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【關鍵詞】 模具 設計 制造
模具是現代工業生產中非常關鍵的工藝裝備,模具工業是現代工業的基礎,模具生產零件有著高效率、高質量、低能耗等優點,逐漸發展為現代工業生產的主流技術,工藝水平不斷增加,各種高新技術也不斷應用到模具的設計制造中,為模具行業自身形式也帶來了一定的改變。
一、模具設計制造新技術
1.1數字化設計制造
數字技術與網絡技術不斷發展完善,模具數字化設計制造技術逐漸成為研究人員的工作熱點。我國從上世紀90年代開始,嘗試模具設計的可視化、工程分析簡化的CAE技術,通過CAD、UG、CAE等基于數字化和計算機網絡技術的虛擬可視化技術,模具工程師能夠實現模具運動過程三維仿真模擬,從而實現模具運動協調,控制運動干涉,在設計階段控制制造過程中因為設計不合理導致的各種質量問題,有效降低了模具設計制作的成本,保證了模具最終的生產質量。
1.2基于CAE的沖壓技術
板料沖壓成型是一項歷史悠久的技術,CAE在模具設計制造中的應用催生了很多新的工藝,沖壓技術也發生了很大變化。
高強鋼材料鋼板強度高,應變硬化大,有著更優秀的均勻變形能力和疲勞特性。但是在模具設計制造中,采用高強鋼卻面臨著很多問題,尤其是沖壓過程中,高強鋼回彈量很高,甚至會發生側壁卷曲,導致高強鋼沖壓件尺寸精度難以符合標準。
熱沖壓成型技術就是專門解決高強鋼的沖壓問題,高溫下,高強鋼沖壓成型,模具內發生馬氏體相變,能夠保證高強鋼的強度,同時改善其加工性能。高強鋼熱沖壓技術能夠明顯改善高強鋼的成形性能,有效減小了沖壓回彈量,并且加工精度很高,無需升級沖壓機,而且熱形成工件的高延展率使得零件的強度進一步上升。
1.3快速成型技術
模具的快速成型技術主要有直接制造、陶瓷鑄造等方法。
1、直接制造。直接制造是使用樹枝、粉末塑料等材質制作凹凸模,能夠用于薄板,應用硅橡膠、金屬粉、樹脂份以及低熔點合金將原型復刻成模具,這種方法在產品試產階段得到了廣泛應用。除此之外,金屬粉燒結模型和LOM模具也是比較常見的模具快速成型技術。
2、陶瓷鑄造。陶瓷精密鑄造適用于單件或者小批量生產。首先使用RP原型作為母模,浸掛陶瓷砂漿之后燒結并去掉母模,一般使用丙烯酸鹽樹脂和LOM紙質材料在1000以下能夠脫模,再經過預熱、燒鑄、拋光、冷卻等過程就能夠得到注塑模,陶瓷精密鑄造法需要的工藝設備比較簡單,但是卻能夠獲得極好的表面光潔度和理想的尺寸精度。
3、模型鑄造。有砂型鑄造和石蠟鑄造等工藝類型。RP原型制作砂型,之后鑄鋼獲得模具工作部分。現階段采用ABS材料,其高強度特性明顯改善了澆鋼的性能,尤其適用于大型堅固實心模型。
二、高新技術在傳統模具設計制造中的應用
以某汽車模鍛件生產基地的技術改進為例,對高新技術在傳統模具設計制造中的應用進行分析。該汽車模鍛件生產基地現有Lasco公司的電液對擊錘,3150t級壓力機和三條模鍛自動生產線,另配備1250t、1500t模鍛壓力機組以及其它配套模具生產線,年產曲軸、前軸、轉向節、齒輪等模鍛件可達5萬t。
2.1 CAD/CAM模擬技術的應用
市場形勢發生變化,對模具的開發速度要求更高,對模具設計和制造技術提出了新的挑戰。基地建立模具CAD/ CAM室,在CAM系統和硬件支持下,具備了模具模擬仿真設計制造能力,最終達到了輸出滿足設計要求的產品圖樣。
2.2 CAE技術的應用
CAD/CAM技術配合CAE技術,能夠實現在計算機上進行模具局部的虛擬渲染,應用虛擬技術進行模具局部結構的反復修正調整,對模具的設計方案進行不斷的改正,在設計階段將各種在生產解決可能出現的問題迅速解決,力求通過CAE技術的修正,實現CAD結構的一次成型,應用局部修正來大幅度縮短模具的調試周期,節省調試成本。
三、結語
現階段,模具設計制造行業出現了很多新技術,包括CAD/CAM技術、CAE技術、高速沖壓、高速切削等,新技術在模具設計制造中的應用能夠明顯提高模具的生產效率,降低次品率,節約能耗,雖然在設備改造方面需要一定的投入,但是在生產成本的控制和生產效率與質量方面的提高卻是長效的,值得開展進一步的研究和在模具生產廠家的大規模應用。
參 考 文 獻
[1]呂世梅,曲貴龍.應用現代高新技術改造傳統的模具設計和制造[J].機械工人冷加工,2012(02).
