时间:2024-04-19 16:14:36
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇信息技术和数字化范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
It’s necessary to develop a Digital Mapping System(DMS) specially for GIS to solve problems resulting from data conversion between DMS and GIS.In this paper,The advantages of development DMS for GIS based on Components GIS(ComGIS) technology are discussed.In addition,the goals for DMS for GIS are listed and how to encode GIS entities is also explained.Specially,SuperMap Survey is used to discuss the details for develop DMS for GIS.
[关键词]
数字化成图系统 以GIS为核心 组件式GIS 设计目标 SuperMap Survey
Digital Mapping System,for GIS,Component GIS,Goals,SuperMap Survey
1. 引言
数字化成图技术是目前最为常用的成图技术之一,数字化成图系统所提供的电子数据也是GIS一个非常重要的数据来源。数字化成图系统所提供的电子数据与GIS数据之间的无缝联接问题也是当前GIS发展亟需解决的难点问题之一。虽然当前国内外市场上数字化成图系统很多,但到目前为止,都未能很好地解决现有的问题。数字化成图系统所提交的电子数据进入GIS后存在的问题主要表现在:
(1) 在数据转换过程中普遍存在着信息损失。由于传统的数字化成图系统大多是基于CAD内核来开发的,它偏重于对空间几何信息的描述;而GIS则要求空间信息与属性信息联合存储与管理,这就导致了在数据转换的过程中,不仅空间信息会有损失,属性信息损失的情况会更严重。
(2) 数据转入后往往不能直接满足GIS的要求,仍需要大量的后期编辑工作,造成了资源的浪费,延长了系统的建设周期。
(3) GIS基础数据库的维护与更新的难度较大。由于在维护与更新的过程中需要在GIS与数字化成图系统之间进行频繁的数据转换,往往不能直接对基础数据库进行操作,造成了基础数据维护与更新的不便。
(4) 在数据转换的过程中,除了信息损失外,还往往伴随着数据膨胀。数据膨胀的结果有时会导致GIS无法对这些“海量”数据进行管理。
导致上述问题的原因有很多,归纳起来,主要有以下几方面的原因:
(1) 数据的复杂性与多样性。主要表现为现实世界的复杂性与多样性以及对同一空间对象在不同成图系统中描述与表达的不一致性。
(2) 对GIS理解的不同。不同的数字化成图系统的开发人员对GIS理解的不同,再加上缺乏相应的统一标准作为参照,这就导致了数据在表达上的差异性。
(3) 由于受到基础开发平台及开发力量的限制,数字化成图系统往往不能很好地兼顾到GIS对数据的要求。目前,绝大多数的数字化成图系统的开发商都不是GIS基础平台的开发商,这也或多或少地影响了数字化成图系统与GIS之间的沟通。
目前,市场上数字化成图系统较多,按其开发方式来分,主要可以分为两大类:(1)以CAD系统为二次开发平台。这些系统很好地利用了CAD系统灵活的编辑和强大的制图功能,但由于CAD系统与GIS在数据结构上存在着较大的差异,这使得其数据往往不能很好地满足GIS的要求。(2)独立平台的数字化成图系统。这样的系统在开发上虽然不必拘泥于二次开发开台的限制,在开发上具有较大的灵活性。但开发这样的系统,需要完全从底层做起,开发难度高,周期长,投资大。 组件式GIS(Components GIS,ComGIS)技术的出现,为开发以GIS为核心的数字化成图系统提供了一种新的开发手段和开发思路。
2. ComGIS技术及其作为数字化成图系统开发平台的优越性
2.1 什么是组件式GIS技术
