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自動化監測技術論文

時間:2023-03-27 16:53:13

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篇自動化監測技術論文,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。

自動化監測技術論文

第1篇

關鍵詞:工業以太網;工廠流水線;自動化控制;系統設計

中圖分類號:TH166 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)03-0027-02

在自動化控制領域,占絕對統治地位的是現場總線技術。盡管現場總線具有眾多優勢,但是隨著生產規模的一再擴大,現場機電裝備越來越多,需要實時監測和自動化控制的設備也越來越多,在這種背景下,現場總線已經無法完全滿足現場眾多機電裝備的監控需求,而且由于現場總線是具有針對性的工業自動化控制總線,往往使得各個機電裝備成為了“自動化控制孤島”,彼此無法兼容通訊,給設備的后期維護管理帶來不便。

隨著以太網通信技術的飛速發展,工業以太網逐漸以其低廉的組網價格、兼容性較好的通信協議,以及一體化的聯網技術而受到普遍應用,成為目前能夠替代現場總線的最好選擇之一。本論文主要結合汽車整車焊裝PLC自動化控制流水線生產控制系統,對基于工業以太網的自動化控制系統進行設計研究,以期能夠從中找到面向工廠流水線生產控制的工業以太網自動控制應用方式,并以此和廣大同行分享。

1 工業以太網概述

工業以太網在工業生產制造領域中,主要是作為生產制造自動化控制的基礎平臺,通過底層安裝的傳感設備,將機電裝備的工作狀態參數、工藝參數以及現場環境參數等關鍵參數檢測出來,并通過工業以太網所支持的網絡通信協議上傳到工業以太網中進行網絡傳輸。隨著工業自動化技術的日益發展與進步,很多工業生產流水線都逐漸提出了更高的自動化控制的要求,例如要求實現監測與控制的一體化,要求實現無人值守等等,這些高難度控制要求的提出,在一定程度上都促進了工業以太網在工廠自動化控制領域中的應用,尤其是將工業以太網與PLC控制相結合,能夠實現很多工廠自動化控制系統的功能建設需求。本課題重點以工業以太網和PLC相結合,以工廠流水線自動化控制為具體研究對象,深入探討工業以太網在工廠流水線自動化控制系統中的應用。

2 基于工業以太網的流水線自動控制系統設計

2.1 功能模塊設計

本論文以汽車整車焊裝作為具體的研究對象來探討工業以太網在流水線自動控制中的應用。汽車整車焊裝具有較多的工藝流程,而且機電裝備離散度較大,需要實時監測與控制的參數變量較大,因此采用工業以太網相較于采用現場總線具有很多優勢。縱觀整車焊裝的流水線工藝流程,基于工業以太網實現的流水線自動控制系統應當具有以下幾個主要功能:

①產品生產任務分派及調度。能夠根據生產進度適當的調整生產資源分配,根據任務變化自動完成對流水線生產工藝的更改,以適應不同車型的自動焊裝。

②電氣控制和分析。通過在底層安裝傳感監測設備,實現對流水線焊裝工藝流程的各個環節的監測與控制,并通過工藝數據庫的分析,實現相關生產工藝參數的自動匹配和優化。

③順序和邏輯控制功能。按照流水線自動化焊裝的工藝流程,對整個焊裝工藝流程實施順序控制,利用PLC作為順序邏輯控制器,實現眾多機電設備在流水線自動焊裝工藝過程中的順序聯動、啟停控制及互鎖等控制功能和邏輯判斷功能。

④監視報警功能、顯示功能。通過在監控終端開發專用的監控畫面,為用戶提供直觀的監控界面,通過人機交互接口的設計實現用戶對現場焊裝流水線的遠程自動化控制。

2.2 基于工業以太網的流水線自動控制系統設計

2.2.1 系統結構設計

由于整個流水線的設備量大、信號類型多、控制地點分散,不適合采用傳統的繼電器和控制開關為主要實現方式的本地控制模式,而且這種控制模式并不利于設備的后期維護管理,同時對于系統的擴容升級而言是十分不利的,為此,必須借助于工業以太網實現分布式控制管理模式(DCS模式),通過三級DCS功能的合理劃分與配置,能夠很方便的實現對整車焊裝流水線自動控制的遠程控制模式。本論文擬采用監控終端、本地PLC站和底層傳感設備三個層次的DCS控制模式實現基于工業以太網的整車焊裝流水線自動化控制。

①監控終端。監控終端設置在中央控制室內,供值班人員對全廠流水線自動化控制的工藝進行實時監控。監控終端內運行的是專門開發的上位機程序,通過友好的人機交互接口實現遠程控制,并且通過工業以太網實現與本地PLC站的數據信息的交互。

②本地PLC站。主要通過對開關量的檢測實現流水線生產工藝流程中各個環節的電氣監測,諸如限位開關、行程開關、電磁閥等。本地PLC站能夠通過對設備的工作狀態參數、工藝參數和環節參數的檢測和A/D轉換,將相關參數變量轉換為數字量進入工業以太網傳輸,從而實現上位機與下位機的一體化通信。

③底層傳感設備。現場傳感器主要是用以檢測現場監控點物理參數信號,變送器將采樣數據轉換成

4~20 mA的電流信號,經屏蔽電纜送到各子系統的PLC內。控制信號由PLC輸出后以4~20 mA電流形式送到執行機構。執行機構主要有氣動和電動執行機構等。

2.2.2 系統控制模式設計

①遠程遙控方式。在現場設備控制箱,將控制方式置于“遙控”控制方式,中央控制室的操作人員可以通過計算機監控軟件對現場設備進行遙控啟停。在這種控制方式下,監視界面可顯示設備的運行狀態及相關的工藝參數,操作員可根據選擇“手動或者自動”控制方式,通過設備控制按鈕啟停遠程設備,并能判斷設備運行是否正常,監測故障并發出報警提示,統計工藝數據,顯示模擬量趨勢曲線,打印故障報警及日志報表等。全部操作由中央控制室的操作人員通過鍵盤和鼠標完成。

②本地控制方式。在現場設備控制箱,將控制方式置于“本地”控制方式下,通過控制操作箱上的啟動/停止按鈕,對現場設備手動啟停控制。本地控制方式為系統的基本保留方式,在與中央控制室斷開聯系等任何情況下都可以完成整車焊接處理工藝要求的控制功能。

2.3 PLC自動系統設計

根據整車焊接處理廠工藝特點和現場的焊接設備分布及焊接機器人的作業范圍,可以將整車焊接車間流水線PLC下位機系統劃分為兩個PLC站點,各自負責不同的工藝流程。為此,需要統計全廠的I/O點分布情況,詳見表1。

由于本系統中的下位機PLC選用的西門子公司的S7-300系列的PLC產品,其網絡通訊功能的最大特色便是集成了MODBUS/TCP以太網通信協議。為此,本系統中下位機PLC控制系統的網絡通訊就基于MODBUS/TCP以太網通信協議實現,進而進一步降低了本自動控制系統的網絡通信集成成本。

2.4 工業以太網網絡系統設計

2.4.1 網絡拓撲結構選擇

本系統選用環型網絡拓撲結構,當某一節點出現故障時,它會自動旁路,而不影響環型網絡的信息傳輸。環型網絡結構的顯著特點是環路上的工作站在發送信息時,只能按照順序依次傳輸,所以不存在沖突問題。在光纖傳輸介質成本降低的今天,工業以太網的傳輸介質選用光纖組成雙環路雙冗余網絡是比較合適的方法。

2.4.2 系統組網方案設計

基于工業以太網的整車焊接流水線綜合自動化控制網絡系統可以劃分為三層:信息管理層、網絡傳輸層、傳感檢測及執行機構層。

①信息管理層。信息管理層主要是實現對整個工業以太網自下而上傳輸過來的流水線生產工藝的各個參數的管理,包括狀態參數的實時監測、越限報警;生產工藝參數的自動存儲、報表分析;設備控制指令的自動/聯動派發等等,這些功能的實現依賴于在信息管理層所開發的人機交互接口良好的專用自動化控制監控程序,通常可以采用組態程序實現。

②網絡傳輸層。網絡傳輸層就是指基于工業以太網所搭建起來的工業以太網傳輸網絡系統,同時通過配置交換機、操作站等輔助設備,能夠實現操作人員在網絡現場對網絡傳輸層的檢查、維護和管理。網絡傳輸層作為整個自動化控制網絡系統的數據傳輸平臺,對于整個系統的功能實現具有至關重要的作用。

③傳感監測及執行機構層。傳感監測及執行機構層主要有兩個作用,第一是通過傳感檢測設備,將流水線工藝流程中的各個參數實時檢測出來并發送到工業以太網上進行通訊,第二是通過安裝電氣開關、電磁閥等開關動作執行元件,接受來自頂層的中央信息管理層的遠程控制指令,實現對現場機電裝備或者流水線工藝流程的遠程自動化控制,傳感監測及執行機構層是面向整車焊接流水線生產和自動化控制的最底層,主要包括車間現場的各種監測、控制子系統,如焊接機器人控制子系統,滾床控制子系統,帶式輸送機控制子系統等。

3 結 語

隨著工業以太網在工廠自動化控制領域中的逐步廣泛應用,逐漸取代了過去傳統的以現場總線為基礎的自動控制模式。本論文對基于工業以太網的整車焊接流水線綜合自動化控制網絡系統展開了設計與研究,通過對網絡通信實時性的理論分析,建立了基于工業以太網的整車焊接流水線綜合自動化控制網絡系統,分別從下位機PLC自動化控制系統和上位機DCS以太網網絡系統兩個角度詳細探討構建了整個綜合自動化網絡控制系統的設計與實現,對于工業以太網在工廠自動化控制方面的應用,無論是在理論研究還是在實踐應用方面,都是具有較好的指導借鑒意義。

參考文獻:

[1] 吳文秀,吳修德.基于工業以太網的數控機床網絡控制系統[J].石油天然氣學報,2005,(6):803-805.

第2篇

關鍵詞:遠程控制 機電控制 網絡接入

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(b)-0009-01

隨著機電裝備的復雜化,現在的機電設備,不僅體積大,規模大,內部結構復雜,而且其實現的功能非常多,往往需要同時完成若干多項功能,因此對于這一類機電裝備的監測,其監測控制系統也必須具備較為復雜的控制功能。隨著網絡技術和遠程控制技術的發展,逐漸對于大型機電裝備的控制提出了遠程網絡化和無人值守控制的要求,這就要求必須利用網絡控制技術實現對機電裝備的遠程控制和無人值守,因此,必須要對遠程機電控制中的網絡接入技術加以研究,以確定最適宜的遠程網絡接入和遠程控制技術的應用。

1 遠程控制技術發展概述

過去應用最為廣泛的遠程控制技術主要有以下幾種類型。

1.1 集散式遠程控制

集散式遠程控制,是為每一個監控對象,即每一臺機電設備都安裝監測儀表,將所有的監測儀表所采集到的數據全部發送到控制機上,由控制機實現對全部機電設備的集中控制。這種遠程控制模式應用方式簡單,組網成本較低,但是由于全部數據由控制機進行操作,實際上增大了控制機的負擔,導致整個系統的可靠性較低,健壯性較差。

1.2 分布式遠程控制

針對集散式遠程控制模式在實際應用中所出現的問題,逐漸出現了分布式遠程控制代替了過去的集散式遠程控制。分布式遠程控制是將所有被監測的機電設備的相關參數進行采集與監測,分別發送到幾個分站進行集中控制,通過通訊網絡實現分站與主站之間的數據通訊,從而完成主站對各個監測對象的遠程監測與控制。分布式遠程控制的最大優勢就在于客觀上降低了主站控制機的負擔,由各個分站控制機共同分擔,從而在一定程度上提高了系統的可靠性和健壯性。但是分布式遠程控制模式在應用中也存在一定的弊端,那就是組網復雜,組網成本較高,不適宜大規模應用。

1.3 現場總線式遠程控制

現場總線式遠程控制是近幾年新發展起來并得到大規模應用的一種遠程控制模式。這種控制模式能夠根據現場需要被監測的機電設備的具體數據通訊接口分別設計不同的現場通訊總線,從而將集散式遠程控制和分布式遠程控制的優勢集于一身。

2 基于工業以太網的遠程機電控制接入技術探討

2.1 面向工業以太網的網絡接入技術

目前機電設備接入工業以太網有以下幾種技術模式。

(1)通過傳感儀表接入。

機電設備的自動化控制,離不開傳感監測,因此很多機電控制系統都是通過傳感儀表實現狀態監測和數據的采集傳輸,利用傳感儀表的輸出接口,為其配置合適的網絡接入接口,從而實現將機電設備的狀態參數接入工業以太網。