關鍵詞:通信工程專業;課程體系;模塊化
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)49-0059-02
隨著科學技術的發展,社會經濟體制的轉型,地方高等院校對于專業和課程設置等建設也正在進一步變革。通信工程作為理工科大學的一個重要專業,截止2006年6月,我國設有通信工程本科專業的學校達到246所,年招生人數達三萬人左右,就業競爭激烈,這給地方院校的通信工程專業學生的培養也帶來了一些新的變化和挑戰。加強課程體系建設,對提高高等教育教學質量,增強社會競爭能力是十分重要的課題。本文針對地方高校通信工程專業在課程體系建設中,如何體現專業特色,培養符合社會需求的應用型人才,提高大學生的就業競爭力進行探討。
一、通信工程專業的人才培養
1.通信工程專業的培養目標。通信工程專業的培養目標為:本專業培養能為社會主義現代化建設服務,德智體美全面發展,具有較高文化素質修養、敬業精神和社會責任感,掌握通信工程及相關專業的基本理論知識,能在通信領域中從事設備研發、設計、維護、運營和管理的高級工程技術人才。對于不同類型的學校,在滿足本規范的基本要求的前提下,應根據自身的辦學定位,體現各自的辦學特色。
2.通信工程專業的基本專業知識體系結構。在構建通信專業知識體系過程中,要努力做到六個統籌考慮:①知識體系與培養目標、培養手段和認知規律統籌考慮;②專業知識與人文素質教育統籌考慮;③強化基礎理論、拓寬專業知識面與整合更新教學內容統籌考慮;④理論課程與實踐課程統籌考慮;⑤必修課程與選修課程統籌考慮;⑥應用能力、創新知識與綜合素質培養統籌考慮。通信工程專業的學科基礎知識體系主要涵蓋四大知識領域,分別是電路與電子學知識領域、信號系統與控制知識領域、計算機知識領域、電磁場知識領域。
二、課程體系改革措施
在厚基礎、寬口徑、強能力、高素質的人才培養基本思想指導下,結合地方高校發展的實際,具體措施主要體現在以下幾方面。
1.加強學科基礎課程的教學,以課程的整體優化來指導局部的教學改革。電路理論、模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子技術、信號與系統、數字信號處理、電磁場與電磁波等課程構成了學科基礎課的核心。為了使學生在知識結構上具有“基礎扎實、適應面廣、實踐能力強”的特點,我們對課程內容進行整合更新,優化理論課程體系,改進課堂教學。例如:數字信號處理課程與信號與系統課程的知識合理分配。數字電子技術中,EDA知識與專業課中FPGA的應用知識的整合;電磁場與電磁波和微波技術、天線技術的知識體系優化;信息論與通信原理內容合理分配等等。另一方面,我校通信工程專業在自治區內是從高考一本線以上招生,學生素質相對較好,其中有一部分學生面臨考取研究生的需求,針對電子信息類考研的課程,突出重點,加強這方面的理論教學。既滿足了學生進一步深造的需求,也實現了厚基礎、寬口徑的培養理念。
2.增加通信工程專業導論課。開設通信工程專業導論課,是為了使通信工程專業的同學在大學一年級時,就能領先一步了解自己所學專業的重要現實意義,以及應用環境。進而在大學四年的學習中能有針對性地對組成通信框架的各個部分的具體細節做深入的學習和理解,從而避免學習的盲目性和一二年級時的迷茫心理。
3.面向社會需求、改進專業課程教學。通信領域是當今技術更新最快的領域之一,各種通信技術層出不窮,對人才的需求呈現出新的特點:一是3G已進入商用,各大運營商要完成3G網絡的建設,GSM和3G網絡優化人才需求急劇擴大;二是通信設備制造商近年來發展迅速,對從事研發和生產類的技術性人才需求旺盛,尤其是具有掌握通信理論,電子設計能力人才需求呈現較大缺口;三是集通信網絡、軟件設計一體的科技公司對人才的需求旺盛,基于3G平臺的應用開發將是目前的急需人才。因此,在總體把握“夯實基礎、拓寬口徑、強化個性、善于創新”的基礎上,推進人才培養的分類指導,在專業課教學方面,采用模塊化教學,以適應社會需求的多樣性和通信技術的飛速發展。根據社會需求,我們對畢業生就業情況的調查,主要就業領域分布在①GSM和3G網絡優化、通信網的設計、施工等領域;②在通信設備制造商從事售前、售中、售后等技術服務;③通信運營企業,從事電信運營、管理;④有線電視公司以及其他專用通信部門,如民航、部隊等。為此,根據專業方向,設置相應的專業選修課模塊。通信網絡與交換方向。該專業培養在現代通信網與交換等多個層面上,進行現代通信技術應用、工程設計、設備制造和網絡運營的高級技術人才。培養目標是熟悉通信設備和系統的基本原理與性能,掌握通信系統構架與組網技術。