组件式软件技术已经成为当今软件技术的潮流之一。基于组件开发(Component-Based Development,简称CBD)是软件开发的一次革命。与诸如面向对象和客户/服务器(Client/Server)等新趋势不同,基于组件开发不只是一种分布计算的新花样,而是一种广泛的体系结构,支持包括设计、开发和部署在内的整个生命周期计算的理念。
由于基于组件开发具有高度的重用性和互用性,所以它将影响应用程序构成的各个方面,包括所有类型的客户机,应用程序服务器和数据库服务器,将对应用程序开发的各个方面产生深刻影响。
基于组件开发的两个重要规范分别是MicroSoft的COM/DCOM和OMG的CORBA。目前Microsoft的COM/DCOM占市场领导地位,已经得到广泛应用,并逐渐成为业界事实上的标准。基于COM/DCOM,MicroSoft推出了ActiveX技术,ActiveX控件是当今可视化程序设计中应用最为广泛的标准组件。
所谓组件式GIS,是指基于组件对象平台,以一组具有某种标准通信接口的、允许跨语言应用的组件提供的GIS。这种组件称为GIS组件,GIS组件之间以及GIS组件与其他组件之间可以通过标准的通信接口实现交互,这种交互甚至可以跨计算机实现。
目前,国内外GIS厂商对组件式GIS平台的发展前景十分看好,纷纷推出了各自的GIS产品。如北京超图地理信息技术有限公司推出的全组件式GIS平台SuperMap2000、北京图原公司开发的MapEngineer、ESRI的MapObjects、MapInfo的MapX等。值得欣慰的是,国产的组件式GIS平台在功能上已经完全可以与国外同类产品相抗衡,在许多方面甚至优于国外同类产品,这使得开发以GIS为核心的数字化成图系统有了更大的选择空间。
2.2 使用组件式GIS开发数字化成图系统的优越性
组件式GIS的出现为开发以GIS为核心的数字化成图系统提供了一种新的开发手段,与传统的开发手段相比较,其优越性主要表现在:
(1) 组件式GIS本身就是一个完整的GIS,其数据模型与GIS的数据模型完全一致。基于此进行开发,可以保证数字化成图系统与GIS之间具有良好的兼容性。
(2) 组件式GIS具有灵活的开发手段。我们可以自由选择自己所熟悉的计算机语言进行开发(如VB,VC,Delphi,C++ Builder等),而不必专门学次开发语言。组件式GIS提供两种不同层次上的开发,一是基于ActiveX控件进行开发;二是直接基于组件式GIS的底层类库(SDK)进行开发。我们可以根据自己的需要灵活选择。
(3) 由于组件式GIS完全封装了GIS的功能,这使是开发人员可以完全专注于专业功能的实现,这就使得开发难度和开发周期大大降低。
关键词:
机械电子技术;信息化融合;应用;趋势
1机械电子技术发展历程
正是基于科学技术的不断发展,在技术管理机制建立和应用过程中,要结合市场需求进行技术融合,实现更加智能化的发展目标。在机械电子技术发展的进程中,相较于传统技术模型,在生产指标参数操控管理模型中,机械电子技术实现了全面升级。无论是生产过程还是整体管理机制,在强化机械原理以及管理层级机制的同时,对技术模型和控制系统展开深度调研和集中整合。在现行市场条件和管理模型中,要对相关参数调整进行整体控制。制造工业在实际应用机制中,结合信息化技术就是实现一体化技术模型,不仅仅是应用模糊控机制,也实现了变结构控制,其中,对PID控制进行全面分析,从而提高整体控制效果和处理实效性。另外,在机械电子技术应用和运行过程中,要结合控制过程对精密合理化处理机制展开深度分析,能在适应生产需求的基础上,保证变量结构和管理效果的稳定性,在对变量管理体系和控制系统进行深度分析的同时,实现技术结构的综合性优化[1]。
2机械电子技术和信息化融合应用模型
2.1农业中应用机械电子技术和信息化融合体系
将机械电子技术和信息化融合项目融合在一起,形成有效的处理机制和管控措施,辅助农业发展进程的全面升级,提高处理效果和性能,能保证农业机械管理项目全面升级,且整体终端管控系统也能实现综合性升级和有效优化。在农业中应用机械电子技术能实现人机交互,保证操作流程的完整性,也能对相关信息进行集中提取和综合性管理,确保相关信息处理机制和控制措施之间能建立有效的桥梁,为满足不同需求进行信息内容的获取和分析。只有对图形和影像信息进行综合性对比,才能保证分析数据和整合后的信息层级结构满足实际需求。借助指令的管理提高整体农业操作行为的效果,保证在提高工作效率的基础上,优化工作质量。值得一提的是,在农业中应用新技术,能在提高控制系统操作水平的基础上,保证机械智能化系统和自动化农业活动的全面升级。