(2)通過數據采集板卡接入。

在一些機電設備的自動化控制系統中,出于數據管理的需求,也會采用數據采集板卡的方式將機電設備接入以太網網絡。將傳感儀表所采集到的數據統一傳輸至數據采集板卡,由數據采集板卡的輸出接口,根據工業以太網的傳輸規范,為其配置合適的網絡通訊接口,例如普通的TCP/IP協議接口,串口轉以太網接口,Modbus-TCP協議接口等等,實現工業以太網對機電設備的網絡遠程化控制。

(3)通過以太網接口模塊接入。

有的機電設備,其數據通訊接口不是標準接口,這個時候就需要為其配置專用的以太網接口模塊,而這種以太網接口模塊并不是標準件,需要針對不同的機電設備的具體接口類型做有針對性的開發設計。但是不管用哪種類型的以太網接口模塊,模塊內部的以太網電路都是一樣的,目前基本上都是采用RTL8019AS以太網通信控制器實現的,再配合雙絞線驅動器和標準的以太網RJ45接口,從而完成由非標準的機電設備接口到標準的以太網通信接口的轉換,實現工業以太網對機電設備的遠程化控制。

2.2 實際應用中需要注意的問題

(1)網絡遲延問題。

工業以太網由于采用的是偵聽發送的機制,因此在進行數據交換傳輸的時候,會不可避免的產生延時的問題,而對于遠程機電控制系統而言,控制的實時性要求非常嚴格,有的機電設備其控制指令甚至要求必須在千分之一秒內完成,因此這就對工業以太網的實時性提出了挑戰。而事實上,工業以太網在實際應用中,也確實暴露出了遲延問題。為此,對于一些實時性要求較高的機電控制系統,必須采用合適的控制策略,比如VPN技術、流量管理策略等等,以提高工業以太網在機電設備自動化控制中的實時性。

(2)數據丟包問題。

由于工業以太網的遲延問題,所以數據丟包問題就不可避免,這也就造成了工業以太網的可靠性問題。對于此,必須要引入網絡數據監管機制,對數據丟包率進行嚴格控制,尤其是對有可能會引發大規模數據丟包的網絡載體和流量載體,必須單獨構建傳輸網絡,以提高工業以太網在機電設備自動化控制中的可靠性。

3 結語

基于工業以太網實現的遠程無人值守自動化控制模式目前已經得到了大規模應用,盡管工業以太網在數據通訊的實時性方面有待突破,但是就目前的技術應用而言,工業以太網應用于工礦自動化控制是完全可行可靠的。本論文在對比分析了目前幾種主流的遠程控制技術的基礎上,重點探討了基于工業以太網實現的遠程機電控制中的網絡接入技術,詳細探討了接口技術在實際中的應用,對于進一步提高機電自動化控制的遠程化、網絡化、信息化水平具有很好的指導借鑒意義。當然,要實現將工業以太網完全取代現有的現場總線技術還有很長的一段路要走,其中需要攻克很多技術難關,這有待于廣大網絡通信技術人員的共同努力,才能夠最終實現工業以太網在工礦自動化控制領域的大規模應用。

參考文獻

[1] 顏建軍,宋執環,韓波.基于嵌入式Internet的遠程監控系統設計[J].機電工程,2003,20(5):55-57.

第3篇

1系統設計背景近年來,電力企業在不斷擴大大客戶負荷管理系統覆蓋范圍的基礎上,全面開展了地區廠站電能量遙測、低壓集中抄表和配變監測計量等項目的建設,并在此基礎上進行四分線損分析及需求側輔助決策等的建設這些計量自動化項目的分散建設不可避免的帶來了計量自動化孤島問題的出現。為避免計量自動化孤島問題,提高電能量數據的綜合應用水平和使用效率,避免重復投資和資源浪費,優化計量自動化系統建設方案,進一步提高電力企業計量自動化建設水平和深入開展計量技術創新,需要建設電力企業一體化計量自動化系統。配合電力企業“十一五”信息規劃的建設要求,考慮目前地區電能量遙測系統、大用戶負荷管理系統、低壓集中抄表系統技術已經成熟,在電力企業范圍內均已經開始推廣建設。同時配變監測及管理系統在部分供電部門也做了有益的試點,配變無功補償技術也開始逐步應用。在線損理論計算工作方面也有長足的進步,建設計量自動化主站平臺條件已逐漸成熟[6,7]。

今后電力企業應該是一個全面集成的數字化企業,并能夠通過集成化的企業戰略框架不斷加以改進,以適應電力行業的不斷發展【8]。通過建設計量自動化主站支持平臺,解決目前統計線損中數據不全、統計口徑不一、計算困難、誤差影響因素等實際問題,將線損”四分”管理、需求側管理落到實處,并統籌考慮各地區電能量遙測系統、大用戶負荷管理系統、配變管理系統、居民集中抄表系統建設方案,避免重復投資、重復開發、重復建設,為實現”經營型、服務型、一體化、現代化企業”的發展戰略目標作出貢獻。

1.2系統建設目標

1.2.1應用目標為各級電力營銷服務提供信息化的技術支持手段和依據,能夠及時按需自動采集各電壓等級用電現場電能量計量數據,包括示度電量、分時電量、凍結電量、需量等應營銷收費服務所需電能量信息。能夠監測現場用電計量情況,包括計量裝置故障、計量回路異常等,為用電監察提供遠程自動化服務手段。為供電企業經濟運行、經濟管理提供可靠數據依據和支持。能夠根據需要監測現場用電運行信息,包括電流、電壓、有功無功功率曲線,為供電質量分析及負荷管理提供可靠技術支持。為強化四分線損管理、需求側管理提供技術支持手段根據采集到的分時電能量進行四分線損統計分析,并和理論線損進行對比分析,為降低管理線損提供依據。提供大客戶遠程現場服務功能,能夠根據負荷平衡情況為開展錯峰用電、節約用電、分時計費等提供技術支持。

1.2.2技術目標數據采集處理一體化。系統能夠通過開放式規約連接大客戶負荷管理終端、廠站電能量遙測終端、低壓集中抄表集中器和配變監測計量終端。數據存儲一體化。系統能夠將各類計量數據進行收集整理和存儲,為各業務應用提供相關數據。各類計量對象的基礎檔案數據,包括計量設備檔案、客戶資料、電網參數等基礎數據統一存儲使用。主站計算機資源一體化。包括計算機硬件設備、通信及信息安全設備、數據庫管理系統、存儲設備等資源的應用、維護和管理一體化。無線數據通信資源的一體化使用。主要包括低壓集抄、大客戶負荷管理、配變終端等安裝在配電網的計量自動化設備對無線數據網資源的使用。計算機通信設備采用標準通用設備,數據庫采用開放式的大型商業數據庫,采用統一遠程通信規約,不同供貨商提供的終端設備產品均能夠接入到主站自動化系統。建立統一的應用數據庫,不同開發商所采集到的專變計量點、廠站計量點、低壓計量點及配電計量點的各類相關數據均能夠存入該數據庫,不同開發商也能夠通過該數據庫開發不同的綜合應用。統一數據庫的建立應按照統一數據模型、統一數據編碼的要求進行。

1.3系統建設原則計量自動化系統首先具有電能計量計費系統的一般性和共同性要求特點,即數據的準確性、完整性、系統的可靠性、穩定性、開放性、安全性等要求。同時由十系統涉及面廣,面向對象多,系統分層、建設周期長等特點,使其具有區別十一般計費系統的更高的或特殊的要求,這些要求、特點決定了系統的設計原則[9]。1.可靠性與穩定性相結合、2.準確性與完整性相結合、3.開放性與安全性相結合、4.實用性與擴展性相結合、5.先進性與成熟性相結合。

1.4論文的工作針對電力計量自動化系統的特點以一體化計量自動化系統的需求現狀的描述,通過利用CIM公共信息模型,設計電力企業一體化計量自動化系統建設方案。在建設方案設計過程中,本文主要進行了以下方面的工作:1)系統總體架構按照分層分塊設計的原則,分別為現場設備層、前置采集層、業務應用處理層、數據處理層。

第4篇

題目:基于無線傳感器網絡的水資源監測系統的設計上位機

1.畢業設計(論文)綜述(題目背景、國內外相關研究情況及研究意義)

1.1 題目背景

水資源監測是水資源管理與保護的重要手段,我國水資源緊缺、水污染嚴重,如何高效、實時地獲取水環境參數、研究開發水環境監測新方法,已成為水環境管理與保護的一項重要任務。無線傳感器網絡 WSN(Wireless Sensor Network)是將有感知能力、計算能力和通信能力的微小傳感器節點采用規則或隨機方式部署在監控區域,通過無線自組織和多跳的方式構成的分布式網絡。它集傳感器技術、嵌入式技術、現代網絡技術、無線通信技術和分布式信息處理技術于一體,以數據處理為中心,協作地感知、采集、處理和傳輸目標區域的監測信息并報告給用戶。它具有可快速部署、無人值守、功耗低和成本低等優點。

1.2 國內外相關研究情況

在世界上我國屬于水資源貧乏國家, 對水資源的優化使用對我國實施可持續發展戰略具有十分重要的意義。強化對水資源環境的監控是一個長期的任務。常規水資源環境監測方法主要分為以下兩種:(1)利用便攜式水質監測儀人工采樣、實驗室分析的方式。該方式僅限于對河流、湖泊的幾個斷面采樣,采樣頻率從每月數次到每日數次。(2)采用由一個中央控制室和若干個監測子站組成的水環境自動監測系統對水環境參數進行自動連續監測, 數據遠程自動傳輸, 可以實時查詢所設站點的水環境參數[1]。前者由于無法對水環境參數進行遠程實時監測, 存在水質監測周期長、勞動強度大、數據采集速度慢等問題, 不能很好地反映水環境的連續動態變化, 不易及早發現污染源并預警。后者能很好地解決水質監測周期長、勞動強度大、數據采集和傳輸速度慢等問題, 但由于有鋪設電纜和建立監測子站的施工要求, 因而存在對監測地點原有的生態環境影響大、系統投資成本高、監測水域范圍有限的缺點, 同時無法進行大面積布設監測子站、對每個小水域實施多點遠程實時監測。基于無線傳感器網絡的水資源實時監測系統, 比較典型的國外代表有美國Heliosware公司的EMNET系統和澳大利亞CSIRO 的Fleck系統[2、3]。上述兩種系統可采集參數種類較少、不提供對水資源的視頻監測功能且通信速率低、產品體積較大、功耗較高, 目前僅適合用作研究, 尚不能作為實用系統在現場使用。國內已對基于無線傳感器網絡的水資源實時監測系統的一些關鍵技術進行了研究[4]。與傳統的監測法相比, 無線傳感器網絡具有對生態環境影響小、系統成本低等優點。

近些年來,無線傳感器網絡是國際上非常關注的、涉及到多個學科高度交叉、知識高度集中的熱點研究領域。目前,無線傳感器網絡的研究經過了兩個階段。第一階段主要是采用MEMS技術設計微型節點,代表性的研究成果是智能埃及SmartDus無線集成網絡傳感器WINS。第二階段是研究網絡問題。國外設計了很多套演示系統取得了一系列重大的理論研究成果。在國外,Intel公司于2002年了基于無線傳感器網絡的新型計算機發展戰略,主要研究無線傳感器網絡在醫學、森林防火、環境監測等方面的應用。在國內,很多科研機構和大學隊無線傳感器網絡都進行了相關方面的研究。有業內專家指出,中國掌握了物聯網(WSN的實際應用)的世界話語權,不僅表明我國在該領域上的技術領先,同時也在于中國式世界上少數能將WSN實現產業化的國家之一。

1.3 研究意義

水資源是生命生存不可替代的自然資源,是生命支持系統之一,也是重要的環境要素。樓蘭古城的興起是由于豐富的羅布泊湖水的滋潤,富庶的樓蘭11萬平方米,人口達萬人,是樓蘭國的首邑,是我國古代一重鎮,也是絲綢之路南線必經之地。后來由于種種原因導致水資源衰竭,繁華的古城衰落,直至湮沒在茫茫的荒漠之下。

水資源危機究竟始于何時,目前學術界尚無公論。但是水資源危機引起了世界各國的關注與不安。我國是一個人口眾多,水資源絕對數量較高而相對數量較低的缺水國家。1988年7月1日《中華人民共和國水法》正式實施后,確立了每年水法宣傳周(簡稱為水周),其目的就是通過這一活動,向公眾集中灌輸有關水資源開發利用與保護方面的知識和政策法規,以增強公眾節約水資源的意識。

我國的水資源價值理論受水資源是取之不盡,用之不竭的傳統價值觀念影響,造成了水資源長期被無償地開發利用,不僅造成了巨大的寶貴水資源浪費和對水資源非持續開發利用,同時對人類的生存及國民經濟的健康發展產生了嚴重的威脅。盡管近幾年來對此有所認識,采取了相應的行政或法律手段扭轉這種被動局面,但是,由于對水資源價值理論的研究不夠深入,致使所采取的措施缺乏廣泛的經濟社會基礎,最終結果是政府干預行為過于集中和強硬,市場行為和經濟杠桿的作用又過于薄弱,導致期望與現實相差甚遠。因此,水資源價值研究在持續利用水資源過程中具有重要的地位,是實現持續發展戰略一個組成部分,開展此方面的研究是十分必要的。

