展。下面以網絡監控系統的主要構成:監控主服務器、監控從服務器和DB服務器為例進行說明分析。

(1)監控主服務器

它是監控系統的核心所在。完成監控系統的所有功能,包括:用戶的管理策略、監控系統的接口配置(055接口、DB服務器、從服務器、監測點、SMS、GPRS)、不同業務的處理單元(語音/SMS/GPRS)、信令分析和統計指標形成模塊、告警信息的處理和生成、數據采集分析模塊、平臺配置模塊和日記文件系統。一個監測系統只能有—個主服務器。

(2)監控從服務器

從服務器是WebService服務器。一個監控系統可以有多個從服務器組成,根據不同的業務需要可以增加相應的從服務器來擴充功能。主服務器和從服務器直接的通信是通過基于XML的SOAP(簡單對象訪問協議)進行通信。它的功能是監控任務的定制和調度,SMS短信收發和配置管理。

(3)DB服務器

數據庫服務器主要完成數據的存儲:基礎數據,統計信息等所有設計到的數據的存儲。各個服務器與DB的數據交互通過ADO.NET高效數據訪問技術和SQL語句。

第9篇

通過參考文獻我們可以看到作者在寫作當中引用借鑒了哪些文獻資料,可以判斷這篇論文的學術價值和意義,參考文獻的撰寫也是非常重要的。下面是學術參考網的小編整理的關于互聯網iso論文參考文獻,供大家閱讀欣賞。

互聯網iso論文參考文獻:

[1]任剛.新媒體時代的傳統媒體如何應對挑戰[J].科技信息.2013(04)

[2]牟宗友.互聯網傳媒與文化傳承的關系研究[J].中國市場.2016(15)

[3]鄔政.傳統媒體如何成為“互聯網+”的受益者——淺析傳統媒體融媒時代的轉型定位[J].中國地市報人.2015(05)

[4]候金鳳.移動互聯網下手機用戶使用行為特征的研究[J].電腦知識與技術,2016(7).

[5]曾青菲.基于用戶體驗的互聯網產品差異化設計探究[J].藝術教育,2016(7).

[6]周鴻祎.我的互聯網方法論[M].北京:中信出版社,2015.

互聯網iso論文參考文獻:

[1]中國互聯網絡中心(CNNIC).第29次中國互聯網絡發展狀況統計報告[R]}2012年1月.

[2]淘寶網.淘寶公告,http://bbs.taobao.com.

[3]百度百科.http://baike.baidu.com/view/5052997.htm.

[4]魏宏.我國B2C電子商務現狀及問題分析.標準科學[J].2004(8):52-54.

[5]黎軍,李瓊.基于顧客忠誠度B2C的網絡營銷探.討中國商貿[J].2011(5):34-35.

[6]沃德·漢森.網絡營銷原理[M].北京:華夏出版社,2001:5.

[7]RaftA.M}Robertj.&FishersB.InternetMarketingBuilding[J].QuarterlyJournalofEconomics2004,9(12):49-68.

[8]戴夫,查菲.網絡營銷戰略、實施與實踐[M].機械工業出版社,2006:4.

[9]王耀球,萬曉.網絡營銷[M].北京:清華大學出版社,2004:2.

[10]凌守興,王利鋒.網絡營銷實務[M].北京:北京大學出版社,2009:4.

互聯網iso論文參考文獻:

[1]張軍國.面向森林火災監測的無線傳感器網絡技術的研究[D].北京林業大學,2010.

[2]葉僉昱.無線傳感器網絡中的信息壓縮與路由技術研究[D].北京郵電大學,2009.

[3]王懌.水下傳感網時鐘同步與節點定位研究[D].華中科技大學,2009.

[4]高峰.基于無線傳感器網絡的設施農業環境自動監控系統研究[D].,2009.

[5]許華杰.無線傳感器監測網絡環境不確定性數據處理研究[D].華中科技大學,2008.

[6]馬奎.無線傳感網移動接入與信息獲取優化策略研究[D].中國科學技術大學,2008.

[7]李莉.無線地下傳感器網絡關鍵技術的研究[D].北京郵電大學,2008.

[8]李石堅.面向目標跟蹤的自組織傳感網研究[D].浙江大學,2006.

[9]曹明華.基于無線傳感器網絡的環境監測系統設計與應用[D].蘭州理工大學,2009.