具有網絡設計與建設、管理與運維等操作能力,同時掌握通信基本理論,具有較為深厚的專業系統知識。適應通信領域內網絡、系統、設備及信息交換、傳輸、處理方面的應用、安調與維護工作。主要專業課程有:計算機通信與網絡基礎,現代交換技術,光纖通信、微波與天線、移動通信、現代通信網絡、現代通信工程設計等。就業方向:通信設備生產企業、電信運營商、公安、民航、廣電等特定行業需求的人才。計算機通信(寬帶數據通信方向)。本專業培養從事計算機網絡及寬帶數據通信系統設備進行現場安裝、配置、調試、管理與維護第一線的高素質技能型人才。培養目標是:掌握數據通信、網絡通信的基本原理,計算機軟硬件基本操作,寬帶接入、數據庫開發與維護等技術。具有較強的網絡設計、施工、維護等基本能力,并具有跟蹤寬帶數據通信的新技術、新發展的能力。主干課程:計算機通信與網絡基礎、數據庫及其應用、操作系統、JAVA語言及其應用、交換機與路由器配置技術、光纖通信技術、移動通信技術、現代程控交換技術、寬帶接入網技術等。就業方向:面向通信企事業單位從事計算機通信和數據通信等相關工作,也可到各類網絡公司從事網絡通信技術工作。
4.適應社會的畢業設計、畢業實習的指導方式。根據教學計劃,畢業設計和畢業實習基本都安排在第八學期。這期間,許多用人單位的崗前培訓、見習期也都安排在這期間進行。這往往造成學生投入畢業設計的時間和精力的不足,達不到預期效果。因此,畢業設計可以分兩大類,一類是學生在校內選做校內指導教師的題目;另一類是在校外,根據學生在見習單位的實習情況,指導學生選擇好結合崗位、生產實際的畢業設計題目,并與企業協商,聘請有經驗的現場工程技術人員進行聯合指導,共同完成指導學生畢業設計工作。這樣,既完成了畢業設計、畢業實習的教學環節,提高了學生的實踐創新能力,又滿足了用人單位的實際需求,使學生較快地進入工作角色,也進一步提高了學生的就業競爭力。
三、問題與思考
盡管經過幾年的改革與建設,通過采取上述一系列措施,使得我們地方院校的通信工程專業的課程體系方面,更加符合我校的實際情況。但我們也清醒地認識到,專業建設的發展與經濟社會快速發展對高等教育的要求還有很大差距。主要表現在:①實驗室硬件的建設,在同類院校中具有絕對優勢的亮點項目不多;②師資隊伍中缺乏具有較高水平的學術帶頭人;③產學研合作雖取得了顯著的進展,但是形式單一;④畢業生就業率持續走高,受到社會的好評,但是在重要的技術崗位或關鍵崗位的人數還不多。因此,我們根據地方院校的特點,從課程體系調整、課堂教學改進等方面對應用型人才培養模式進行探討,目的就是更好地培養具有自己專業特色的適應社會需要的有用人才。
參考文獻:
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關鍵詞:移動電子商務;英特網;無線接入技術;3G
中圖分類號:F724.6 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2009)07-0104-02
引言
英特網(Internet)和移動通信技術的出現,改變了人們傳統的生活、工作模式,打破了時間、地域的限制。移動電子商務(M-commerce)是通過移動通信技術與英特網有機結合所進行的電子商務活動。移動電子商務作為一種新型的電子商務方式,充分利用了移動無線網絡的優點,是對傳統電子商務的有益的補充,具有非常廣闊的發展前景。近十年來,推動移動電子商務發展的技術不斷涌現,這些技術主要包括:無線應用協議(WAP)、移動IP(Mobile IP)、藍牙技術(Blue tooth)、無線局域網(WLAN)、通用分組無線業務(GPRS)和第三代移動通信系統(3G)等。
一、移動電子商務
1.移動電子商務的定義及特點
目前,業界還沒有對移動電子商務的定義形成權威的、一致的認識,人們從不同的角度提出了不同的見解,這些見解各有不同出發點和含義。從技術的角度看,移動電子商務可看做電子商務的一個新的發展分支;但從應用的角度來看,移動電子商務是對有線電子商務的整合與發展,是電子商務發展的新形態。一般而言,移動電子商務的定義應包含“商務活動”、“英特網”和“無線網絡技術”三部分。文獻[1]將移動電子商務定義為:“消費者在支持英特網的無線通信網絡平臺上,借助移動的智能終端設備,完成商品或服務的購買或消費行為的社會經濟活動。” 可見,移動電子商務可以定義為:通過移動的智能終端設備、無線網絡和英特網結合所進行的電子商務活動。