2.本課題研究的主要內容和擬采用的研究方案、研究方法或措施

2.1 研究的主要內容

根據無線傳感器網絡的基本理論和水資源監測的實際需求,設計基于無線傳感器網絡的水資源實時自動監測系統,能夠在線實時測量溫度、PH 值、電導率、濁度等參數的水資源監測系統,此系統在監測區域內采集相關數據,利用監測區域協調器節點和遠程監測中心(PC 機)之間的通信,把經過處理的測量結果動態地顯示出來。本課題完成系統上位機的軟件設計,由串口接收協調器節點送來的水資源監測數據,進行數據解析,提取出各個傳感器采集的數據并通過界面動態的顯示出來。

2.2 研究方案

關于本次研究的課題,基于無線傳感網絡的水資源監測系統的設計,主要可分為三個部分,由于本次課題的研究只涉及上位機部分,即圖一中的虛線部分,主要設計上位機的軟件界面的設計部分,其中包括有串口接收數據,解包數據,以及顯示部分,其中的解包部分包括,將PH值,濁度,在線實時溫度,電導率和它們各自對應的數值一一對應起來,這部分主要涉及用Visual C++語言將其用軟件編程,并實現功能,其流程圖為圖2:

實現過程為:先初始化軟件,再設置軟件編輯界面,設置好界面后,開始接收由協調器經串口發送過來的數據,進而解包數據,接著處理數據,將PH值、實時測量溫度、濁度以及電導率的各組數據按照一定的要求計算好,顯示各組數據,最后結束程序。

在這個過程中,實現了串口接收數據,解包數據,處理數據以及最后將數據動態的顯示出來,完成了本次研究的要求。

3.本課題研究的重點及難點,前期已開展工作

要完成這次課題,即基于無線傳感器網絡的水資源監測系統的設計上位機,需要完成的內容有:系統上位機的軟件設計、接收由串口協調器節點發送過來的水資源監測數據、進行接收數據的解析、提取出各個傳感器采集的數據并且通過界面動態的顯示出來。其中重點以及難點有:系統上位機的軟件設計,由于對上位機不是很了解,以前也沒有接觸過上位機,對它的功能,使用不了解,也沒有接觸過Visual C++語言,屬于初學者,會有一定的難度,既是重點也是難點;把接收到的數據進行數據分析,要進行合理的、有效的數據分析,是一個關乎本次課題成敗的重點;將提取出的數據通過界面動態的顯示出來,要通過一定的平臺來顯示,即要通過一定的硬件設施顯示,這就需要能夠正確的,有效的連接到所用的平臺,是研究的最后一道門檻,也是重點。

目前為止,已經開展的工作有,通過查詢相關資料以及通過互聯網了解到上位機的功能,以及它所需要的編輯工具-----Visual C++,對我來說這是一種新的語言,現在已經開始看有關C++方面的書,開始學習使用它一些簡單的使用方法。

4.完成本課題的工作方案及進度計劃(按周次填寫)

第1-3周:查找借閱相關書籍資料,確定系統的總體方案,完成開題報告;

第4-9周:進行上位機軟件編程學習,軟件界面設計

第10-11周:進行軟件設計、進行數據解析;

第12-15周:系統調試,驗證系統功能;

第16-17周:完成畢業論文,準備答辯

注:

1、正文:宋體小四號字,行距22磅。

2、開題報告裝訂入畢業設計(論文)附件冊。

參考文獻

1、任豐原,黃海寧,林闖.無線傳感器網絡.軟件學報,2003,14(7) 1282--1291

2、于海濱,曾鵬.分布式無線傳感器網絡協議研究.通信學報,2004,25(10).

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4、武萬峰, 徐立中, 徐鴻. 水質自動監測技術綜述[ J]. 水利水文自動化, 2004, 22( 1) : 14-18.

5、吳金平 等編著 Visual C++編程與實踐 北京:中國水利水電出版社,2004

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8、高峰,俞麗,張文安等 農業工程學報 基于無線傳感器網絡的作物水分狀況監測系統研究與設計 2009年2月第25卷第2期

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10、武萬峰,徐立中,徐鴻 水質自動監測技術綜述[ J]. 水利水文自動化, 2004, 22( 1) : 14--18.

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12、孫利民,李建中,陳瑜等 無線傳感器網絡 北京:清華大學出版社 2005 15--16

13、康紹忠,蔡煥杰,馮紹元.現代農業與生態節水的技術創新與未來研究重點陰.農業工程學報,2004,20(1):l一6.

軟件技術畢業生論文開題報告范文 工資管理系統的目的和意義

在中原大化儀表公司是一家省屬大型企業分支單位,隨著社會主義市場經濟的快速發展,該公司下在發生著日益的變化,職工流動速度在加快,工資增減幅度在加大,員工,職稱,績效評定等信息也隨之越來越多 ,作為工資管理和發放單靠傳統的手工處理已顯得力不從心,手工發放需要反復進行抄寫,計算,不僅浪費時間,還常因抄寫不慎出現張冠李戴,或者由于計算疏忽,出現工資發放錯誤的現象.同時工資的發放具有較強的時間限制,必須嚴格按照公司規定的時間完成任務.正是這種重復性,規律性,時間性,使得工資管理的計算機化成為可能.

使用計算機進行工資發放,不僅能夠保障工資核算無誤,快速輸出,而且還可以利用工資數據庫對有關的各種信息進行統計,服務于上級財務部門的核算與賬務處理.從而提高工資管理發放的效率,實現企業員工工資管理的系統化,規范化和自動化.

計所達到的要求,技術指標,預計的技術關鍵,技術方案和主要實驗研究情況

預計達到的要求:

技術指標

(1)開發環境:visual foxpro6.0

(2)運行環境:windows9x/windowsXX

技術關鍵:

采用foxpro編程思想,利用其強大而完整的功能開發這樣一套職工工資管理軟件,其主要技術有:foxpro數據庫技術,新類的設計與應用,系統容錯性的處理,組合查詢技術的實現等.

技術方案和主要實驗研究情況:

(1)開發職工工資管理系統

(2)職工工資管理系統的數據庫結構設計與實現

(3)職工工資管理系統的具體實現

課題研究進展計劃:

月28號:畢業設計選題

月10號:開題報告撰寫

月19號:對開題報告進行改進

月29號:對系統整體設計

月15號:中期報告

月21號:論文撰寫

月28號:系統檢查

月4號: 論文答辯

現有在條件,人員(姓名,職稱)及主要設備情況

已有軟件:microsoft visual foxpro 6.0,winXX平臺

設計人員:樊利清

主要設備:計算機(intel pentium 4)一臺,激光打印機 一臺

參考文獻

(1)開發使用手冊 人民郵電出版社

(2)數據庫系統概論 高等教育出版社

(3)個人電腦實用基礎教程 寧杭出版社

(4)數據庫系統及應用基礎 北方交通大學出版社

(5)數據結構 中央廣播電視大學出版社

(6)操作系統工程 中央廣播電視大學出版社

第5篇

通航工程技術中心成立對我來說是考驗也是挑戰,回顧這幾年來取得的成績離不開領導和同事的支持、幫助和理解。我擔任通航工程技術中心副主任職務,負責中心生產、水工、測量等工作。根據局干部考核的要求,我對近幾年自己履行崗位職責情況,從德、能、勤、績四個方面作如下述職: 

一、關于“德”的方面

高尚的道德情操是一個人立身和成就事業的重要基礎。我始終注重加強主觀世界的改造,牢固樹立的世界觀、人生觀、價值觀,保持良好的道德風尚。通航工程技術中心成立我從水工所主任一職轉變為工程中心副主任,無論做什么工作都能擺正自己位置,同領導、同同事、同單位、同事業的關系,把實現個人的人生價值同服從上級領導的安排和開創工作新局面緊密地結合起來,不斷朝著新的目標奮進。在困境面前能夠保持良好的心態,孜孜不倦地追求信仰和理想。在工作和事業面前,顧全大局,不計較個人得失。時刻告誡自己要始終把事業和工作擺在首位。使自己在理論上有提高,思想上有進步,工作上有成效。在廉潔自律方面,能做到不拿、不要、不貪。身為測量隊公司法人,能嚴格要求自己,嚴格執行財務制度,按照貫標程序辦事。

二、關于“能”的方面

一個人綜合素質的高低,工作能力的強弱,決定著他能否履行好崗位賦予的職責和完成好上級交給的任務。我主要從以下幾個方面提高自己的能力。

1、堅持不懈地加強學習

一是加強理論學習,提高理論素養。理論素質是領導素質的靈魂,決定著領導水平和能力的提高。我始終自覺堅持加強對理論的學習,堅定不移地用理論武裝頭腦。

二是深入學習貫徹“十七大”精神,樹立科學發展觀,聯系工程中心實際進行深入思考,增強了在實際工作中加以貫徹的自覺性。近年來,先后提交了“弘揚傳統精神,促進廉政勤政”、宜昌監獄進行警示教育參觀活動“警示教育感想”、 延安參觀學習革命傳統教育活動感想和“船閘水工三十年回顧”等文章。

2、不斷提高自己的管理水平

注重各類理論的學習, XX年參加了北京交通干部管理學院舉辦的交通系統中層管理干部培訓班的學習,今年參加了報協在北京舉辦的績效考核與薪酬福利設計研修班的學習,另外還積極參加局黨辦、人事處組織的各類專題講座。通過各種途徑汲取先進的理論知識,將之運用到實際工作中去,以理論指導實際工作。

3、不斷提高自己的專業技術水平

對分管的水工、測量分部,每年組織的技術培訓自己都能夠積極參加學習,使我們水工和測量的專業技術整體水平不斷提高。水工專業注重新材料、新工藝和技術管理方面的運用研究,使葛洲壩船閘輸水廊道修補面積逐年減少,結構縫漏水處理運用新材料新工藝取得良好的封堵效果;測量專業注重設備儀器更新、人員培訓,實現了從單一的人工操作記錄,到自動化觀測、計算機記錄和軟件成圖,技術升級和更新實現了無縫銜接。

三、關于“勤”的方面

工作中嚴格要求自己,認真對待工作中的每一個環節,具有良好的敬業精神,遵守各項規章制度。在工作中勤于思考,勤于實踐。在承擔的廣西左江水電廠廠房大壩滲漏處理工程中,我們工程中心只去了四人,人少事多,自己作為一個主要負責人,不怕苦不怕累,有時是總工,有時是施工員,有時民工人手不夠也照樣跟著

干。在工作中勤勤懇懇,不管是份內份外,只要不越權不越位,都能做到有求必應,及時到位。這些年參加處理了多起半夜發生的險情、故障,如船泊碰損事故和暴風雨引起的停電、機房涌水等。 

四、關于“績”的方面

這些年,在領導的關懷和指導下,在各位員工的努力工作下,取得了一系列成績:

1、水工日常維護管理 

在葛洲壩船閘水工建筑物的管理方面,注重對船閘水工建筑物的日常巡視檢查工作,根據每座船閘的不同結構和特點,收集豐富的現場檢查資料;對發現的滲漏水、破損、老化、裂縫等缺陷隱患,利用年度修理、更新改造專項工程和每座船閘六年一個周期的計劃性大修,及時消除缺陷隱患,保證船閘水工建筑物處于良好的工作狀況。

在葛洲壩船閘安全監測方面,根據葛洲壩水利樞紐的管理分工,我局負責三座船閘的變形及應力、應變、溫度等監測工作。作為船閘水工建筑物安全監測的負責人,嚴格按照《混凝土大壩安全監測技術規范》等國家有關技術規范實施監測工作,并制定相關技術標準、培訓教材,提高觀測職工的技術水平和業務素質,確保觀測質量。

2、完成的主要工程項目

這些年來承擔的主要技改項目包括葛洲壩樞紐美化葛洲壩二、三號船閘立面美化工程、閘面美化工程,葛洲壩三號船閘基礎排水廊道抽水裝置改造,葛洲壩一號船閘閘面完善工程等近二十項。完成了三峽樞紐航運配套設施基建項目靠船墩爬梯改建、太平溪碼頭系纜地牛和水文測報水尺制安等多項工程。

隨著自動化監測技術的逐漸成熟,自動化監測技術將是今后大壩水工建筑物安全監測的方向。在各級部門的支持下,完成了葛洲壩二號船閘自動化監測系統升級改造。該系統集成了包括全閘的平面位移監測系統、內部觀測系統的自動化監測系統,對上述測點的每次監測僅需90秒左右的時間,大大地節省了監測時間,提高了監測精度,減輕了勞動強度。通過近幾年來對監測系統的更新改造,葛洲壩船閘水工建筑物的安全監測設施性能得到了顯著提高,監測精度得到有效保證,采集了大量真實、準確的監測數據,為葛洲壩船閘水工建筑物的安全定期檢查和指導船閘安全穩定運行提供較詳實的基礎資料。 共2頁,當前第1頁1