第10篇

關鍵詞:變電站容性;設備介損;在線監測系統

中圖分類號:TM764 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)35-0022-02

變電站,即改變電壓的地方。發電工廠將電傳輸到一個遙遠的地方,電壓必須提升,到一個高電壓附近的用戶,則需要降低電壓,電壓解除,變電站完成這項工作。降壓的主要裝置是一個開關變電站和變壓器。按規模大小不同,變電站稱為變電所和配電室。介電損耗:在電場中的絕緣材料,由于電介質的導電率和電介質極化的滯后效應,在其內部的能量損失而造成了介電損耗。

狀態監測,可減少延長設備使用壽命,設備維修時間,降低成本,免去定期監測趨勢。容性設備在線監測和及時的預報和診斷故障,保證設備正常運行,提高電網的可靠性和安全性的設備和操作人員,都具有十分重要的

意義。

1 系統工作原理及總體構造簡介

1.1 基本原理概述

介電損耗的交變電場,在電介質中,由于電消耗一定的能量,而使熱介質本身出現的現象。因此,電介質包括載體可以是導電性的,所施加的電場,導電性產生的電流,消耗的一部分能量,轉換成熱能。

絕緣材料的介電損耗角正切值乃測量相角差,可以發現在電氣化設備的絕緣系統里,完整性的缺陷或濃度較大的局部缺陷是存在的,可以反映出高壓電氣設備絕緣的一個重要的反應體系。

1.2 系統構造

根據設計原理可知,該系統由變電站監視控制中心、ZigBee無線網絡通信系統、全省級別的監測控制中心及現場監控站等四部分組成。

對變電站實行監控是為了用戶使用的電力行業的特點,結合工業控制的特點,安全管理和數字化視頻,使用目前已經具備的電網網絡資源,設計了一套門禁系統、消防系統、遠程可視系統、環保電力監控系統的多功能網絡綜合安全管理系統的子系統。

監測系統一般包括以下基本單元:

1.2.1 輸送信號單元。傳感器的檢測狀態反映設備被測量,將其轉換為一個電信號發送到適當的跟進單元的特性,具有監控信號的意見和讀數的作用。

1.2.2 處理信號單元。發送的傳感器信號預處理,信號的振幅調整到適當的水平,并抑制干擾以提高信號的信

噪比。

1.2.3 采集數據單元。發送傳感器信號預處理,干擾抑制,然后模擬到數字(A/D)轉換和采集記錄。

1.2.4 發送信息單元。數據獲取單元所得到的數據發送到隨后的單元。

1.2.5 數據處理單元的傳輸到信號處理。這樣的干擾抑制,可提取特征值的診斷有效的數據。

1.2.6 診測單元。數據處理單元的歷史數據、標準、程序和運行經驗分析和比較。部件的設備狀態和故障判斷,以采取保障措施。整個監控系統可分為三個子系統,即監控設備、傳感器、信號的前處理和數據采集子系統,信號處理和診斷系統的現場。

2 GPS簡介

GPS是英文Global Positioning System(全球定位系統)的簡稱。GPS這個項目始于1958年,美軍在1964年建成并投入使用。20世紀70年代,美國軍隊聯合開發了新一代衛星定位系統GPS。該系統的主要目的是提供實時的三個領域,全天候和全球性的導航服務,并用于情報收集、核爆監測、應急通信和其他一些軍事目的。經過20多年的研究和實驗,花費資金累計達30億人民幣。1994年,全球覆蓋比率甚至高達98%,共計24顆GPS衛星星座已根據設計思路圖布設成功。

3 現場監測分機設計介紹

3.1 硬件設計

通過現場監測等技術擴展得到的控制電容、電流的模擬設備,一分為二:(1)一路經過放大、補償等處理后,送入現場可編程門陣列(FPGA)內測頻邏輯完成信號測頻;(2)路線高精度A/D轉換為數字的轉換器到FPGA中,傳輸的數據處理單元處理后的Niosll,由紫蜂通信模塊發送到主控制室內的計算機工作站。

3.1.1 泄漏電流傳感器。設計時考慮到安裝需要現場進行、運行需要在安全條件下進行的實際情況,設計師開發出一個讓數值較小的電流流過電磁傳感器的核心部分,使用深度負反饋技術,自動補償為核心,采用高初始磁導率,低損耗芯在理想狀態下的零磁通的核心工作。