通過移動電子商務,消費者可真正突破“時空限制”,隨時隨地獲取所需的服務、應用、信息和娛樂。和傳統基于英特網的電子商務相比,移動電子商務具有以下幾個顯著的特點:(1) 交易不受時間和地點的限制;(2) 移動終端擁有者的身份相對固定,可方便的向消費者提供個性化移動交易服務;(3) 通過移動定位技術,可以提供與位置相關的交易服務。
2.推動移動電子商務發展的技術因素
移動電子商務同傳統電子商務的主要區別就是無線網絡的應用,而正是無線數據通信技術的快速發展,推動了移動電子商務的迅猛發展。從技術的角度看,推動移動電子商務發展的因素主要有以下三個。
(1)無線應用協議的推出。如何將英特網的豐富信息及先進的業務引入到移動電話等無線終端設備當中,是實現移動電子商務需要解決的第一個問題。無線應用協議(WAP)的出現,很好地解決了這個問題。無線應用協議(WAP)的出現使移動英特網有了一個通行的標準,使移動電話等無線終端設備接入英特網成為了可能。
(2)無線接入技術的快速發展。早期無線接入技術如GSM、TDMA和CDMA數據傳輸速率很低,不適于英特網接入。而近年來得到廣泛使用的通用分組無線服務(GPRS)等接入技術,大大提高了無線數據傳輸速率。目前,世界各國大力推廣的第三代移動通信技術(3G),不僅可以克服傳統無線接入方式傳輸速率方面的缺陷,而且還可以支持寬帶多媒體數據傳輸,這將縮小有線和無線接入的差距,必將進一步推動移動電子商務的發展。
(3)移動終端技術的日趨成熟。移動終端技術本質上是一種結合手持硬件、無線寬帶網絡與移動應用軟件的總稱。目前市面上各種個人數碼助理(PDA)、智能手機(SmartPhone)已經隨處可見,各種移動智能終端設備不斷推陳出新,移動終端用戶也不斷攀升。這不僅給消費者使用移動終端進行電子商務提供可能,而且在數量上大大超過互聯網用戶的移動終端用戶更是為移動電子商務提供了巨大的市場。
3.移動電子商務系統組成
移動電子商務系統主要由移動商務應用、移動終端設備、移動中間件和移動網絡設施組成。(1)移動商務應用主要是指移動電子商務為用戶提供的各種商品和服務活動;(2)移動終端設備就是指各種通過無線網絡接入英特網的終端設備,包括手機、個人數碼助理和筆記本等;(3)移動中間件是指連接電子商務與異構網絡和操作系統的軟件實現層,如Express Q和WAP等,它們屏蔽了分布環境中異構的操作系統和網絡協議;(4)移動網絡設施是指支持移動電子商務的無線網絡和設備,包括GSM、GPRS、CDMA和3G等。
二、移動電子商務的主要實現技術
1.無線應用協議(WAP)
無線應用協議WAP是 Wireless Application Protocol的縮寫,它是由Motorola、 Nokia、 Ericsson和Phone. corn公司最早倡導和開發的,它的提出和發展是基于在移動中接入英特網的需要。WAP是開展移動電子商務的核心技術之一,它提供了一套開放、統一的技術平臺,使用戶可以通過移動設備很容易的訪問和獲取以統一的內容格式表示的英特網或企業內部網信息和各種服務。通過WAP,手機可以隨時隨地、方便快捷地接入互聯網,真正實現不受時間和地域約束的移動電子商務。
2.移動IP(Mobile IP)
移動IP(Mobile IP)是由互聯網工程任務小組(IETF)在1996年制定的一項開放標準。它的設計目標是能夠使移動用戶在移動自己位置的同時無須中斷正在進行的英特網通信。移動IP現在有兩個版本,分別為Mobile IPv4(RFC 3344)和Mobile IPv6(RFC 3775)。目前廣泛使用的仍然是Mobile IPv4。目前移動IP主要使用三種隧道技術,即IP的IP封裝、IP的最小封裝和通用路由封裝來解決移動節點的移動性問題。
3.藍牙(Blue Tooth)
藍牙(Blue Tooth) 是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba等公司于1998年5月聯合推出的一項短程無線聯接標準。該標準旨在取代有線連接,實現數字設備間的無線互聯,以便確保大多數常見的計算機和通信設備之間可方便地進行通信。“藍牙”作為一種低成本、低功率、小范圍的無線通信技術,可以使移動電話、個人電腦、個人數字助理、便攜式電腦、打印機及其他計算機設備在短距離內無須線纜即可進行通信。“藍牙”支持64kb/s實時話音傳輸和數據傳輸,傳輸距離為10m~100m,其組網原則采用主從網絡。
4.無線局域網(WLAN)