完成了每年的航道維護測量任務包括轄區重點區域的不同比例尺的水下地形測量、表面流速流向觀測、水位比降測量等。XX年至XX年年,通過招投標,承擔了交通部基建項目三峽河段廟河至中水門gps控制網建設工程和三峽河段廟河至中水門支汊河gps控制網建設工程,通過高科技手段,為我局轄區首次建立了測量控制網。XX年年至2010年,承擔了交通部基建項目三峽局轄區河段數字航道測量工程。在全隊職工的共同努力下,這些項目均一次性通過長航局質檢站的驗收,其施工質量得到一致好評。

XX年年底自2010年初,完成了廣西左江水電廠廠房大壩滲漏處理工程,主要針對左江電廠廠房、溢流壩段、重力壩段以及溢流壩廊道、樓梯井等部位存在的結構縫滲漏問題以及裂縫滲漏問題進行工程處理(其中結構縫滲漏8處;裂縫滲漏20余處)。按照合同要求,我承擔本工程中滲漏處理方案設計、施工技術指導、施工組織及管理等內容,并在合同工期內圓滿完成了所有的工程項目,尤其還在結構縫滲漏處理中探索并運用了風引化學灌漿新工藝,取得了理想的效果。

3、專業技術報告和論文

先后參加了三次葛洲壩水利樞紐大壩安全定期檢查工作,負責編寫和審核校對了《葛洲壩船閘水工建筑物現場檢查報告》、《葛洲壩船閘運行總結報告》、《船閘水工建筑物安全監測資料分析報告》以及《葛洲壩船閘安全監測設施綜合評價報告》等單項技術報告。參加了《三號船閘基礎排水廊

道發現堆積物的情況報告》的編寫、工程處理方案審定及工程施工管理等工作,提交了《葛洲壩3號船閘漏水處理》、《無嵌縫灌漿施工方法在船閘結構分縫漏水處理中的應用》等技術論文,并在相關刊物和學術交流會上發表,其中《無嵌縫灌漿施工方法》一文獲得長航局優秀論文獎。在結構縫滲漏處理中探索并運用了的風引化學灌漿新工藝榮獲局科技進步三等獎。

4、測量隊蓬勃發展

測量隊作為工程中心的下屬公司及分部,近幾年來,每年完成產值400多萬,新添置了280多萬的儀器設備,引進并吸收應用了數字化成圖技術,成功掌握了包括gps、測量機器人等高精尖測量裝備,測量隊取得了省測繪局頒發的測繪行業乙級資質證書,整體能力逐步提高,在市場上已經具有一定的技術競爭力。

五、總結

第6篇

關鍵詞:PLC,現場總線以太網,組態軟件

 

1 前言

安鋼高線水處理系統采用了工業自動化技術與計算機網絡技術,利用組態王、PROFIBUS總線和PLC技術完成水處理遠程監控控制。論文參考,現場總線以太網。在完善提高基礎自動控制同時,將各系統的設備監測信號及生產數據連接起來,對壓力波動、溫度變化和液位等現場數據進行實時監視和分析處理,實現集過程控制與生產管理于一體的現代化高效管理。論文參考,現場總線以太網。

2 水處理工藝流程

高線水處理系統大體分為凈循環水系統、濁循環水系統、軟水系統、事故水系統以及給排水系統。水處理系統的工藝流程:冷卻水由凈循環供水泵組、濁循環供水泵組加壓后送至各用水點,經過現場冷卻設備后水溫升高到約50℃并含有大量污油、鐵鱗、污泥等,經過沖氧化鐵皮供水泵組將水經沖渣溝至旋流池,在旋流池內沉淀、由平流池供水泵組加壓后送至平流沉淀池、經過二次去油、去渣,由過濾器后送至冷卻塔、冷卻后溫度低于35℃。流回濁循環水池,再由凈循環、濁循環泵組加壓后送用水點循環使用。

3 水處理PLC控制系統硬件設計

根據水處理系統規模,系統主要有上位監控機、SIMENSS7-300可編程控制器、DX220無紙記錄儀、prfibus-DP總線通訊設備、ethernet通訊設備等。論文參考,現場總線以太網。論文參考,現場總線以太網。

基礎自動控制系統采用SIMENS S7-300 CPU 318-2(6SE7 318-2AJ00-0AB0)可編程序控制器,二個中央槽架之間由UR0的IM360(6SE7360-3AA01-0AA0)與UR1上的IM361(6SE7 361-3CA01-0AA0)模塊相連接,現場配有9臺ET200M,PLC和工控機之間通過PROFIBUS-DP總線進行通訊。過程量采集使用兩臺DX220無紙記錄儀,與工控機之間通過ethernet通訊。上位機采用DELL GX-240(P4 1.7G/256M/80G)主機,構成一套完整的控制與監控配置方案。

水處理控制系統通過帶有PROFIBUS-DP主/從接口的中央處理單元,采用分布式I/O、PROFIBUS-DP現場總線控制,同遠程ET200站構成分布式控制系統,結合組態王操作畫面,實現遠程控制;通過工業以太網與DX220無紙記錄儀的通訊,實現組態王過程參數畫面監控,進而達到了現場工藝生產要求。

控制系統采用就地手動、上位機點操和集中自動監控系統三種控制方法相組合,現場采用33塊6ES7321-1BL00-0AA0輸入模板,輸入點數998點,輸出采用22塊6ES7322-1BH00-0AA0輸出模板,輸出點數503點,有關硬件組態及模塊安裝位置見附圖1,主要用于操作方式的選擇、水泵運行、壓力、水位、電動蝶閥限位、水泵起停、電動蝶閥開閉,備用泵自投以及指示燈顯示和遠程畫面等。兩臺DX220無紙記錄儀均為16通道模擬量輸入回路,主要采集水溫、水流量、水壓等參數,用于畫面的報警與顯示。

圖1 系統構成示意圖

4 水處理控制系統軟件設計

水處理控制系統軟件按照工藝過程和控制設計,編程軟件采用西門子STEP7編程軟件,其最大的特點是采用了塊結構的方式。對于許多工藝控制條件相同的設備,只編制一個功能塊(FBs),在組織塊中通過調用賦予不同數據塊的功能塊,來控制相對應的同類設備,在程序的調試和修改中,只需修改FB,即可實現對同類所有設備控制的修改。

5 實時監控

上位機軟件采用Windows2000操作系統,組態平臺為工控組態軟件KingView6.0。上位機實現的功能為:數字顯示水處理系統中的液位、管道壓力、進出水流量實時值與累積值、水溫度。論文參考,現場總線以太網。按照水處理自動化的要求,對一些實時參數以及歷史數據進行匯總記錄,生成各類組態王報表,或者將數據輸出到SQL數據庫中進行記錄。各設備的運行、故障等狀態顯示,各設備的啟動、停止操作,并進行操作記錄,以便查詢;出現每個設備故障時發出聲音報警并記錄故障情況(故障時刻、故障類型等),方便進行事故分析。論文參考,現場總線以太網。重要參數、報警、故障都可以報表打印。

6 結語

該系統自投入運行以來,穩定可靠,在線修改和調試方便,給操作人員和維護人員帶來很大方便,在高產穩產、降低能耗和安全環保等方面發揮了很大作用,進一步推動了水處理自動控制系統的廣泛應用。

參考文獻:

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第7篇

【關鍵詞】GPS定位技術工程測量加護分析數字化 攝影測量

中圖分類號: P228.4 文獻標識碼: A 文章編號:

一.引言。

工程測量通常是指在工程建設的勘測設計、施工和管理階段中運用的各種測量理論、方法和技術的總稱。傳統工程測量技術的服務領域包括建筑、水利、交通、礦山等部門,其基本內容有測圖和放樣兩部分。現代工程測量己經遠遠突破了僅僅為工程建設服務的概念,它不僅涉及工程的靜態、動態幾何與物理量測定,而且包括對測量結果的分析,甚至對物體發展變化的趨勢預報。

二.工程測量實施的階段性分析。

1.規劃設計階段。

主要是提供大比例尺地形圖。采用的方法主要有地面人工測圖和攝影測量成圖兩類。

(1). 地面人工測圖。是根據由總體到局部的原則,先在測區內建立平面和高程控制網點(見工程控制測量),然后根據控制點測繪地物、地貌。近年來,隨著電子速測儀和機助制圖系統的發展,可以應用多功能整體式或組合式的電子速測系統取得地物和地貌特征點的三維坐標數據,輸入制圖系統自動成圖。

(2). 攝影測量成圖。是對地面進行攝影,對像片加以判讀、量測和處理,以獲得所需資料。最先應用的是地面攝影測量,即在地面上用攝影經緯儀攝取測區的像片,據以成圖。后來發展為航空攝影測量,它已成為目前測繪地形圖的最主要、最有效方法。

近年來,隨著攝影器材和測圖儀器的改進,除了模擬測圖方式以外,發展了解析測圖方式,即利用立體坐標量測儀對像片量測進行解析處理,獲得地形的數據資料。解析測圖儀除了與一般模擬立體測圖儀一樣測圖外,還可進行區域網點加密和數字化測圖,獲得數字地圖。地面形態的數字表達稱為“數字地面模型”,它可用來解決工程設計中繪制斷面圖、計算土石方量等問題。

2.施工階段工程測量工作。

主要是按照設計和施工的要求,先建立施工控制網點,然后根據控制網點,在實地上以適當的精度放樣出建筑物與生產設備各部分的位置,作為施工和安裝的依據。放樣工作包括平面位置放樣和高程放樣。平面位置放樣通常采用極坐標法、直角坐標法以及交會法等。高程放樣通常是根據高程控制網點用水準測量方法進行。近年來,已在施工測量中應用了激光測量儀器,例如:激光準直儀、激光垂線儀、激光平面儀、激光經緯儀、激光水準儀等(見工程測量儀器)。這不僅提高了測量的精度和速度,而且有助于實現自動化。

3. 經營管理階段的工程測量工作。

主要是為了監視工程建筑物的現狀,保證安全運營所進行的建(構)筑物變形觀測。包括垂直位移(沉降)、水平位移、傾斜、撓曲,以及風振、日照等變形觀測項目,其特點是要求建立較高精度的變形觀測控制網和穩固的基準點。對于觀測的精度要求與所采用的方法,因各項工程的要求不同,差異較大。野外觀測工作完成以后,經過平差計算和初步整理,應用統計檢驗的方法來分析變形觀測成果的可靠性,應用回歸分析的方法探討變形的規律性。垂直位移(沉降)觀測,通常采用精密水準測量方法。使用液體靜力水準測量法,可將液面的高程變化轉換成電感輸出,有利于實現觀測自動化。建筑物的水平位移觀測,由于它本身受力條件的不同,位移的方向不同,觀測方法也就不同。對于任意方向的位移觀測,常采用角度前方交會法,對于發生在某一特定方向的位移觀測常采用基準線法。基準面的建立,可應用經緯儀的視線、拉緊的鋼絲或者激光束。觀測點相對于基準面的偏離值,可以用人工觀測,也可以利用光電傳感技術,實現自動化。建筑物的位移、傾斜、撓曲和瞬時變形觀測,除了采用大地測量方法外,也可以應用近景攝影測量技術。

三.工程測量技術的現狀。

1. 地面測量儀器。

20 世紀 80 年代以來出現許多先進的地面測量儀器,為工程測量提供了先進的技術工具和手段,如:光電測距儀、精密測距儀、電子經緯儀、全站儀、電子水準儀、數字水準儀、激光準直儀、激光掃平儀等,為工程測量向現代化、自動化、數字化方向發展創造了有利的條件,改變了傳統的工程控制網布網、地形測量、道路測量和施工測量等的作業方法。三角網已被三邊網、邊角網、測距導線網所替代;光電測距三角高程測量代替三、四等水準測量;具有自動跟蹤和連續顯示功能的測距儀用于施工放樣測量;無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達的測量點的測距工作;電子速測儀為細部測量提供了理想的儀器;精密測距儀的應用代替了傳統的基線丈量。

2.GPS定位技術。

GPS是美國從20世紀70年代開始研制,歷時20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有海、陸、空進行全方位實施三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。隨著GPS定位技術的不斷改進,軟、硬件的不斷完善,長期使用的測角、測距、測水準為主體的常規地面定位技術,正在逐步被以一次性確定三維坐標的高速度、高精度、費用省、操作簡單的GPS技術代替。

在我國 G P S 定位技術的應用已深入各個領域,國家大地網、城市控制網、工程控制網的建立與改造已普遍地應用 G P S 技術,在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監測、山體滑坡、地震的形變監測、海島或海域測量等也已廣泛的使用 G P S 技術。隨著D G P S 差分定位技術和 R T K 實時差分定位系統的發展和美國 A S 技術的解除,單點定位精度不斷提高,G P S 技術在導航、運載工具實時監控、石油物探點定位、地質勘查剖面測量、碎部點的測繪與放樣等領域將有廣泛的應用前景。