3.1.2 同步信號。同時發送所述同步信號,在同一個源的多個載波信號,使得接收器可以接收更多或更好的信息。應包含平行同步信號、垂直同步信號和色同步信號(彩色載波)三種同步信號。

3.1.3 測頻設計。累積頻數的測量方法是,每單位時間,在更高的頻率和更高精度的周期的數量,信號應該被繼續保持為兩個以上的信號周期,以確保有效的輸出計數。

3.2 軟件設計

現場監控站軟件具有很強大的檢測功能,主要是:(1)以同步數據采集中心的指令為基礎展開;(2)通過Zigbee無線通信技術將數據裝載;(3)打包上傳;(4)由系統手動自檢,實現實時采集功能,如果采集功能中斷就會被重新觸發。以上就是軟件設計對變電站容性設備介損在線監測系統設計系統固有屬性提出的要求。

4 專家軟件

專家軟件根據使用的部分來劃分可以分為兩個版塊:專家軟件服務器和專家軟件客戶端。專家軟件在技術上采用有效的模糊控制技術和灰色系統技術,介電損耗機制的建議的基礎上的價值取決于介質損耗因素確定絕緣狀況是如何變化的,這里必須考慮到技術知識的不完備性的各種影響因素,從而分析定量介質損耗因數序列變異以及密切的排序由相關性以達到“診斷要精確”和“模糊輸出序列變異”導致。制造商和運營管理部門(客戶端)、使用者只需要安裝瀏覽器軟件可以訪問系統,從而可以方便地實現“遠程維護”和“遠程監控”并行的優點。

5 結語

本文試圖通過分析結構來對變電站容性設備介損在線監測系統設計進行探討,電容型機制的設備在高壓變電站中具有重要的實際應用地位,本研究論文對電容型機制設備的介損的在線監測系統進行了詳細分析和設計,取得了顯著的成果,該成果可以廣泛復制并得以應用。

針對傳統固有的基波相位分離法存在的不足,采用插值方法進行了算法上的改進和補充。對比仿真結果,可以發現,改進后獲得信號的基波頻率非常穩定,通過提高介損樣本的提取從而提高了介損角的準確度,最關鍵的一步是同時減少了硬件環節,增加了該算法的實用性。

所以,本文認為:對變電站容性設備介損在線監測系統設計的探討已經具有非常廣泛的現實應用基礎,而對于其內部構造,可以通過改變機器零件的屬性得以實現和

改造。

參考文獻

[1] 蘆興,王瑞闖.容性設備介質損耗在線監測方法研究

[J].廣東電力,2012,(7).

第11篇

關鍵詞:信息安全;網格安全管理;SNMP

中圖分類號:TP393.08文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)13-3360-02

1 引言

當今信息安全技術主要包括密碼技術、身份認證、訪問控制、入侵檢測、風險分析與評估等諸多方面。在實際運用中,這些安全技術相互支持與協作,各自解決安全問題的某一方面。目前人們關注的重點在入侵檢測、密碼技術等,作為訪問控制沒有得到應有的重視,事實上訪問控制是一個安全信息系統下不可或缺的安全措施。訪問控制就是通過某種途徑顯式地限制對關鍵資源的訪問[1-2]。防止因非法用戶的侵入或合法用戶的不慎操作所造成的破壞。本文主要討論了主動式網絡安全監控系統,在分析主動式網絡監控系統設計基礎上,針對企業網非法接入防范子系統采用的SNMP協議進行相關分析。

2 網絡管理概述

隨著網絡技術的發展,網絡規模增大,復雜性也增加,以前的網絡管理技術已經無法適應這一情況,特別是由于以往的網絡管理系統往往是生產制造廠商在自已的網絡系統中開發的應用系統,很難對其它廠商的網絡系統、通信設備等進行管理,這種狀況很不適應網絡異構互聯的發展趨勢。網絡管理一般采用管理―的管理結構。網絡管理站是實施網絡管理的處理實體,駐留在管理工作站上,它是整個網絡系統的核心,完成復雜網絡管理的各項功能,如排除網絡故障、配置網絡等,一般位于網絡中的一個主機節點上。被管(簡稱)是配合網絡管理的處理實體,駐留在被管理對象上。被管監測所在網絡部件的工作狀況,收集有關網絡信息。公共網絡管理協議描述了管理器與被管之間的數據通信機制。