無線局域網絡WLAN是Wireless Local Area Networks的縮寫,它是一種借助無線技術取代以往有線布線方式構成局域網的新手段,可提供傳統有線局域網的所有功能,它支持較高的傳輸速率。它通常利用射頻無線電或紅外線,借助直接序列擴頻(DSSS)或跳頻擴頻(FHSS)、GMSK、OFDM和UWBT等技術實現固定、半移動及移動的網絡終端對英特網網絡進行較遠距離的高速連接訪問。1997年6月,IEEE推出了802.11標準,開創了WLAN先河;目前,WLAN主要有IEEE802.11x與HiperLAN/x兩種系列標準。
4.通用分組無線業務(GPRS)
GPRS的英文全稱為 General Packet Radio Service,中文含義為通用分組無線服務,是歐洲電信標準化組織( ETSI)在GSM系統的基礎上制定的一套移動數據通信技術標準。它利用“包交換”(Packet-Switched)的概念所發展出的一套無線傳輸方式。GPRS是2.5代移動通信系統。GPRS具有“數據傳輸率高”、“永遠在線”和“僅按數據流量計費”的特點,目前得到較廣泛的使用。
5.第三代移動通信技術(3G)
3G英文全稱為3rd Generation,中文含義為第三代數字通信。它是由衛星移動通信網和地面移動通信網所組成,支持高速移動環境,提供語音、數據和多媒體等多種業務的先進移動通信網。國際電聯(ITU)原本是要把世界上的所有無線移動通信標準在公元2000年左右統一為全球統一的技術格式。但是由于各種經濟和政治的原因,最終形成了三個技術標準即歐洲的WCDMA,美國的CDMA2000和中國的TD-SCDMA。TD-SCDMA是由中國大唐移動通信第一次提出并在無線傳輸技術(RTT)的基礎上與國際合作完成的。中文含義為“時分同步碼分多址接入”。 相對于其他兩個標準TD-SCDMA 具有頻譜利用率高、系統容量大、建網成本低和高效支持數據業務等優勢。
總結
移動通信和英特網的完美結合造就了移動電子商務。在技術更新與社會需求的交替推動下,移動電子商務已經產生了一個不可阻擋的發展趨勢,它必將對全球經濟和技術進步產生更加深遠的影響。
參考文獻:
[1]柯新生.電子商務運作與實例[M].北京:清華大學出版社,2007.
本文主要著手對軌道交通機電設備監控系統的通風空調系統進行研究。運用PCC和計算機組態軟件構成一個模擬仿真控制系統,從而實現對軌道交通機電設備監控系統的通風空調系統的控制。
關鍵詞:EMCS系統 通風空調系統 PCC
一、緒論
廣義的城市軌道交通以軌道運輸方式為主要技術特征,是城市公共客運交通系統中具有中等以上運量的輪軌交通系統,在公共客運交通中起骨干作用[1]。
城市道路擁堵是世界性的通病。軌道交通的建設,可有效減少地面交通車輛,是緩減道路擁擠的方法之一。它具有運量大、速度快、可靠性強、占地面積少等優點。而隨著城市交通中軌道交通客運份額的增大,對其智能化、系統化的研究也就日趨重要。
1.1 城市軌道交通自動化系統發展歷程
地鐵軌道交通自動化技術的發展主要有3部分:人工為主的監管系統、分立自動化系統、綜合監控系統。[2]
人類歷史進入20世紀90年代,計算機技術突飛猛進。由于計算機、自動控制系統、計算機通信網絡特別是大型計算機監控系統技術的進步,多島控制的自動化孤島被打破,分立的監控系統逐步地走向綜合自動化監控。通信網絡的帶寬增強,高速交換以太網技術的成熟,數據庫技術特別是實時分布式數據庫的廣泛應用,為開發地鐵綜合自動化監控平臺打下了基礎。
軌道交通自動化系統從最早的人工和半自動的監管系統發展而來,在當時技術進步的推動下,經歷了半導體到計算機、分立系統到集成系統的重大進步。目前,集成系統在地鐵監控的工程實踐中日益成熟,一個新建的地鐵工程選擇集成系統(綜合自動化監控系統)已成為技術進步的必然。
1.2 可編程計算機控制器(PCC)概述
可編程計算機控制器(PCC)是一種專為工業環境應用而設計的工業計算機。其不僅具有可編程序控制器的高可靠性,同時還具備PC機的大容量和高速性,特別是它具有多任務分時操作系統的特點。[3]無論是內部的硬件功能,還是外部的編程、開發環境,PCC都比常規的可編程邏輯控制器(PLC)有較大的增強和提高。具有多任務處理功能的PCC 是近年來發展起來的新一代PLC ,它不僅適用于小規模的控制,更能勝任復雜的、對實時性要求高的控制場合,且其趨勢是系統的可擴展性和對現場總線和網絡的支持也在不斷增強,隨著規模的不斷擴大,多任務處理能力越來越顯示出生命力。
二、軟、硬件在EMCS系統中的設計應用
2.1 系統設計方案及說明
軌道交通綜合監控系統(EMCS)用于對軌道交通全線所有車站的通風空調系統設備、給排水設備、屏蔽門等機電設備進行全面、有效地監控和管理,確保車站設備處于高效、節能的運行狀態,創造一個安全舒適的地下環境,并能在火災或列車阻塞事故狀態下,控制機電設備進入救災模式,保證乘客的安全和設備的正常運行。