3. 數字化測繪技術。

數字化測繪技術在測繪工程領域得以廣泛應用,使大比例尺測圖技術向數字化、信息化發展。大比例尺地形圖和工程圖的測繪,歷來就是城市與工程測量的重要內容和任務。

常規的成圖方法是一項腦力勞動和體力勞動結合的艱苦的野外工作,同時還有大量的室內數據處理和繪圖工作,成圖周期長,產品單一,難以適應飛速發展的城市建設和現代化工程建設的需要。隨著電子經緯儀、全站儀的應用和 GEOMAP 系統的出現,把野外數據采集的先進設備與微機及數控繪圖儀三者結合起來,形成一個從野外或室內數據采集、數據處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統。

4. 攝影測量技術。

攝影測量技術已越來越廣泛的在城市和工程測繪領域中得以應用,由于高質量、高精度的攝影測量儀器的研制生產,結合計算機技術中的應用,使得攝影測量能夠提供完全的、實時的三維空間信息。不僅不需要接觸物體,而且減少了外業工作量,具有測量高效、高精度,成果品種繁多等特點。在城市和工程大比例尺地形測繪、地籍測繪、公路、鐵路以及長距離通訊和電力選線、描述被測物體狀態、建筑物變形監測、文物保護和醫學上異物定位中都起到了一般測量難以起到的作用,具有廣泛的應用前景。由于全數字攝影測量工作站的出現,為攝影測量技術應用提供了新的技術手段和方法,該技術已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進和應用。

六.結束語

在人類活動中,工程測量是無處不在、無時不用,只要有建設就必然存在工程測量,因而其發展和應用的前景是廣闊的。

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[5] 張兆軍工程測量技術的現狀和發展方向 [期刊論文] 《黑龍江科技信息》 -2010年20期

第8篇

【關鍵詞】自動控制;滴灌技術;農業建設

1引言

水是生命的根本,是不可代替的資源,同時也是農業發展不可或缺的因素。近年來,隨著城市現代化的發展,經濟水平和人口的不斷提升,水資源的不合理運用現象越來越嚴重,許多地區缺水大旱,農業得不到水的灌溉,而且農業灌溉效率低下現象也普遍存在。這一系列問題都警示水資源的不合理運用將會對人類和社會造成越來越不可估量的危害。因此,國家實施了滴灌技術,改變了傳統的灌溉方式,發展節水灌溉技術,科學應對水資源短缺問題,使灌溉技術脫離人工控制,運用自動化的技術進行農業灌溉。從而降低了農業生產成本,改善農業生產方式,是一項利國利民的節水技術。

2自動控制精準滴灌技術概述

自動控制滴灌技術是針對高效利用水資源而實施的一項技術,對農業的可持續發展和保護生態方面有重要的意義和作用。而且脫離了人工的控制,自動控制的滴灌技術更加提高了農業灌溉的效率,節約成本。

2.1自動控制精準滴灌技術的含義

節約水資源是自動控制精準滴灌技術的直接目的,這種技術改變了傳統的灌溉技術,高效率用水資源,通過現代化科學技術來改變水資源浪費和農業灌溉不合理的現狀。自動控制精準滴灌技術通過滴頭,每次用小量的水準確直接的對土壤進行灌溉,避免不必要的浪費。自動控制精準滴灌技術不僅完善了灌溉技術的不足,同時也促使灌溉技術的進一步發展。

2.2自動控制精準滴灌技術的發展現狀

農業灌溉技術的發展出現了不同的灌溉技術,以噴灌和滴灌最為普遍。我國也大力推廣滴灌技術,自動控制滴灌技術得到越來越多的應用,隨著電子、科技的發展,自動控制滴灌技術也將進一步得到發展。滴灌技術在世界上也得到廣泛應用,一百多個國家實行節水灌溉技術。自動控制精準滴灌技術農業發展、國民經濟和社會發展都有推動作用。這項技術在國內的發展前景也會越來越好。

3自動控制精準滴灌技術在農業建設的應用研究

自動控制滴灌技術的發展應用在農業上,推動了農業的科技化發展,自動化的灌溉技術,不僅減少了藥物對農作物的傷害、保護了生態環境,同時也節約了人力物力。廣西農田智能化灌溉系統中滴灌自動控制系統設計方案和南寧市府城鎮百香果滴灌實踐技術為案例具體介紹自動控制精準滴灌技術在農業建設的應用研究。

3.1以廣西農田智能化灌溉系統中滴灌自動控制系統設計方案為例

廣西農田智能化灌溉系統中滴灌自動控制系統采用了自動控制滴灌技術,運用網絡和自動控制相結合的技術對土壤進行控制。實現了水資源的最大化利用。通過計算機遠程控制,為實驗基地的每塊土壤進行精準的灌溉和管理。

3.1.1滴灌系統規劃布置

滴灌系統規劃布置的首要因素是泵站位置的選擇,位置不能選擇貧瘠的土壤,相對集中靠近路邊的位置是最佳選擇,其次輸水管道的選擇也應該合理,項目資金節約化,管道的內徑和長度要適宜。設備選擇先進、適用、合理的這樣能更大的發揮滴灌技術的作用。管道的選擇要考慮土地、水源等,盡量使管道系統相對均衡。

3.1.2控制調節和保護設備

自動控制滴灌要控制好設備的保護和技術的控制,電磁閥的設置要考慮便于管理、控制流量等,在首部水泵前安裝逆止閥。排氣閥要安裝在干管始端。壓力表、閥門箱要安裝在合理的位置,便于維修和使用,同時也避免受凍。

3.1.3滴灌系統電路設計

電路的設計很關鍵,采用交流電磁閥控制,控制滴灌電磁閥配送和輸出電。

3.2以南寧市府城鎮百香果種植基地自動化控制滴灌工程為例

南寧市府城鎮百香果種植基地于2013年就開始建設,經過幾年的灌溉項目建設,積累了豐富的節水用水經驗,使用了自動化控制滴灌技術,為其他地區的自動化滴灌技術的發展起了帶頭作用。

3.2.1項目建設情況

南寧市府城鎮百香果種植基地啟用了自動控制的滴灌技術,主要農作物是百香果。其灌溉采用的是兩種方式結合灌溉,冬季采用周邊山塘水進行大水漫灌,在農作物生長期則采用滴灌技術。

3.2.2自動化控制系統的組成及功能

自動控制灌溉技術能夠將水資源和化肥平均的分配到土壤中,讓農作物更好的平衡吸收。自動化的控制會對流程中每個步驟進行嚴格的檢驗,使之保持在合理范圍內。系統自動記錄每個灌溉系統的運行時間和總水量,還安裝了防盜裝置,對設備故障自動檢查對系統運行中的破壞還可以進行警報,準確的指出故障位置和故障類型,對濕度和降雨量準確測量。

3.2.3自動化控制滴灌工程建設對南寧市府城鎮百香果種植基地的作用

自動控制滴灌技術由機器對農作物的灌溉進行控制,擺脫了認為的控制,也就避免了人為因素的誤差,更有利于農作物更好的生長。自動控制滴灌是農業灌溉與時代接軌的標志,是農業現代化的必然結果,農業要想產量高、效率高必須運用現代化技術帶動發展。自動控制灌溉更加便于操作,更加有效的控制了灌溉時間,從而節約了水資源和勞動力。實驗區自動控制滴灌技術的實施,同時也為實驗區積累了經驗,為其他地區提供了借鑒的經驗。

4自動控制精準滴灌技術在農業建設中存在的問題

自動控制滴灌技術有其優勢也必然存在弊端,這項科技化技術在其他設備保護、造價和控制精準度等等方面都存在著不足。

4.1田間設備的保護問題

自動控制滴灌技術的實施運行需要通過無線進行數據傳輸,無線設備容易被損壞,在設備運用過程中很可能對無線傳輸進行不必要的干擾,造成數據傳輸不準確。同時線路也容易受到人為的破壞,導致線路傳輸工作無法正常運行。

4.2系統造價過高

自動控制滴灌技術需要通過計算機進行控制,是一項現代化技術,需要人力物力以及資金的支持,而很多地區無法大面積使用這項技術也是這個原因。這是自動控制滴灌技術存在的一個弊端。

4.3水肥監測精度與控制精度的統一性不夠

要進行自動控制滴灌技術就要配合進行土壤水分檢測,而檢測由于資金并不能覆蓋大面積,這就造成數據是能反映部分土壤情況,不能代表大部分。養分監測和作物監測同樣不能覆蓋大部分,因此水肥監測精度與控制精度無法統一。

5結語

自動控制精準滴灌技術不僅推動了我國農業的專業化發展,同時也推動了現代化、科學化的進步。作為現代的灌溉方式,自動控制精準滴灌技術必須發揮其優勢,完善其不足,揚長避短,不斷的在實踐中發展。同時也要根據農業具體實踐來相應的改變技術的實際應用,推動自動控制精準滴灌技術的進一步推廣和發展。

參考文獻

[1]聞珍霞,何龍,楊海清.發展自動控制精準滴灌技術加快節約型農業建設[J].農業裝備技術,2010(3).

第9篇

關鍵詞:網絡安全運營管理平臺;數據采集;綜合分析;事件響應

1網絡安全運營問題分析

在監測預警方面,目前網絡安全監測預警主要采用人工的方式開展監測預警工作,在運的安全平臺數據相互獨立,每個角色需同時面向多個界面,網絡安全運維工作量大;不同類型的安全設備、系統產生了大量冗余、誤報的安全數據,安全人員難以實時處理;安全事件獨立分散,無法有效的反映真實的網絡威脅。在響應處置方面,目前各類安全事件主要依賴于人工進行事件響應,包含查看數據、封禁IP、電話反饋、郵件通報等,一次完整的應急響應需在10個以上的場景間切換。現有的應急響應方式已經不能滿足網絡安全對抗日趨頻繁的現實需求,應急響應自動化的需求已經迫在眉睫。在技術分析方面,對安全告警的深度技術分析主要依賴技術人員的個人能力與經驗,且依賴人工的深度分析、溯源反制效率較低,一旦發生分析重心出錯的情況,可能遺漏真正具有價值的攻擊威脅。在協同指揮方面,目前網絡安全設備和系統自動化程度在不斷提高,但事實上還存在多個信息孤島,設備、系統之間缺乏有效的交互,使得內部多個自動化模塊是割裂的、局部的、孤立的,不能構成一個實時的有機統一平臺,導致信息沒有充分共享,進而降低協同聯動效率,無法實現統一的指揮決策。在流程管理方面,目前重點的安全管理流程仍以線下管理為主。常態化安全工作中排查發現的系統漏洞需要人工導出清單,完成漏洞預警單編制后下發排查整改,以表格形式匯總和跟蹤漏洞整改情況;系統上線測試缺乏統一平臺管理測試過程文檔和測試情況,復測驗證需要專人跟蹤閉環,整體工作效率和管控精益度有待提升。

2網絡安全管理平臺的能力需求

通過網絡安全管理平臺的建設將設備、流程和技術進行有機的結合,實現網絡安全集中監控、預警、運維、管理,滿足網絡安全平協同指揮的工作要求,以全局視角統籌協調網絡安全工作。一是網絡安全事件管理集中化,通過對各種網絡設備和安全組件的集中統一管理,將原本一個個分離的信息安全孤島連接成一個有機協作的整體,實現對企業安全策略的制定、設備的統一配置、安全事件的集中管理、安全事故的應急響應以及安全策略的重構,從而有效提高用戶網絡的可管理性和安全水平。二是網絡安全業務流程數字化,以數字化手段建設網絡安全管理體系,滲透到網絡安全業務鏈各個環節和各個層級,實現網絡安全管理流程線上流轉和業務線上管理,實現網絡安全信息高度集成和實時共享。三是網絡安全運營維護自動化,通過安全設備、安全系統數據的批量采集和關聯分析,借助自動化事務調度、自動化安全編排等技術,實現安全態勢自動化監控、運行維護自動化作業、風險隱患自動化預警以及安全事件自動化響應。

3安全運營管理平臺的建設現狀

國內安全廠商在自主研究開發基礎上不斷對國外廠商的SOC產品分析和研究,推出了多種網絡安全管理的概念和產品[1]。安全運營管理平臺建設利用安全智能、機器學習和深度學習等技術,依托SIEM+大數據平臺,實現警報自動分級與資產自動排查、威脅高度可視和智能定位、風險深度挖掘、安全態勢整體感知,打破安全防御孤島,將各個分散的信息源匯聚后進行統一管理,通過關聯分析對風險進行有效的防控。在技術架構體系方面,基于最新的安全運營架構體系構建,實現以SIEM為核心并集成全流量分析模塊、威脅情報模塊和機器學習模塊的新一代SOC架構,提升架構的適應性與靈活性。在安全場景分析方面,在傳統基于規則的設計方法之上,引入了用戶行為分析技術,通過算法引擎深度挖掘用戶的各種異常行為,為識別高級持續威脅攻擊、社會工程等提供有力支撐。在提高安全運營工作效率方面,借鑒SOAR理念,通過SIEM平臺并集成腳本技術,實現安全分析操作與多個工具的自動編排和高度可視化,以及安全處置操作和流程的自動化,提升安全分析人員效率。在協同管理方面,形成多級管理模式,適應集團型安全管理工作的開展,例如:總部、分支機構的架構模式。在可視化方面,通過大數據分析技術,將日常工作匯總,對安全數據進行統一的可視化展現,從全局視角監測安全態勢。