3 主動式網絡安全監控系統

3.1 需求分析

一般企業網內部資源的安全策略(諸如訪問權限、存取控制等)是基于IP地址進行的,如果入侵者利用管理方面的漏洞,盜取合法用戶的權限或IP地址,將會對企業內部造成重大損失,因此,系統主要從以下幾個方面考慮安全監控問題:

1)企業網內部主機資源的安全。 企業網內部主機除了應用傳統的防火墻、入侵檢測系統以外,還可應用強制訪問控制機制對本機內部的重要資源實施強制訪問控制保護;

2)入侵檢測。在發現非法攻擊或者非法用戶企圖操作主機文件時,可通過入侵檢測機制發現入侵者來源,阻斷入侵者的非法操作,記錄入侵主機相關信息等;

3)企業網的接入安全 企業網安全監控的另一主要目的即對企業網內部的非法接入進行監控,發現非法入網者,主動地采取相關措施避免和阻止類似情況的發生,實現企業網安全的外部屏障;

4)安全審計,監控系統應當具備記錄監控信息的能力;

5)通訊機制,除了各子系統本身的主動式的反應機制、通訊機制和控制機制以外,監控系統還應當建立通訊體系,向上級監控模塊提供安全監控信息,為管理機構制定相關策略提供有價值的參考。

3.2 ANSMS 系統設計方案

主動式網絡安全監控系統(ANSMS,Active Network Security Monitor System)從功能上可分為兩個子系統:主機強制訪問控制監控子系統(MACMS,Mandatory Access Control Monitor Subsystem)和企業網非法接入防范子系統(ICMS,Illegal Connection Monitor Subsystem)。主機強制訪問控制監控子系統主要分為四個模塊:強制訪問控制模塊、入侵檢測模塊、審計模塊和通訊模塊。

1)強制訪問控制模塊:建立和管理安全標簽庫,實現對用戶進程和文件安全標簽的管理,在對進程和文件的安全標簽進行比較后,根據相關規則決定進程對文件的操作權限和操作方式;

2)入侵檢測模塊,檢測網絡入侵操作并進行阻斷,記錄入侵主機的IP地址和入侵時間,將其記入安全日志當中;

3)安全審計模塊 對強制訪問控制的監控信息進行安全審計,記錄入侵主機和非法操作進程,統計和審核,對高危險性和頻繁多發的操作進行分類和統計;

4)通訊模塊 與安全監控模塊實現通訊,及時地通報和匯總安全信息。企業網非法接入防范子系統主要分為四個模塊:非法接入的檢測模塊、非法接入的處理模塊和審計模塊。

4 企業網防范非法接入監控子系統

4.1 非法接入防范策略

非法接入是指沒有經過科技部門允許直接將各類計算機和移動設備接入內聯網的行為。網絡上出現不經常使用的IP、IP和MAC映射表與科技部門認定的不一致等現象,都可以認為是非法接入。這類非法事件雖不是暴力入侵,但可能在內聯網傳播病毒、移植木馬和泄露內聯網業務機密信息等嚴重的后果,而且發生的主要原因是內控措施不利和內部人員的安全意識不夠,所以很難預防和控制。

非法接入的主要途徑――IP 地址盜用侵害了 Internet 網絡的中正常用戶的權益,并且給網絡計費、網絡安全和網絡運行帶來巨大的負面影響,因此解決 IP地址盜用成為當前一個迫切的問題。基于IP盜用的非法接入的形式繁多,常見的主要有以下幾種:不經過系統分配自己配置IP地址;修改 IP-MAC 地址對為合法用戶的地址;收發數據包時修改IP 地址。

在上述防范措施的基礎上,結合用戶認證和IP-MAC-PORT三者綁定的技術,首先確保合法用戶通過認證,再通過SNMP協議編寫相關的網絡管理軟件,輪詢交換機等網絡設備,獲取當前網絡中主機的IP地址和MAC地址等信息,與原始IP-MAC對照表進行比對,進而發現非法的IP地址和接入點。企業網監控著重于監控網絡當前主機狀況,發現非法接入點,采取相關行動阻止非法用戶接入網內。具體的設計方案為:用戶注冊模塊,IP盜用檢測模塊,IP盜用處理模塊,安全審計模塊,通訊模塊和安全監控模塊。