2.2自动售货设备应用机械电子技术和信息化融合体系
近几年,自动售货设备应用范围越来越广泛,在应用体系中,买家只需要将货币投入到机器内,机器借助内置的光传感器对其进行集中识别,将具体面额和输入程序相对应,从而利用内部设备对数码管进行集中展示,从而建立有效的判断,保证处理效果和识别工作的完整性。其中,自动售票机、自动售水机等都是利用相同的原理进行统筹分析。在识别机制结束后,能利用系统内带动机制,集中完成商品传动,保证商品传送到出货货口。自动售货设备的机械结构能有效提高整体处理效果,确保应用模型符合标准,也能在提高运行体系实际效率的同时,满足实际要求[2]。
2.3工业机器人应用机械电子技术和信息化融合体系
目前,工业机器人的应用领域在不断扩展,整体技术结构和系统管理框架也在升级。工业机器人作为一项操作系统组成的机械构造体系,能应用在非常多的领域内,保证处理效果和控制应用效率得以全面提升。应用工业机器人能实现针对性的反复编程,提高实用性效率,并且能在一定程度上展示较大的自由度,提升工作时效性价值,由于性能相对较好,且整体功能较为多样化,在实际管理工作体系中,将被广泛应用[3]。另外,在工业机器人应用过程中,由于其工作模型较为单一化,需要重复性的工作以保证工作完整度,因此,其工作步骤和操作行为较为简单,能有效减少人工的工作压力,并且一定程度上提高劳动环境的稳定性。利用工业机器人会一定程度上提高生产操作的效率,减少人力资源管理的成本,保证产品性能和质量能实现全面优化。正是基于此,工业机器人将工业环境转变为一体化管理措施,相应技术融合体系也趋于大众化和多样化,正是顺应时展趋势的必然选择。
2.4电脑横机应用机械电子技术和信息化融合体系
在机械电子技术和信息化融合体系中,横机操作符合应用标准,需要借助手工完成相关操作模型,并且优化提高操作完整性,满足生产需求的同时,升级性能的处理效果[4]。在生产需求不断增加的背景下,设备对于颜色和数量有了更加直观化的需求,正是基于此,横机操作能满足相关需求,实现整体技术模型和应用效果的全面升级和优化。借助电脑,能实现多样化设计需求,并且在高端软件应用体系中,要对相关设计操作展开深度分析和集中处理,确保设计模型和管理措施的稳定性,提升多样化设计应用效果的基础上,满足实际需求和整体控制机制,保证机械操作效果和管理体系的有效性。值得一提的是,在横机操作中应用机械电子技术,能在完成弯沙以及脱圈操作的基础上,保证自动化完成垫沙操作,确保整体工作效率和工作流程的全面升级[5]。将机械电子技术和信息化项目融合在一起,形成机电一体化管理机制,提高柔性制造系统的工作效率和工作稳定性,保证处理机制和应用体系的完整性,也是提高整体技术运行效率的重要路径。在技术结构和系统建立的过程中,要结合生产系统优化的管理目标,保证编程操作和控制体系的完整性,也使得具体操作流程符合预期,提升技术针对性的基础上,保证系统得以全面改善,也为管控机制的综合性优化奠定坚实基础。
3机械电子技术和信息化融合应用的发展趋势
伴随着科学技术的不断进步,机械电子技术和信息化技术的融合深度将不断延伸,两者形成的技术模型和应用性能也将越来越好,将其应用在工业、农业等领域内是顺应时展的必然趋势[6]。将在原有动力系统基础上,进行功能研发的多样化处理机制,融合更加新型的技术参数和管理理念,确保一体化技术模型更加的全面和完整。新技术的研发和管理将融合更加系统化的处理机制以及管控措施,在节约人力资源的同时,保证工作质量和生活环境更好。
4结论
总而言之,在研究机械电子技术和信息化的过程中,要对技术模型和性能进行综合性分析,确保技术运行过程和应用模型的稳定性,也为管理机制和控制措施的全面性升级奠定坚实基础。在计算机技术不断发展的背景下,要保证性能,就要对技术融合机制和管理措施进行统筹分析和综合性管控,推动工业生产效率,实现整体管理模型的全面进步,也为实现自动化生产机制提供保障。
参考文献
[1]莫顺文.试分析浅谈机械电子工程与人工智能的关系[J].建筑工程技术与设计,2016,55(30):166-167.