4關鍵技術

4.1平臺架構

網絡安全運營管理平臺作為網絡運營管理的支撐平臺,可將整個安全管理體系納入管理,但其核心還是綜合分析和響應處置兩個功能,其基本架構如圖1所示。平臺的數據采集對象包括網絡設備、安全設備、主機設備、應用/服務等,通過不同的采集方式進行全要素信息采集。分析引擎主要是對大數據分析技術和人工智能技術的應用,對原始數據進行統計分析和學習建模,從網絡安全威脅、用戶行為、脆弱性三個方面發現網絡面臨的風險。對于發現告警事件、應急響應事件,以及活動保障期間事件、作業任務處置流程進行全程閉環管理。

4.2數據采集

網絡安全運營管理平臺建立在各種網絡設備、安全設備、服務器設備、和應用系統所產生的安全數據及事件的基礎上。從各種數據源高效靈活的采集安全數據是進行網絡安全管理的一項重要的基礎工作。安全數據根據涉及的網絡架構、協議、流量、設備、人員、管理機制等因素進行分類[2],網絡安全數據類型見表1。安全數據的類型、內容、格式各不相同,針對每種數據需要有針對性的采集方式對其進行采集,數據采集方式包括主動采集、被動采集、鏡像模式采集等。當原始數據以文件、數據庫等形式存儲在數據數據產生地,通過在數據產生地部署采集的方式,對指定目錄下的文件進行監聽、進行增量讀取,或通過ODBC/JDBC等通信協議獲取數據庫存儲的原始數據。對于支持主動向第三方系統發送數據的數據源,采用Syslog、SNMP、Webservice等方式發送給指定的數據接收者。通過網絡交換設備的鏡像端口,接收來自網絡中傳輸的任何網絡訪問流量。

4.3安全事件綜合分析

網絡安全事件綜合分析通過分析多個事件的之間的聯系,將不同來源的數據、知識關聯起來,發現孤立的事件無法揭示的問題本質,發現攻擊者的真正目的,準確定位攻擊意圖。一些典型的關聯操作如表2所示。事件綜合分析的實現主要依托分析算法與高效的分析引擎設計[3]。

4.響應

當網絡安全事件分析產生告警事件后,就進入到事件的響應處置環節。需要采取有效措施阻止網絡安全事件的進一步擴散,防止網絡內基礎設施破壞和數據篡改、泄露,保障網絡內業務系統安全、穩定和高效地運行。有效的事件響應需要設計合理的事件響應結構,規劃好響應過程中所需要的資源、計劃好實用的技術、編制規范的事件響應流程、并協調好組織中各部門的關系等[4]。事件響應框架如圖2所示。事件響應流程按照PDCERF響應模型可分為準備(prepare)、檢測(detect)、抑制(control)、根除(eradicate)、恢復(recover)和跟蹤(follow)6個階段。6個階段是循環有序的,每個階段到的工作均是為下一階段做準備[5]。事件類型的不同,采用的處置流程、涉及的人員和設備也不相同。事件的響應可以通過人工的方式,也可以根據預設的響應流程自動執行。網絡安全運營中的事件自動化響應通過事先定義好的流程化框架對系統進行監控,一旦達到觸發條件,可以按照預先設置流程,通過多個設備或者服務間的事件協同,實現事件的自動化處置。

5總結與展望

網絡安全運營管理平臺是在原有安全產品的基礎上構建的一體化技術支撐平臺,以綜合分析、響應處置為核心的網絡安全防護能力,在網絡安全運營管理中發揮關鍵作用。而隨著安全數據、應用、場景量的激增,網絡安全運營管理平臺的技術能力也需要不斷的提升。對于用戶而言,網絡安全防護的目標是保障IT資產所承載的業務的可用性、連續性、以及安全性,因此網絡安全運營管理平臺應從以事件核心逐漸向保障業務安全為核心轉變,通過業務建模、分析業務風險,構建面向業務的能力體系。另外,網絡安全運營管理平臺應以更智能的方式處理日益龐大的安全數據、以自動化的響應方式減少人員的工作強度,通過機器學習、人工智能等技術發現數據背后的原因,通過SOAR技術進行編排和自動化響應。

參考文獻

[1]中國信息通信研究院安全研究所、上海斗象科技有限公司.國內網絡安全信息與事件管理類產研究與測試報告[R].北京:2021.

[2]張海霞,喬贊瑞,潘嘯,黃克振,連一峰.網絡安全數據采集關鍵技術研究[J].計算機科學與應用,2021,14(4),832-839.

[3]劉蘭.網絡安全事件管理關鍵技術研究[D].華中科技大學博士學位論文,2007.

[4]吳福懷.網絡安全事件應急響應管理系統設計與實現[D].東南大學工程碩士學位論文,2017.

第10篇

關鍵詞:電氣自動化;智能化;應用

Abstract: With the progress of science and technology and the improvement of people's living standard, convenient and comfortable living modern architectural goal and office environment become, electrical automation in construction applications, to achieve the intelligent modern architecture. This paper introduces the electrical and automation background and future development trends, analysis of the composition and application of electrical automation system.

Key words: electrical automation; intelligent; application

中國分類號:TU69 文獻標識碼:A 文章標號:2095-2104(2012)03-0001-02

1電氣自動化在建筑中的應用及發展趨勢

電氣自動化技術的發展,與智能自動控制、計算機網絡、電子技術的飛速發展密不可分,各種技術的發展催生了電氣自動化的繁榮。“自動化”一詞出現在20世紀50年代,隨之電機電力等產品相繼產生,直至60年代,自動化控制理論的開始應用到各行各業中,過程自動化、機械制造自動化和管理自動化,使自動化的發展進入全新的階段。電氣專業的自動化技術成為自動控制與信息處理結合產物,電氣自動化技術的發展極其迅速日臻成熟已經成為高新技術產業的重要組成部分。現代建筑無論從建筑科學技術方面,還是在建筑設計和建筑藝術方面,都取得了巨大的進步,是以往任何時期所無法比擬的。建筑設計理念的不斷提升,促使現代建筑在智能化發展方面提出更高的要求,在此背景下,電氣自動化技術應運而生,90年代起,中國的智能建筑迅速發展,北京、上海等大城市的高樓大廈基本都采用了智能化系統。

隨著我國經濟和現代化工業的不斷發展,4C技術(即Computer計算機技術、Control控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術)在自動化系統中的應用,自動化產品不斷普及,智能樓宇走向智能家居,智能化系統的廣泛應用,為電氣自動化技術應用提供了廣闊的發展前景。為滿足和迎合消費者越來越高的消費品位及消費理念,現代建筑需要不斷提高建筑內涵,勢必要引入電氣自動化的成分以及智能化建筑,特別是數字電子化科技發展智能化已經成為了當今建筑界的主流方向。

2 建筑電氣自動化系統的組成

現代智能建筑自動化系統主要包括通信自動化系統(CAS)、樓宇自動化系統(BAS)、辦公自動化系統(OAS)、閉路電視監控系統(CCTV)、火災報警及消防聯動控制系統(SAS)及其相應的布線系統。

2.1通信自動化系統(CAS)

通信自動化系統為智能建筑內的用戶提供高速、全面、安全可靠的語音、數據、圖像等多媒體信息服務,滿足辦公自動化系統的要求,并能適應樓外電信部門的通信網向數字化、智能化、綜合化、寬帶化及個人化發展的趨勢。

目前,智能建筑中的通信系統主要由兩大系統組成:程控數字用戶交換機和有線電視網(CATV )。隨著4C技術的不斷推廣,現在智能建筑通信自動化系統主要包括以下子系統:綜合布線系統、電視電話通訊系統、計算機網絡系統等。

綜合布線系統(Premises Distributed System,簡稱PDS)是智能化辦公室建設數字化信息系統基礎設施,是一種集成化通用傳輸系統。它是將所有語音、數據等系統進行統一的規劃設計的結構化布線系統,為辦公提供信息化、智能化的物質介質,支持將來語音、數據、圖文、多媒體等綜合應用,是建筑物或建筑群內部之間的傳輸網絡。它能使建筑物或建筑群內部的語音、數據通信設備、信息交換設備、建筑物物業管理及建筑物自動化管理設備等系統之間彼此相聯。綜合布線系統由工作區子系統、水平子系統、管理子系統、垂直干線子系統、設備間子系統和建筑群子系統六部分組成。

電話通訊系統通常有兩種方式:數字程控交換系統和虛擬電話網系統。數字程控電話交換系統由程控電話交換機、配線架、中繼進線組成。電視通訊系統應用最廣的還是閉路電視系統,主要由接收信號源、前端設備、干線傳輸系統、用戶分配網絡四部分組成。

計算機網絡系統是智能建筑中的主干網絡,將智能大廈的計算機系統、網絡通信設備、網絡外部設備和局域網連接起來,形成互聯互通,結構合理計算機網絡系統,并在此基礎上建立能滿足辦公的軟硬件環境,更好的實現網絡信息資源共享。

2.2樓宇自動化系統(BAS)

樓宇自動化系統是利用現代控制方法、對樓宇內的機電設備或系統進行自動集中控制管理,以達到節約能源的目的而構成的綜合系統。系統通過集中監測和控制來提高現代建筑的管理水平,降低設備故障率和維護及營運成本。 它包括建筑的中央空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統等。樓宇自控系統中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式,即用分布在現場被控設備處的微型計算機控制裝置(DDC)完成被控設備的實時檢測和控制任務,克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規儀表控制功能單一的局限性,實現多種控制及管理功能。

2.3辦公自動化系統(OAS)

辦公自動化是20世紀80年代迅速發展起來的一門綜合性學科,它是利用技術的手段提高辦公的效率,進而實現辦公自動化處理的系統。它采用Internet/Intranet技術,基于工作流的概念,使企業內部人員方便快捷地共享信息,高效地協同工作。系統集成主要包括運行壞境集成和技術集成。

2.4閉路電視監控系統(CCTV)

Closed Circuit Television (CCTV) 一種圖像通信系統,它綜合了傳感技術、監控攝像技術、通訊技術和計算機技術,組成一個多功能全方位監控的高智能化的處理系統。智能建筑中閉路電視的應用,可以保護人身安全,節省時間和費用,提高效率,實現實時指揮和調度,處理和保存信息。閉路電視監控系統視頻監控系統主要由前端攝像部分、控制部分、傳輸部分、顯示與記錄四大部分所組成。

2.5火災報警及消防聯動控制系統(SAS)

消防聯動控制系統是當火災發生后,聯動啟動各種消防設備,以達到報警及撲滅火災的綜合系統。火災自動報警及消防聯動控制系統主要由以下設備組成:主機主板、回路卡、手動控制盤、多線制控制盤、直流不間斷電源、消防應急廣播系統、消防電話系統、CRT系統、機箱。

3 結束語

在全球信息化的今天,信息的共享和高效顯得尤為重要,智能化系統在現代建筑的應用,成就了人、信息和工作環境的智慧結合,使人們的生活和辦公環境更加方便快捷,極大地提高了人類的生存質量。隨著科學技術的發展日新月異,智能化小區的內涵也必將隨著科技的進步不斷地變化、發展。

參考文獻

第11篇

(一)、引言及相關背景

自動化在各行各業、各個領域都發揮了其巨大的作用,同時也走入了我們的家庭。隨著電子技術的發展,家庭自動化時代的來臨,消費電子產品(ConsumerElectronics)已與咨訊(Computer)、通訊(Communication)兩項產品的技術結合在一起,成為目前所通稱的3C產品,并使家用電子電器產品邁向家庭自動化(HomeAutomation)的方向。

隨著全球經濟的不斷發展,我國的市場經濟也飛速發展,人民生活水平不斷提高,家庭自動化系統在美國以及國際市場都具有廣闊的前景,在中國市場也是快速形成期,這些提高人類生活質量的產品將構成世界范圍內后PC時代的新興IT市場。

(二)、任務描述1、專案背景

項目名稱:家庭自動化系統(HomeAutomationSystem,簡稱HAS)