4.2 簡單網絡管理協議 SNMP

SNMP 的網絡管理模型包括以下關鍵元素:管理站、者、管理信息庫、網絡管理協議。管理站一般是一個分立的設備,也可以利用共享系統實現。管理站被作為網絡管理員與網絡管理系統的接口。SNMP 中的對象是表示被管資源某一方面的數據變量。對象被標準化為跨系統的類,對象的集合被組織為管理信息庫(MIB,Management Information Base)。MIB 作為設在者處的管理站訪問點的集合,管理站通過讀取 MIB 中對象的值來進行網絡監控。管理站可以在者處產生動作,也可以通過修改變量值改變者處的配置。

SNMP 的規范 SMI(Structure of Management Information)為定義和構造MIB提供了一個通用的框架。同時也規定了可以在MIB中使用的數據類型,說明了資源在 MIB 中怎樣表示和命名。SMI 避開復雜的數據類型是為了降低實現的難度和提高互操作性。MIB 中的每個對象類型都被賦予一個對象標識符(OID),以此來命名對象。另外,由于對象標識符的值是層次結構的,因此命名方法本身也能用于確認對象類型的結構。

在 TCP/IP 網絡管理的建議標準中,提出了多個相互獨立的 MIB,其中包含為 Internet 的網絡管理而開發的 MIB-II。管理站和者之間以傳送 SNMP 消息的形式交換信息。每個消息包含一個指示 SNMP 版本號的版本號,一個用于本次交換的共同體名,和一個指出 5 種協議數據單元之一的消息類型。

4.3 非法接入防范子系統

SNMP++是一套 C++類的集合,它為網絡管理應用的開發者提供了 SNMP 服務。SNMP++并非是現有的 SNMP 引擎的擴充或者封裝。事實上為了效率和方便移植,它只用到了現有的 SNMP 庫里面極少的一部分。SNMP++也不是要取代其他已有的 SNMPAPI,比如 WinSNMP。SNMP++只是通過提供強大靈活的功能,降低管理和執行的復雜性,把面向對象的優點帶到了網絡編程中。可以利用SNMP++來實現非法接入防范子系統的設計相關工作。在具體過程中需要考慮:

1)非法用戶只修改IP地址,通過比較原始IP地址分配表可發現非法的IP地址,進而關閉其端口,阻止其接入企業網;

2)非法用戶成對修改 IP-MAC 地址方面。

5 結束語

隨著 Internet 的運用愈加廣泛,網絡安全和信息安全的問題日益突出,入侵主機通過修改相關設置入侵企業網并在網內主機上安置木馬程序,對企業網內部資源造成很大的危害,嚴重影響了企業網內部資源的共享和保密性要求。論文提出的主動式網絡安全監控可有效的解決本地和網絡入侵以及外部非法接入的隱患,具有較高的安全性、易用性和可擴展性。

參考文獻:

第12篇

論文摘要:廣播對人們的精神生活質量提高十分重要,而廣播的質量很大程度上取決于監控系統的好壞,因為監控系統的各種必要設備決定著廣播的質量,尤其重要的是監控中心,建好一個監控系統重要的是其核心部位——監控中心。目前大型監控系統的監控中心面臨著一些常見的技術問題,本文就如何建好一個大型監控系統,對在廣播發射機的控制,附屬設備的控制,室內工作環境的控制(中央空調、室內循環通風),消防報警,節目傳輸控制和安全保衛監控等方面進行技術方案探討,以求提出解決相關常見技術問題的使用方法及方案,同時監控中心的未來發展方向進行自我現有知識水平上的展望,希望本人的論述能對解決一些相關監控中心技術問題起到切實的作用。

廣播的質量很大程度上取決于監控系統的好壞,因為監控系統的各種必要設備決定著廣播的質量,尤其重要的是監控中心,建好一個監控系統重要的是其核心部位——監控中心。目前大型監控系統的監控中心面臨著一些常見的技術問題,本文就如何建好一個大型監控系統,對在廣播發射機的控制,附屬設備的控制,室內工作環境的控制(中央空調、室內循環通風),消防報警,節目傳輸控制和安全保衛監控等方面進行技術方案探討,以求提出解決相關常見技術問題的使用方法及方案,同時監控中心的未來發展方向進行自我現有知識水平上的展望,希望本人的論述能對解決一些相關監控中心技術問題起到切實的作用。

1、對廣播發射機的控制技術問題及其解決方案

1.1 廣播發射機控制常見問題

廣播發射機常見問題主要是廣播發射站在檢測工作中發現的問題。主要有頻率受干擾,干擾排查,廣播發射站臺資料信息庫冗雜,發射功率超標,殘波輻射不合格,調制頻偏嚴重超標,任意變更臺址,增設同播發射點較為普遍等問題。