完整的EMCS系統是一個以骨架網為基礎的,地理上分散的,分層分布式系統結構的大型SCADA系統,從邏輯上講,硬件系統包括3個層次,分別為中央級監控系統(OCC)、車站級監控系統、現場控制級設備。
EMCS包括若干個子系統,以環控子系統為例,它對隧道或車站的通風空調系統進行監控。每個子系統各配置相應的PCC控制器。各子系統PCC控制器通過車站EMCS系統的光纖以太環網進行數據通信,從而實現整個車站內相關設備之間的聯動。[3]
EMCS系統的監控對象比較廣泛,以通風空調系統為例,主要包括隧道風機、組合式空調機、新風機、回/排風機、排煙風機、傳感器、風閥、冷水機組等。
本文選取軌道交通某號線的某站,研究此站點EMCS系統中的一個監控對象通風空調系統。
2.2通風空調系統技術方案
車站通風空調系統包括車站公共區通風空調系統(大系統)、設備用房通風空調系統(小系統)和空調水系統。
某站通風大系統包括如下內容:
(1) 地下區間隧道活塞通風系統和機械通風系統(兼排煙系統),簡稱TVF系統。
(2) 組合空調機組,簡稱KT系統。
(3) 排熱風機,簡稱UOF系統。
(4) 回/排風機,簡稱HPF系統。
(5) 空調新風機,簡稱KXF系統。
根據某地鐵站的通風系統平面圖,地鐵站廳層A區設備如下。
在這些現場設備中,組合式空調機箱空氣處理機組的滅菌設備、可逆式軸流排風機用I/O硬線連接來控制。
設備監控點用來采集各種現場設備的運行狀態信號和傳送控制器的控制信號。根據現場設備監控點信號的用途和狀態,信號傳送及接口方式的不同列出下列設備監控點表(表2-2),以組合式空調箱空氣處理機組(KT系統)為例。
通風系統控制方案確定:
整個控制系統要實現車站控制器與各現場設備間的數據通信,控制器與車控室的數據通信。車控室要求能夠實時監控車站內通風系統現場設備的狀態,車站控制器能實時將數據傳回車控室。
根據設備排布表(表2-1)和設備監控表(表2-2)可知某站廳層A區共有11臺現場設備。KT系統有8個數字量輸入點,5個數字輸出點,除此之外另有若干模擬輸入量(溫度、濕度等)控制要求。
本系統采用PCC通過以太網模塊連接監控計算機,PCC用I/O硬線連接現場設備的控制方案(如圖2-1)。
整個系統從網絡結構上分為二層。第一層是監控計算機為主的管理層。第二層是PCC控制器與I/O硬線連接現場設備所組成的控制層。由第二層的PCC控制器實現對最低層道現場設備(如風機、滅菌設備、報警等)的控制。
2.3軟件編程舉例
通過硬件和軟件程序的調試,從而達到控制軌道交通綜合監控系統的目的。使得控制系統中的被控對象實現各設備開、關和報警的效果。
//定義枚舉 設備名稱
typedef enum
{
// 通風設備
devID_KT; //組合式空調箱空氣處理機組
devID_HPF; //回/排風機、排熱風機
devID_KXF; //空調新風機全新風機
devID_TVF; //可逆轉式軸流排風機
}devID;
//定義枚舉 設備信號
typedef enum
{
sig_status_run; //運行、停止狀態
sig_status_ctrl; //手動/聯動控制狀態
sig_status_overload; //過載故障狀態
sig_status_antigerm; //滅菌設備開、停狀態
sig_status_filteralarm1; //過濾網阻塞報警1
sig_status_filteralarm2; //過濾網阻塞報警2
sig_control_run; //運行、停止控制
sig_control_air; //排煙方式/排風方式控制
sig_control_antigerm; //滅菌設備開、停控制
}devSig;
//定義類型 IO數
typedef int devIONum;
//定義類型 IO數據
typedef int* devIOdata;
//定義結構體設備
typedef struct _device
{
devID deviceID;
devSig signalID;
devIONum IOnum;
devIOData IOdata;
}device;
//定義函數,返回0成功,返回-1失敗
int FuncDevice(device* pDev, int* data)
{
if(pDev)
{
swicth(pDev->devID) //檢索設備id
{
case devID_KT:
switch(pDev->signalID) //檢索信號id
{