[2]程栋.关于机械电子工程与人工智能整合思路构建的研究[J].时代农机,2016,43(4):49-50.
[3]冯哲.关于机械电子工程与人工智能关系的探讨[J].现代交际,2013,18(11):27-28.
[4]赖智威.剖析机械电子工程和人工智能的整合思路构建[J].科技展望,2015,25(35):66-67.
中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2017)186-0064-02
1 机械电子技术发展历程
正是基于科学技术的不断发展,在技术管理机制建立和应用过程中,要结合市场需求进行技术融合,实现更加智能化的发展目标。在机械电子技术发展的进程中,相较于传统技术模型,在生产指标参数操控管理模型中,机械电子技术实现了全面升级。无论是生产过程还是整体管理机制,在强化机械原理以及管理层级机制的同时,对技术模型和控制系统展开深度调研和集中整合。在现行市场条件和管理模型中,要对相关参数调整进行整体控制。制造工业在实际应用机制中,结合信息化技术就是实现一体化技术模型,不仅仅是应用模糊控机制,也实现了变结构控制,其中,对PID控制进行全面分析,从而提高整体控制效果和处理实效性。
另外,在机械电子技术应用和运行过程中,要结合控制过程对精密合理化处理机制展开深度分析,能在适应生产需求的基础上,保证变量结构和管理效果的稳定性,在对变量管理体系和控制系统进行深度分析的同时,实现技术结构的综合性优化[ 1 ]。
2 机械电子技术和信息化融合应用模型
2.1 农业中应用机械电子技术和信息化融合体系
将机械电子技术和信息化融合项目融合在一起,形成有效的处理机制和管控措施,辅助农业发展进程的全面升级,提高处理效果和性能,能保证农业机械管理项目全面升级,且整体终端管控系统也能实现综合性升级和有效优化。在农业中应用机械电子技术能实现人机交互,保证操作流程的完整性,也能对相关信息进行集中提取和综合性管理,确保相关信息处理机制和控制措施之间能建立有效的桥梁,为满足不同需求进行信息内容的获取和分析。只有对图形和影像信息进行综合性对比,才能保证分析数据和整合后的信息层级结构满足实际需求。借助指令的管理提高整体农业操作行为的效果,保证在提高工作效率的基础上,优化工作质量。值得一提的是,在农业中应用新技术,能在提高控制系统操作水平的基础上,保证机械智能化系统和自动化农业活动的全面升级。
2.2 自动售货设备应用机械电子技术和信息化融合体系
近几年,自动售货设备应用范围越来越广泛,在应用体系中,买家只需要将货币投入到机器内,机器借助内置的光传感器对其进行集中识别,将具体面额和输入程序相对应,从而利用内部设备对数码管进行集中展示,从而建立有效的判断,保证处理效果和识别工作的完整性。其中,自动售票机、自动售水机等都是利用相同的原理进行统筹分析。在识别机制结束后,能利用系统内带动机制,集中完成商品传动,保证商品传送到出货货口。自动售货设备的机械结构能有效提高整体处理效果,确保应用模型符合标准,也能在提高运行体系实际效率的同时,满足实际要求[ 2 ]。
2.3 工业机器人应用机械电子技术和信息化融合体系