1.2 廣播發射機的控制常見問題解決方案

1.2.1 以廣播發射機標準為理論基礎,做好解決問題的基礎工作

調頻廣播的行業標準規范中,GY/T169-2001《米波調頻廣波發射機技術要求和測量方法》和GB/T4311-2000《米波調頻廣播技術規范》是現行的兩個有效的基本標準。深入學習規范為解決問題打好理論基礎,而且使用最多的是立體聲的調頻廣播發射機。

1.2.2 聯系生產廠家了解產品生產工藝

為了能正確并更加全面地檢測調頻廣播發射機的性能,只是掌握一般的檢測方法還是遠遠不夠的,因為不同的廣播發射機的生產工藝和制造技巧不同,因此,必須深入了解廣播發射機的構造,生產工藝流程等才能在進行檢測時得到正確的檢測結果,為解決廣播發射機故障提供可靠的依據。

1.2.3 常見問題的解決建議

(1)高頻無線電波的傳播在一個區域內能否有良好的覆蓋,要根據其視距傳播規律,選擇合適的發射點是關鍵,相反,盲目的加大發射功率,以及在應用系統中攀比發射功率,都是錯誤的做法。

(2)過大的施加音頻調制信號幅度以及發射機基準狀態的過度調整,都會導致過大的調制頻偏,其最直接的結果就是主頻的有效輻射功率電平被犧牲了,其次,這將使得互調產物增加,接收語音質量下降以及主頻輻射電平降低和鄰道被侵占干擾,更嚴重的結果就是它將直接影響發射機工作壽命。

(3)重要的專用通信網絡往往會被超標的上邊帶殘波輻射所影響。與三、四、五倍頻的諧波輻射相比較起來,一倍頻信號更能引起多個常規無線通信頻道的干擾原因就是由于一倍頻的信號帶寬度較大。

(4)把廣播電視行業的無線電發射機納入須申領核準代碼的過程中。

2、對監控中心設備的控制

控制中心是整個監控系統的核心,系統的各項功能,如:室內工作環境的控制(中央空調、室內循環通風)、消防報警 、節目傳輸控制 、安全保衛監控等各項功能,它們的實現均是依靠監控中心的各種設備實現控制的。控制中心的設備接收各個終端傳輸設備傳送的音頻,數據,視頻,溫度,感光和報警等各種信號,再對其接收的信號進行各種操作,處理和整合,然后以各種系統信號的形式發出命令,操縱者整個監控系統的各種功能。

2.1 節目傳輸的控制

節目傳輸的控制可以通過畫面處理器以及視頻和音頻切換器來實現。

畫面處理器目前使用的最多的是四畫面分割器,當然目前市場上還有多畫面處理器。通過四畫面處理器可以把四個畫面經過壓縮組合,然后在同一個畫面上顯示,節省了視頻設備的同時更能直觀的反應實時圖像,同時支持放大回放現場記錄以及記錄效果都得到了極大地提高。

多畫面處理器 是一種更高級的視頻圖像處理設備,它能在更短的時間間隔內對現場實況進行監督和畫面記錄,更能體現監控現場的真實性。除了在畫面處理方面的功能外,它還具有單畫面顯示、畫中畫顯示、多畫面任意組合分割顯示、圖像數碼變焦放大、視頻信號丟失檢測、時間發生、圖像通道名稱標題編輯和報警處理功能。

視頻和音頻切換器主要指攝像機接駁錄像機或監視器等設備。目前許多場合都使用的是監視器設備在終端進行現場資料采集工作。

通過以上這些終端數據影像聲音采集設備把監控區域內的現場資料傳輸給系統監控中心,經過系統監控中心判斷,對數據存儲以及相應命令,來實現監控。其中數據影像和聲音的傳輸大多是通過網絡無線電技術和光纖技術來實現的。

目前這個系統分支的問題很少,一般只要安裝了相關的影音圖像聲控采集監控器,除了人為地惡意破壞,都不會出現問題,當然,如果有美國大片里的高級犯罪,問題就不可避免了,畢竟機器裝置是人為設置的,存在自身缺陷是必然的。