case sig_status_run:
case sig_status_antigerm:
//雙數據狀態查詢
assert(pDev->IOnum==2);
data[0] = pDev->IOdata[0];
data[1] = pDev->IOdata[1];
break;
case sig_status_ctrl:
case sig_status_overload:
case sig_status_filteralarm1:
case sig_status_filteralarm2:
//單數據狀態查詢
assert(pDev->IOnum==1);
*data = pDev->IOdata[0];
break;
case sig_control_antigerm:
case sig_control_run:
//雙數據狀態設定(控制)
assert(pDev->IOnum==2);
pDev->IOdata[0] = data[0];
pDev->IOdata[1] = data[1];
break;
case sig_control_air:
//單數據狀態設定(控制)
assert(pDev->IOnum==1);
pDev->IOdata[0] = data[0];
break;
default:
return -1;
}
break;
default:
return -1;
}
return 0;
}
else
return -1;
}
三、小結
本文所研究的是PCC在城市軌道交通綜合監控(EMCS)系統中的應用,實現了對空調通風系統進行調節控制。
相較于過去的繼電器有觸點控制系統的研究,PCC以其優越性實現更簡便更精確的特點,實現目前軌道交通EMCS系統的許多功能,并使控制系統更可靠,維護更便利,為今后的生產制造開拓了新的研究領域。
參考文獻:
[1] 孫章,何宗華,徐金祥.城市軌道交通概論.北京:中國鐵道出版社,2000
[2] 夏冷.地鐵車站設備監控系統淺析及其發展構想.地鐵與輕軌.2001年第02期
[2] 吳海君.PLC在機電設備監控系統中的應用.電氣時代.2004.
關鍵詞:智能建筑;安全管理;風險分析;對策
中圖分類號:TU714 文獻標識碼: A
1智能建筑的安全管理
智能建筑是一個集建筑基礎環境、數據通信、設備管理等為一體的綜合智能化平臺,是“信息高速公路”網站上的主結點。因此,智能建筑的安全管理是十分必要的。智能建筑作為“信息高速公路”網站上的主結點,其安全管理的要求很高,除了對通常所提到的信息系統部分的安全管理外,其安全管理包括的范圍將更為廣泛。現階段智能建筑建設過程中存在:“重功能、輕管理,重硬件投入、輕應用開發及集成,重建設規模、輕物業管理。”的情況。對于智能建筑的安全,也僅僅從設置安全防范系統的角度進行考慮,缺乏對智能建筑的全面分析以及相應的對策。
2智能建筑安全管理的風險源
2.1設備管理
建筑智能化子系統是由各類設備組成的一個綜合性的系統,而任何設備的運行都有故障發生的可能,設備的故障將直接導致相應的系統無法正常工作,乃至整個智能化系統的癱瘓。
2.2 應用系統
智能建筑中的應用系統涉及不同的專業和學科,目的是為智能建筑提供安全舒適的工作環境,實現信息共享和系統節能。因此應用系統存在著如下問題:
1)系統功能的實現
智能建筑能實現的功能很多,不同系統針對不同的建筑應用程度不同,同一類的建筑業主的需求不同其功能定位也不同。如果系統功能的設定和建筑使用的要求不符,當系統功能高于使用要求就造成了資源浪費,當系統功能無法達到使用要求就造成業主無法使用或使用效果不佳。智能建筑功能定位不清,很可能有些系統造成了資源浪費,而另一些系統又可能業主無法使用或使用效果不佳。在確定了系統建設功能后,必須考慮如何實現,確定子系統之間的信息交換方式及數據通信格式、子系統之間的聯動集成關系等等問題,否則既定的功能存在無法實現或部分無法實現的風險。
2)系統數據采集準確性
數據采集,是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數字被測單元中自動采集信息的過程。智能建筑系統需要大量采集現場的數據,將系統數據、外界環境數據、設定參數進行比較處理,可以說數據采集是智能建筑功能實現的基礎。采集數據如果不正確,那么基于這些數據的信息處理和控制也沒有任何準確性,這將導致整個控制系統的混亂。對于關鍵數據的控制錯誤將導致設備的故障和損壞。
3)系統的操作權限