目前,工业机器人的应用领域在不断扩展,整体技术结构和系统管理框架也在升级。工业机器人作为一项操作系统组成的机械构造体系,能应用在非常多的领域内,保证处理效果和控制应用效率得以全面提升。应用工业机器人能实现针对性的反复编程,提高实用性效率,并且能在一定程度上展示较大的自由度,提升工作时效性价值,由于性能相对较好,且整体功能较为多样化,在实际管理工作体系中,将被广泛应用[ 3 ]。
另外,在工业机器人应用过程中,由于其工作模型较为单一化,需要重复性的工作以保证工作完整度,因此,其工作步骤和操作行为较为简单,能有效减少人工的工作压力,并且一定程度上提高劳动环境的稳定性。利用工业机器人会一定程度上提高生产操作的效率,减少人力资源管理的成本,保证产品性能和质量能实现全面优化。正是基于此,工业机器人将工业环境转变为一体化管理措施,相应技术融合体系也趋于大众化和多样化,正是顺应时展趋势的必然选择。
2.4 电脑横机应用机械电子技术和信息化融合体系
在机械电子技术和信息化融合体系中,横机操作符合应用标准,需要借助手工完成相关操作模型,并且优化提高操作完整性,满足生产需求的同时,升级性能的处理效果[ 4 ]。在生产需求不断增加的背景下,设备对于颜色和数量有了更加直观化的需求,正是基于此,横机操作能满足相关需求,实现整体技术模型和应用效果的全面升级和优化。借助电脑,能实现多样化设计需求,并且在高端软件应用体系中,要对相关设计操作展开深度分析和集中处理,确保设计模型和管理措施的稳定性,提升多样化设计应用效果的基础上,满足实际需求和整体控制机制,保证机械操作效果和管理体系的有效性。值得一提的是,在横机操作中应用机械电子技术,能在完成弯沙以及脱圈操作的基础上,保证自动化完成垫沙操作,确保整体工作效率和工作流程的全面升级[ 5 ]。
将机械电子技术和信息化项目融合在一起,形成机电一体化管理机制,提高柔性制造系统的工作效率和工作稳定性,保证处理机制和应用体系的完整性,也是提高整体技术运行效率的重要路径。在技术结构和系统建立的过程中,要结合生产系统优化的管理目标,保证编程操作和控制体系的完整性,也使得具体操作流程符合预期,提升技术针对性的基础上,保证系统得以全面改善,也为管控机制的综合性优化奠定坚实基础。
3 机械电子技术和信息化融合应用的发展趋势
伴随着科学技术的不断进步,机械电子技术和信息化技术的融合深度将不断延伸,两者形成的技术模型和应用性能也将越来越好,将其应用在工I、农业等领域内是顺应时展的必然趋势[6]。将在原有动力系统基础上,进行功能研发的多样化处理机制,融合更加新型的技术参数和管理理念,确保一体化技术模型更加的全面和完整。新技术的研发和管理将融合更加系统化的处理机制以及管控措施,在节约人力资源的同时,保证工作质量和生活环境更好。
4 结论
总而言之,在研究机械电子技术和信息化的过程中,要对技术模型和性能进行综合性分析,确保技术运行过程和应用模型的稳定性,也为管理机制和控制措施的全面性升级奠定坚实基础。在计算机技术不断发展的背景下,要保证性能,就要对技术融合机制和管理措施进行统筹分析和综合性管控,推动工业生产效率,实现整体管理模型的全面进步,也为实现自动化生产机制提供保障。
参考文献
[1]莫顺文.试分析浅谈机械电子工程与人工智能的关系[J].建筑工程技术与设计,2016,55(30):166-167.
[2]程栋.关于机械电子工程与人工智能整合思路构建的研究[J].时代农机,2016,43(4):49-50.
[3]冯哲.关于机械电子工程与人工智能关系的探讨[J].现代交际,2013,18(11):27-28.