2.2 室內工作環境的控制

室內工作環境主要是指室內的采暖和通風環境,目前控制中心的工作環境控制主要通過暖通系統控制,暖通系統主要有中央空調系統控制,通過中央空調的終端溫度控制采集器可以時刻掌握監控區域各個工作環境內的溫度,從而由終端將溫度和通風信息反饋給監控中心,監控中心根據反饋信息發出命令,升高或降低工作環境的溫度,提高或降低風速。

室內工作環境的控制一般情況下也很少出現問題,除了火災情況下溫度失控外,室內工作環境都有控制中心電腦的自動程序控制室內環境的暖通。  2.3 消防報警控制

消防報警控制通過報警處理器來控制,報警處理器采集終端報警信號,然后傳輸到控制中心,由控制中心的電腦控制系統中心發出報警信號,通知人們有緊急情況,讓人們注意安全,抓緊時間撤離安全現場。

報警處理器按照處理方式的不同可以分為總線式和多線式。總線式報警處理器是終端探頭的信號由一根雙線傳輸到控制中心,特點是費用低但是結構復雜,目前仍大量應用。多線式是指各個終端探頭互不干擾的將信號傳輸到控制中心,特點是信號互不干擾傳輸自由速度快,但是費用高。

報警處理器收集所有的前端報警信號,同時把發生報警通道的信號處理,并輸出多個開關量控制燈光,錄像機等設備的自動啟動,同時輸出報警通道編碼并傳送至控制中心的主控器。

常見問題是系統的線路易老化,傳輸的信號有干擾現象。解決辦法就是定期進行相關報警裝置性能測試,以防患于未然。同時還可以訓練人員在危急情況下的自救能力。

2.4 安全保衛監控

安全保衛監控系統通常是多媒體監控系統,對監控區的全貌可以通過電子圖進行全面的掌握,但是它對不同的系統使用人員授予不同的使用權限,一定要做好保密工作,防止系統被非法使用,對系統造成破壞。

其特點是可以不受人為控制的為監控區域提供突發事件和災害防御,這是通過特定的電腦控制程序來完成的。它還具有靈活的計算機模塊設計能力,以及信息化網絡化的操作平臺,為安全保衛監控提供網絡信息化奠定基礎。

其存在的問題就是信息接口處理難度大,操作人員的計算機應用技術要求高,責任感要強,而且應對突發事件和災害的心里素質要好,所以安全保衛監控系統的工作人員要精挑細選,經過層層嚴格考核才能上崗工作。

3、對未來監控中心的展望

在全文的論述中重點注重的是監控中心的各個分支的功能及工作的描述,對其常見問題的提出及給出相應的解決辦法,總的看來,其中所有的控制都通過主計算機控制程序、服務器和光纜及各種采集終端信息匯集器來實現自動化管控的,最終通過人機界面實現交互控制來實現監控的目的。

目前監控中心監控系統的設計主要面臨著解決計算機程序編程安全化,反饋信號發射兼容和系統穩定控制的問題。在未來的監控中心發展方向主要是面向計算機信息技術,面向網絡化發展。通過計算機編程把各個監控系統之間的通信有條理的細分統籌管理控制,通過網絡實現遠程監控。在二十一世紀這個信息化的時代,網絡和計算機技術將深入到生活的各個領域,所以未來的監控中心就像今天的計算機芯片cpu一樣處在監控系統的中心,指揮著各個分支監控系統,為人民的精神生活提供優質服務,同時幫助人們了解時事政治等,讓人民眼界開闊。

參考文獻

[1]劉宏英,張宜,王改紅 等.城市視頻監控系統建設技術方案之一--城市視頻監控系統整體構成篇[J].IB智能建筑與城市信息,2006,(9).

[2]蔡江宇,林宏基.基于遠程視頻監控系統的監控中心的設計與實現[J].福建電腦,2007年01期.

主站蜘蛛池模板: 寻甸| 桂林市| 浑源县| 肃宁县| 龙井市| 丹棱县| 喀喇沁旗| 乌鲁木齐市| 涿鹿县| 安阳县| 遂平县| 余姚市| 申扎县| 夹江县| 富川| 郁南县| 阿拉善盟| 北票市| 仁布县| 崇左市| 江津市| 繁峙县| 洞口县| 靖远县| 剑川县| 启东市| 腾冲县| 来凤县| 灵台县| 诸暨市| 乌什县| 正阳县| 阿拉尔市| 公主岭市| 望江县| 天津市| 衡阳市| 姜堰市| 自治县| 昂仁县| 西青区|