項目委托單位:XXX智能家居設備公司

軟件開發單位:蘭州商學院06級計算機科學與技術(1)班軟件開發小組

2、目的

本系統要求能夠實現家庭住宅中各個設備的自動管理和人工個性管理,該系統能控制、監視和協調家電(如室內外照明、家庭保安系統、家庭環境控制系統、空調、電視機等)。該系統會在相應的時間內各個設備發出相應的指令,完成各個設備的自動化管理。該系統應該是可以適應變化的,因此,必須偵測環境的變化,而且通過識別本系統中的變化來轉變,并且所識別出的變化應該在系統中被實現。系統可以是自動適應變化或是手工適應變化。系統控制的任何設備發生異常,必須通過適當的信息來通知用戶并進行異常處理。該系統必須有一個數據庫,內含所有該系統所控制的設備的信息,包括每一種設備連接到系統的日期,系統用戶所的重要動作等信息。

3、運行環境

本系統是設備控制類系統,由主機通過相應的接口部件監聽和控制各個硬設備。數據庫服務器由SQLServer實現。操作系統:windows2000、windowsxp以上;數據庫服務器端軟件SQLServer2005。

(三)、功能描述

本系統由“燈光控制”、“保安控制”、“環境控制”、“家電控制”、“用戶登錄及管理”等各模塊組成。

燈光控制:實現對室內外所有燈光的時間周期性控制和用戶的直接控制;

保安控制:實現對室內外所有視頻監控設備的周期性工作控制及異常處理,和防盜防火設備的控制及異常處理;

環境控制:實現對家庭環境設備(包括花園、陽臺、室內溫濕度報告)的時間周期性控制以及各設備的異常處理;

家電控制:實現對家庭中各個智慧家用電器的人性化控制及各設備的異常處理;

用戶登錄及管理模塊:實現用戶對各個模塊中所用設備的時間周期性定義以及對各個設備的直接管理和控制。

二、可行性分析

(一)、可行性研究的前提

家庭是高薪技術的下一個前沿陣地。對家庭中遙控、自動化和娛樂的要求呈上升態勢。消費者希望自己的日常生活更簡便、更安全。當然,優秀的家庭自動化產品應給具有以下的特性:

(1)、標準化:家庭自動化產品應依照國際上流行的相關協議進行設計,充分保證各廠家產品間的兼容性和相互操作能力。

(2)、開放性:家庭自動化系統應該具有開放的協議,統一的接口。

(3)、模塊化:采用模塊化的設計可以適應各種場合的需要,保障用戶的利益,并允許系統的逐步到位。

(4)、實用性:家庭自動化產品應該切實地為用戶提供各種實用化的功能和服務。

(5)、普及化:家庭自動化系統應該面向低成本,高性能的目標設計,住戶對價格較為敏感,所以智能住宅采用的技術要較為經濟。同時,家庭自動化系統應該能最大程度兼容用戶原有的電器設備,保護用戶投資。

(6)、簡潔易用:好的家庭自動化產品應該簡便易用、用戶接口友好,并且不需要使用者花上太多的精力就能掌握。

(二)、優越性

在國內家庭自動化是一個較新的概念,雖然越來越多的廠家開始投入到家庭自動化的來發和生產中,但是由于沒有統一的標準,尚處于一家一戶自行開發的局面。而隨著房屋的商品化,從而加強了人們對居家的要求,希望一步到位或者具有開放的協議,統一的接口,這樣來保證產品能不斷地適應未來發展趨勢,而本系統就是基于統一的標準和接口設計的,具有充分的發展潛力。

(三)、基本的數據流圖

圖1、HAS的基本數據流模型圖

圖2、HAS的一級數據流模型圖

圖3、HAS的二級數據流模型圖

(四)、經濟可行性

1、支出

構建系統時的金費主要有:用戶在要購買日常生活中的家電及各種電子產品是花費一定數額的資金,在購買組成系統的一些小型物理器件時會有資金的支出。

2、效益

可以高效,快捷的管理生活家電設施,提高生活的質量。

3、收益、投資比良好、可行。(五)、技術可行性

本系統有許多不同的傳感器,單片機和輸出報警系統以及一些異常的自動處理系統和接入的各種家電設備組成。物理設備在市場上均有售,因此,物理設備上不用多考慮,我們主要實現將不同設備按照一定的結構連接起來,使之能夠完成我們的預期目標

(六)、社會因素可行性分析

1、法律因素

申請法律保護或相關保險。

法律可行性是考慮要開發系統是否存在任何侵犯、妨礙和責任問題,用戶操作可行性考慮待開發軟件的運行方式在用戶組織內是否行得通,現行管理制度、人員素質、操作知識是否可行。

由于在本系統中是有合同作為雙方合作的基礎,所以不會存在任何侵犯、妨礙和責任問題。即使存在了,也可以根據合同進行分析,一定有人會負責任,所以此系統完全可以進行開發。

2、用戶使用可行性

本系統面向中高階層的人們消費,主要用于用戶實現對家電的統一管理,進行各種相關操作并對家電的狀態進行實時檢測。

由以上經濟、技術、操作和法律四方面的分析可以看出,本系統的開發時機成熟,從多種角度考慮,都是可行的。

(七)、結論

經過以上經濟可行性、技術可行性以及法律因素各個方面的研究分析得出,本系統可行。

三、需求分析

(一)、家庭自動化系統工作流程分析

(1)、在用戶登錄時進行檢查,控制不同的用戶使用系統的權限;

(2)、對用戶的管理,包括對用戶信息的增加、刪除和修改;

(3)、對指定時間內的操作記錄進行管理,包括查看操作記錄、手工刪除操作記錄、記錄一次操作以及對失效的記錄進行自動清除;

(4)、查看設備的狀態,包括對連接到系統控制中的所有設備的狀態以及是否出現異常現象進行查看;

(5)、控制子系統接受主系統發送的信息;以及向主系統發送信息;控制子系統將主系統發送的信息,發送給指定的設備;

(6)、對設備進行監控,包括啟動監控設備、停止監控設備、監控設備;

(7)、對系統中的設備進行管理,包括增加設備以及刪除己經連接到系統中的設備;

(二)、家庭自動化系統需求分析

1、家庭自動化系統的非功能性需求分析

設計家庭自動化系統的目的是完成對家電產品以及相關設備的管理和控制,達到遠程控制和使用家電設備的目的,其最終目的是提高人類的生活質量,因此需要具備良好的性能,滿足實際工作的需要是十分必要的。

家庭自動化系統的具體性能目標如下:

(1)、系統的快速反應

家庭自動化系統首先要保證的就是系統的反應速度。在設計與實施中采用先進的網絡技術和系統,并在應用軟件的選擇或編制中盡可能采用先進的技術,最大限度地提高系統的響應速度,以便于快速查詢。

(2)、系統良好的可維護行和開放性

系統設計應面向未來的發展,提供各種必要的標準接口,以使用戶可以根據需要隨時添加必要的設備和系統,擴充系統功能。要充分考慮到家庭自動化的發展趨勢以及不斷變化。

(3)、充分保證系統的安全性

家庭自動化系統中設備的使用具有安全性要求,因此,必須建立一整套的系統安全保密措施,規定一系列訪問系統的不同級別的權限,杜絕非法訪問。

(4)、友好的人機界面

系統的用戶不可能是專業的計算機技術人員,甚至對計算機了解甚少,所以要提供清晰、友好的系統接口,提高系統的可操作性和人機交互功能,最大限度地方便用戶的使用。同時系統應能提供的方便的聯機再現幫助功能。

(5)、考慮家庭自動化系統中設備發生變化以后的集成

家庭自動化要實現真正的信息化,必須考慮以后系統的集成問題,這樣才能使系統不至于很快的就被淘汰。

2、家庭自動化系統的功能模塊分析

家庭自動化系統旨在開發出一個符合人類生活需求的家庭自動化模擬系統,該系統主要分為五個子系統:用戶登錄子系統,燈光控制子系統,家電控制子系統,環境控制子系統和保安控制子系統。

(三)、數據描述1、靜態數據

系統中預存的各種標準數據。

2、動態數據

(1)、輸入數據

系統所采集的各個實體設備的信息流。

(2)、輸出數據

經過各個子系統處理后的對應到各種設備的具體操作的信息流。

3、數據詞典。

數據名稱:家庭自動化系統

簡述:由系統管理員來負責對連接在系統中的各種家電實施具體動作。

數據條目:

系統管理要求=[用戶管理|燈光控制|家電狀態監測|環境監測|保安控制]

用戶管理=登錄+用戶信息+用戶權限

燈管控制=室內燈光+室外燈光

家電狀態監測=接入家電數目+家電功能+家電當前狀態

環境監測=溫度+濕度+調節

保安控制=門窗監控+視頻監控

數據文件={用戶管理+燈光控制+家電狀態監測+環境監測+保安控制+核心子系統+日常報表|文件}

數據量:2000次/天

峰值:每天18:00—20:00有1000次

圖4、HAS的層次方框圖

圖5、家庭自動化系統的數據流圖

四、總體設計

(一)、處理流程

(1)在用戶登錄時進行檢查:控制不同的用戶使用系統的權限。

(2)對用戶的管理:包括對用戶信息的增加、刪除和修改。

(3)對指定時間內的操作記錄進行管理:包括查看操作記錄、手工刪除操作記錄、記錄一次操作以及對失敗的操作記錄進行自動清除。

(4)查看設備的狀態:包括對連接到系統控制器中的所有設備的狀態以及是否出現異常現象進行查看。

(5)控制子系統接受主系統發送的信息;以及向子系統設備發送信息;控制子系統將子系統發送的信息發送給指定的設備。

(6)對設備進行監控:包括啟動監控設備、停止監控設備、監控設備中。

(7)對系統中的設備進行管理:包括增加新設備以及刪除已經連接到系統中的設備。

(二)、總體結構和模塊外部設計

在應用系統總體設計中,以Servlets為前端控制器,負責管理用戶的登錄,以及數據的獲取等。以會話Bean實現系統的工作流,將會話Bean作為一個外觀,來封裝應用程序的業務邏輯,業務邏輯再通過實體Bean組件來操作相關數據,從而形成HAS系統的總體結構體系。

圖6、系統總體設計結構

(三)、接口設計1、用戶接口

本系統的用戶界面如下所示:

SHAPE\*MERGEFORMAT

圖7、用戶登錄界面

2、外部接口

本系統采用基于C/S模式的系統主機和系統終端的結構,接口設備不僅要完成系統主機與各個終端之間的標準化物理連接之外,還要完成數據在系統主機和各個終端之間的傳送。故接口采用集成式、標準化的設備來完成,實現其功能。

(四)、數據結構設計

1、數據庫三級模式結構

數據庫系統的三級模式結構是指數據庫系統是由外模式、模式和內模式三級構成。

其中模式也稱邏輯模式,是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述,是所有用戶的公共數據視圖。外模式也稱子模式或用戶模式,它是數據庫用戶(包括應用程序員和最終用戶)看見和使用的局部數據的邏輯結構和特征的描述,是數據庫用戶的數據視圖,是與某一應用有關的數據的邏輯表示。內模式也稱存儲模式,它是數據物理結構和存儲結構的描述,是數據在數據庫內部的表示方式。數據庫的三級模式是對數據的三個抽象級別,它把數據的具體組織留給DBMS管理,使用戶能邏輯的抽象的處理數據,而不必關心數據在計算機中的具體表示方式與存儲方式。為了能夠在內部實現這三個抽象層次的聯系與轉換,數據庫系統在這三級模式之間提供了兩層映像:外模式|模式映像和模式|內模式映像。正式這兩層映像保證了數據庫系統中的數據能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。

影響一個系統性能的主要因素是數據庫性能和客戶端程序設計,所以進行數據庫的設計與整個系統的性能、升級等都息息相關,在數據庫設計時,要考慮的主要原則有:

(1)、命名的格式規范:為了便于系統適應不同的數據庫,數據庫中各種對象的命名應采用大小寫敏感的形式。

(2)、索引的使用:合理使用索引,如表的規模不大、表需要頻繁更新、以及查詢字段不確定時,盡量不用索引。

(3)、數據的一致性和完整性:為了提高系統的響應速度,合理的冗余是必要的,所以設計時,要用有效手段保證數據的一致性和完整性。

(4)、數據庫性能的調整。

2、主要表結構

將對象模型映射成數據庫模型,也就是向數據表轉換。轉換方式如下:

(1)、一個對象類可以映射為一個以上的庫表,當類間有一對多的關系時,一個表也可以對應多個類。

(2)、關系的映射可能有多種情況,但一般映射為一個表,也可以在對象類表間定義相應的外鍵。對于條件關系的映射,一個表至少應有三個屬性。

(3)、減少表之間的冗余字段。

(4)、映射后的表進行冗余控制調整,使其達到合理的安息范式,一般達到3NF即可。

在映射應用對象時,除關系映射規范化后可能出現一對多的表映射外,大多數應用對象與表對象是一一對應的。可以將規范化處理后,有一個應用對象映射出來的多個表看成一個數據庫對象。因此當部分應用需求變更時,首先,系統修改可以不涉及需求不變更的部分,其次,變更部分的修改可以基本上只限于追加或刪除程序模塊或追加新庫表,而基本上不必修改原有程序代碼或原有庫表定義,從而大大減少了工作量,降低了工作難度。