操作權限控制是指每個崗位的人員只能按照所授予的權限對系統進行操作,不得超越權限接觸系統。操作權限設置不當將會導致系統內部信息非法泄漏、任意修改或破壞等,操作權限的控制包括防止非法用戶進入和防止合法用戶的越權操作,無論那種形式都是系統的巨大風險源。應用的安全涉及很多方面。應用是動態的。應用的安全性也是動態的如承載信息的特殊性引起風險等。這就需要我們對不同的應用,采取相應的安全措施,降低應用的安全風險。
2.3 管理風險
任何一種單一的技術或產品無法滿足系統對安全的要求,只有將技術和管理有機結合起來,從控制整個系統安全建設、運行和維護的全過程角度入手,才能提高系統的整體安全水平。智能建筑設計、施工完成后,要充分發揮智能建筑的各項功能和性能,需通過嚴格有效的管理才能實現。
1)智能化管理隊伍
再完善的技術和制定都需要人來自行,若系統的管理人員和技術人員缺乏安全防范意識,就不可能采取主動的安全措施加以防范,完全處于被動挨打的位置。管理人員和技術有員缺乏必要的專業知識,不能安全地配置和管理系統,不能及時發現已經存在的和隨時可能出現的安全隱患和風險,對突發的安全事件不能作出積極、有序和有效的反應。
2)操作管理制度
沒有建立完善的管理體系,將導致設立的安全體系和安全控制措施不能充分有效地發揮效能。系統運行過程中將由于制度的不完善,產生更多的安全漏洞,給攻擊者以機會,會導致更大風險和事故。可以說操作管理制度的缺陷,將使技術層面建立的安全防范體系土崩瓦解。
3智能建筑安全管理對策分析
3.1設備管理的安全對策
如何有效地確保智能建筑中各類機電設備及智能化系統設備的正常運行,主要從以下幾個方面予以解決。
1)正確反映各類設備的運行狀況
智能建筑中的各類機電設備及智能化系統本身的設備需通過應用系統解決。智能化應用系統實時監視各類機電設備的運行狀況,將信息實時地顯示在控制管理主機上,管理人員通過監視數據,結合現場設備運行狀況,能準確判斷設備是否正常運行。維持設備的功能,確保設備的高效率,盡量減少設備的故障。
2)定期維護的管理
定期維護是定期對系統的運行情況進行檢查,并對各設備進行檢查,對需要保養的相關設備進行保養。以便早期發現系統或設備的隱患,防患于未然、延長系統和設備的使用壽命。
3)故障提醒及處理
通過智能化系統的設置,對各種機電設備設置運行臨界點,當設備運行在臨界狀態時及時提醒管理人員進行故障處理,將故障控制在受控范圍內。
3.2應用系統的安全對策針對應用系統存在的風險,主要采用以下對策:
1)系統功能實現
首先要從實際出發,確定智能化系統的建設功能。從實現角度分析設計多少子系統,各子系統的功能及實現效果;子系統之間的信息交換方式及數據通信格式;以及子系統之間的聯動集成關系。以確保應用系統功能的實現。
2)數據采集準確性
數據采集的準確性要從終端設備的精確度、傳輸線路的損耗、系統處理的精度等方面考慮。如前端的攝像機是 480TVL 的清晰度,要使系統監視和回放的畫面質量達到主觀評價 4 級以上,其線路的損耗應控制在 15%范圍內,同時系統監視設備及錄象回放設備的精度應達到 4CIF 技術指標。
3)操作權限
系統應制定適當的權限標準體系,使系統不被越權操作,從而保證系統的安全。對智能化系統的操作控制應分層次設置操作權限,以避免誤操作對系統功能實現的影響。
3.3管理風險對策
對于管理的風險主要通過以下對策來實現:
1)建立一支合格的智能化系統管理隊伍
目前,大部分智能建筑建成后,是移交給相關的物業管理部門進行管理的。而傳統的物業管理已不能滿足現代智能建筑建設的需要,況且智能化系統涉及多種技術、多門學科,需要各類專業技術人員,因此要建立一支合格的智能化系統管理隊伍并非易事。一種方法是將建成的智能化系統外包給系統集成商進行管理維護,另一種方案是落實使用管理部門,建立管理隊伍,對他們進行培訓。這支隊伍應參與系統的工程實施,了解系統的工作原理、設備分布,掌握系統的操作方法和一般故障排除。
2)建立完整的操作、管理制度
這是保證智能化系統正常運行的基本條件。操作管理制度中應嚴格規定對系統竣工資料、產品技術說明書、系統操作說明書、系統參數的設置、密碼管理、系統運行數據等管理的細則。完整的操作管理制度可避免人員流動帶來的不必要的麻煩。
3)落實系統正常運行、維護費用
智能化系統建成后,需要定期進行專業維護保養,將系統中存在的隱患消滅在萌芽中,才能保證系統的正常運行。目前的智能化系統建設中,業主往往忽視這一點,建成后幾年都不做一次系統的維護保養,致使系統不能正常工作。這不能不引起我們的重視。
參考文獻:
[1] 王娜等編著.智能建筑概論[M]. 人民交通出版社, 2002
[2] 鄭凌著.高層寫字樓建筑策劃[M]. 機械工業出版社, 2003