根據對系統所進行的分析,以及對未來系統的擴展考慮,確定數據庫中的主要數據表有以下幾個:

表1、用戶信息表(user–info)

(五)、運行設計

(1)、系統用戶或者一般用戶通過登錄程序Login登錄到HAS系統中。

(2、用戶通過菜單(主菜單main;以及用戶菜單user;家電設備管理菜單appliance;操作記錄日志管理菜單log)選擇要執行的操作。

(3)、用戶從子系統傳送過來的請求,通過服務器端控制程序HASServer進行解析,并且發送到相應的類,并將處理結果返回給主系統。

(六)、出錯處理設計

當系統在執行中間發現有異常情況發生或被要求執行異常操作,系統要能自動檢測到并進行相應的處理或形成報告返回給用戶進行相關處理會恢復操作。

1、出錯輸出信息

在系統進行完相關解析后形成日志保存,并有提示信息被顯示給用戶或系統操作員。

2、出錯處理對策

(1)、聯機事務處理(OLAP)是建立在TCP/IP協議上,有多階段事務處理響應控制,保證事務處理前后臺一致性。

(2)、數據庫處理事務失敗自動回滾技術,保證數據庫表的數據一致性和完整性。

(3)、重要數據的校驗檢查。

(4)、各個子系統的操作監控,異常情況報告;并提供報表等跟蹤記錄。

(5)、提供友好的用戶界面和幫助信息及配合嚴格的檢查,減少用戶出錯機會。

五、詳細設計

(一)、軟件結構

圖9、系統用例圖

(二)、程序描述

面向對象程序設計的基本思想

(1)、面向對象的由來和發展

對象代表著待處理問題中的一個實體,在處理問題過程中,一個對象可以以某種形式與其他對象通信。從概念上講,一個對象是既包含數據又包含處理這些數據操作的一個程序單元。類用來描述特性相同或相近的一組對象的結構和行為。該語言還支持類的繼承,可將多個類組成為層次結構,進而允許共享結構和行為。

后來出現的Smalltalk語言是第一個比較成功的面向對象語言,對后來面向對象語言的發展產生過重大影響。該語言豐富了Simula中類和對象的概念,信息也更加隱蔽,程序設計就是向對象發送信息。20世紀80年代以后,面向對象的程序設計語言廣泛應用于程序設計,并且有許多新的突破。特別是隨著操作系統和軟件項目日益龐大,人們日益需要一種更高效的開發方式,這更加推動了面向對象語言的發展。

(2)、面向對象的要素

面向對象的系統包含了3個要素:對象、類和繼承,這3個要素反映了面向對象的傳統觀念。面向對象的語言應該支持這3個要素。首先,應該包括對象的概念。對象是狀態和操作的封裝體,狀態是存儲操作結果的。滿足這一點的語言被認為是基于對象的語言。其次,應該支持類的概念和特征,類是以接口和實現來定義對象行為的樣板,對象是由類來創建的。支持對象和類的語言被認為是基于類的語言。最后,應該支持繼承,已存在的類具有建立子類的能力,進而建立類的層次。支持上述3個方面的語言稱為面向對象的語言。

(三)、功能

本系統由燈光控制、保安控制、環境控制、家電控制、用戶登錄及管理等各模塊組成。

燈光控制:實現對室內外所有燈光的時間周期性控制和用戶的直接控制;保安控制:實現對室內外所有視頻監控設備的周期性工作控制及異常處理,和防盜防火設備的控制及異常處理;環境控制:實現對家庭環境設備(包括花園、陽臺、室內溫濕度報告)的時間周期性控制以及各設備的異常處理;家電控制:實現對家庭中各個智慧家用電器的人性化控制及各設備的異常處理;用戶登錄及管理模塊:實現用戶對各個模塊中所用設備的時間周期性定義以及對各個設備的直接管理和控制。

本系統將采用面向對象程序設計的基本思想編寫各個模塊的程序,實現其應用的各項功能。

(四)、程序邏輯

圖10、用戶登錄模塊程序流程圖

圖11、燈光控制模塊程序流程圖

圖12、家電控制模塊程序流程圖

(五)、接口

本系統采用基于C/S模式的系統主機和系統終端的結構,接口設備不僅要完成系統主機與各個終端之間的標準化物理連接之外,還要完成數據在系統主機和各個終端之間的傳送。故接口采用集成式、標準化的設備來完成,實現其功能。

(六)、測試要點

本系統的最終實現是將各個信號作用于各個實體,即各個家電設備包括照明燈、空調、灑水噴頭、門窗監聽器、攝像頭等具體設備。所以系統測試時,可模擬具體設備的狀態信號,將這些模擬的狀態信號作用于本系統中,達到測試的目的。

六、軟件測試

(一)、測試計劃

1、測試方案

本系統的最終實現是將各個信號作用于各個實體,即各個家電設備包括照明燈、空調、灑水噴頭、門窗監聽器、攝像頭等具體設備。所以系統測試時,可模擬具體設備的狀態信號,將這些模擬的狀態信號作用于本系統中,達到測試的目的。

2、測試項目

主要對各個控制子系統進行模擬測試,包括燈光控制子系統、家電控制子系統、環境控制子系統和保安控制子系統。

(二)、測試用例

1、輸入

輸入各種模擬設備所能出項的所有信號量值,查看系統反饋。

2、輸出

首先列出對應的輸入所預期的系統輸出值,再從系統中獲取的實際值做比較,分析誤差。

3、允許偏差

給出實測結果與預期結果之間允許偏差的范圍。

(三)、評價

最終經測試得出本系統良好。

七、總結和展望

(一)、總結

針對目前國內的現狀,房屋的商品化,人民的生活水平日益提高,信息化產業深入到各行各業,智能家具的要求越來越高,人民希望生活在一個以住宅為平臺、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的居住環境。本系統就是利用先進的計算機技術將與家居生活有關的各種設備、家電有機地結合在一起,通過統籌管理,讓家居生活更加舒適、安全、有效。通過該系統可以模擬對空調等家用設備的控制。

本課題創建一個系統控制的家庭自動化系統HAS。是家庭自動化系統的一個原型。該系統能控制、監控和協調家電(如空調、灑水裝置),同時該系統能適應變化的。通過識別出HAS中的變化來轉變,而且所識別出的變化應該在系統中被實現。本中系統用自動適應變化和手工適應變化兩種方式來實現。對于發生了故障的家電,系統通過適當的信息來通知進行故障處理。

(二)、展望

該系統還存在一系列需要優化和改善的地方,如該系統能實現的家電控制目前僅僅添加了三種家電,而且家庭自動化系統不僅僅要實現對家電和設備的管理,還應該能夠和其他系統進行連接。如小區的報警系統等。以及火警的監控等。系統對硬件方面涉及較少,如家居系統的布線等。

希望本系統的進一步開發能使國內企業在生產過程中,縮短研制周期,加快產品上市時間,減小前期投資風險,從而在激烈的市場競爭中取得優勢地位。同時希望本系統的開發能起到一個拋磚引玉的作用,在不久的將來,市場上能看到國內廠商生產的優秀的自動化產品。

參考文獻

[1]李云洪.《家庭自動化系統的研究與實現》[A].同濟大學工程碩士學位論文,2006

[2]張海藩.《軟件工程導論》[M].北京:清華大學出版社,2008.2-5

第12篇

[關鍵字] 環境 有機污染物檢測 發展趨勢

[中圖分類號] X53 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-2-157-1

隨著國民經濟的快速發展,我國加快了工業化的進程。在這一過程中,環境污染等問題越來越突出,已經成為了制約經濟發展、影響人們生活水平的最為嚴重的問題之一,而隨著科技的發展,有機污染物、尤其是持久型的有機污染物本身所具有的含量低、毒性高等突出特征,已經越來越受到人們的重視。加強環境的有機污染物的監測,對保護環境、發展經濟具有重要意義。

1 環境中的有機污染物特點以及監測情況概述

有機污染物最為突出的特點在于,通常都具有持久性,在土壤、水以及大氣環境之下不容易降解,具有高毒性、能遠距離進行遷徙以及具有生物積累等特征。為了實現有機污染物的削減以及淘汰,2001年5月下旬,聯合國環境規劃部門在瑞典組織締結《斯德哥爾摩公約》,在公約中,12種環境有機污染物被劃入受控制的范圍之中,其在我國國內正式生效的時間為2004年的11月[1]。接著在2009年5月上旬,締約會議將全氟辛基磺酸等其他9種有機污染物劃入控制范圍之中,這一公約對實現有機污染物的監測發揮了重要作用,對環境監測工作的探索展開進行重要指導。

當前,經過發展,我國環境的樣品之中,主要的幾種有機污染物的執行標準內容如表一。

如圖表所示,該執行標準中的地表水的質量標準將其他執行標準類別中的環境有機污染物都囊括在了69大項目的有機物之內,事實上,除了東部較為發達的省級環境監測站之外,國內最近幾年才能對該69項的環境有機污染物實現分析,包括河北省圍場某少數民族自治縣的環境檢測站仍須全面提升監測和分析的能力。

2 有機污染物的主要監測趨勢探析

2.1有機物檢測控制的介質多樣化發展趨勢

在實現對環境有機污染物的監測過程中,各級部門除展開對廢氣、廢水等方面檢測外,已將監測范圍拓展至對危險廢物、農用的污染泥土以及土壤的范圍之內[2]。如,自2006年開始,國家就已經成立了土壤污染情況調查與防治項目小組,對國內的土壤環境進行監測,評估關鍵地區的土壤污染的程度、類型,并對污染原因以及污染導致的風險進行全面分析,同時加強了對污染土壤的修復工藝的研究,建立起與國情實際較為符合的標準體系,實現對土壤環境的監測能力。

在實現對土壤污染監測過程中,相關環境監測范圍在國內設置了8km×8 km類型的土壤污染情況普查點,其中監測的有機物的項目包括酞酸酯、有機氯農藥等,石油烴以及多氯聯苯則為選測的有機項目。為了提升監測質量,在污染較為嚴重的企業周圍的牲畜養殖中心、蔬菜基地等地點做重點監測,對草甘磷、氯丹、艾氏劑、滅蟻靈、氯苯、敵稗以及二惡英類等有機物進行選測,另外,可以按照《危險廢物鑒別標準》所規定的12種有機物、監測有機污染物的方法等內容,對環境有機污染物實施有效監測。這一發展趨勢說明,當前控制危險的廢棄物、土壤環境等多種介質中包含的有機污染物,受到環境監測部分的高度重視。

除此之外,食用產品、生物、植物等介質之內的有機污染物監測雖然屬于環保體系不同部門的管轄范圍,比如分屬于藥監、檢疫、農林等部門,但是隨著環境保護工作全面的開展,環保部門對土壤、空氣或者水環境等介質內有機污染物的監測已經達成共識,朝著有效監測方向不斷發展。

2.2監測有機污染物的種類逐漸增多

受國內排放標準以及環境方面的限制,能夠實現控制的有機物種類比較有限,當前控制種類最多的為地表水環境之中的有機物[3],在《斯德哥爾摩公約》執行的過程中,我國的環境監測事業不斷發展,能夠控制的有機物種類正日益增多。在最新修訂的土壤以及地表水環境質量執行標準中,有望增多有機污染物的控制類型。

在公約之中,將持久有機污染物定義為人類合成并在環境中持久保存,利用食物鏈積累,對人體健康造成損害的、難以降解的化學成分或者物質。在2001年,首次公布了12種持久有機污染物種類,包括滅蟻靈、氯丹、狄氏劑、滴滴涕等,在2009年,增加了9大種類,包括了3類殺蟲劑以及3類阻燃劑等,我國不斷深入分析有機污染物的種類,為提升監測質量提供堅實技術前提。

2.3監測設備自動化水平得到提升

環境中有機污染物的含量一般都比較低,必須提升提取手段除去不必要的干擾物質,實現定量監測。傳統的物質提取技術會耗費較多溶劑量,難以掌握監測的可靠程度,隨著科技的不斷進步,監測儀器實現了自動化,有效解決傳統技術帶來的問題。如在提取水環境樣本之中,使用自動化的吹掃設備、頂空儀器等,保證采集樣品處于密封狀態,提升監測可靠度,而在對沉積物、土壤等固體環境取樣過程中,超聲波或者微波萃取等技術的應用范圍不斷擴大。

3 結語

隨著科技的進步和發展,環保部門加強對有機污染物監測的手段技術的研究,增多了監測種類,利用先進的自動化技術降低了監測難度,全面提升環境中的有機污染物的實時監測質量。當前還需在現有成果基礎上,加強監測手段研究,對有機污染物檢測數據進行分析,得出不同環境下的科學結論,有針對地控制有機污染問題。

參考文獻

[1]郝英群.環境監測科研管理相關問題探討[J].環境監測管理與技術,2003(03):45.

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