现代工业体系中,自动化控制技术在技术层面占据关键而特殊的地位,俨然成为现代工业的标志性技术,而自动化控制技术的发展在很大程度上依赖信息技术的应用,通过信息技术强大的数据处置、操控职能实现机械设备自动化操控水平的大幅提升,对现代工业的发展产生极强的推动推动作用。
1自动化控制与信息技术概述
1.1自动化控制
自动化控制是针对电气设备的操作形式进行描述的,与传统的机械操控相比,自动化控制能够按照预先设定的流程进行自主运行,完成特定的动作,从而达到生产产品、提供服务等要求。在实际生产中,PLC技术就是典型的自动化控制应用,被广泛的应用到农业、工业、军事等领域。根据自动化的程度与发展阶段的不同,自动化控制可以分为半自动控制和全自动控制,前者要求人员参与到设备运行的具体操作过程中,后者则仅需要进行编程,明确控制的要求和程序等,无需参与直接的生产过程。
1.2信息技术
信息技术是管理、处理各类信息所采用的技术总称,是依托计算机、通信技术等发展而来的,借助特定的信息系统和应用软件能够发挥特定的功能,达到操控设备运行的目的。近些年,随着计算机软硬件设施的发展,信息技术在数据的传输、处理等方面获得较大幅度的提升,其在社会各领域的应用也获得较大幅度的拓展,体现在机械领域,通过与自动化控制技术的结合,实现设备运行的自动化、智能化。
2自动化控制与信息技术在机械领域的应用
2.1高精度设备操控
机械制造业中,零部件的加工精度在很大程度上代表制造业的发展水平,与机械设备的操控精度有极大的关系。长期以来,机械零部件的加工主要借助优秀操作工人的熟练操作实现,加工精度难以保证,不适合所有零部件的加工,极大的限制了常规电气、机械设备的制造水平。而信息技术的应用能够将加工精度稳定在较高的水平上,从而提高机械制造业的整体水平。近些年,随着信息技术的深度应用,将GPS系统应用到机械加工中,实现加工精度的提升,极大的提高了施工的效率和精准度。
2.2实现机械设备运行的综合监控
近些年,随着机械制造业的发展,机械设备的功率大幅提升,机械设备操控所需要处理的信息也大幅增加,给操作工人造成极大的难度,增加了机械设备安全运行的难度。针对此问题,设备制造企业从机械系统入手,设计并配置大型机械的闭路监控系统及超声波障碍探测系统,实现机械设备运行状况、位置的信息化反映,为操作工人提供全面、真实、动态、实时的运行参数,提高了操作的可靠性和安全性。此外,系统对机械设备的关键区域进行动态检测,及时发现运行异常并给出警报,提高了机械故障处理的效率,保证机械设备的安全运行。
2.3机械设备自动化综合控制
机械设备自动化控制中,中央微处理器是自动化的核心所在,是信息处置、指令下达的关键设备,其信息处置能力直接决定机械设备自动化的控制水平。而中央微处理器的制造是依托先进的信息技术实现的,实现对机械设备运行各项参数的综合集成,汇总到微处理器中,实现信息的综合处置,给机械设备提供最佳的运行指令。
3信息技术与自动化控制在电气工程中的应用
3.1数字化技术
一般来说,机械设备的操控系统分为两个方面,一是机械系统,二是电气系统。机械系统的操作主要由中央微处理器实现,而电气系统的运行操控需要将各类数据信息转化为电气信号,进而给予高效的传输、分析和处理,以此实现电气系统运行参数的高效处置。
3.2现场总线技术
简单来说,现场总线就是工业数据总线,是处理各类智能化仪器仪表、控制器和执行机构等之间的信息传递的主要设备,自上世纪末兴起以来,在机械设备操控、智能建筑等方面应用广泛,成为电气工程的关键技术之一。在实际的应用中,现场总线应遵循简便、高效的原则设计,形成结构简单、信息传递效率高、系统稳定性好的现场总线,实现各设备的通信互联,增强系统的整体性。
4自动化控制与信息技术在工业生产控制中的应用
伴随信息技术的深度应用,智能化、网络化已经成为机械制造业的发展趋势,从生产线发展而来的工业生产控制体系成为机械制造业的主体设施,其发展必然朝着智能化、网络化方向发展,这使得自动化控制与信息技术在工业生产控制中的结合更为紧密,催生出许多先进的融合技术,如拟人智能、线性分程控制等,极大的提高了工业生产控制的效率和操控水平,成为推动机械制造业发展的主要力量。
5结束语
综上,当下的社会发展离不开现代工业的发展,而工业的发展则需要依托高校的控制系统实现,无论是机械设备的研发,还是工业生产控制技术的提升,都需要将信息技术与自动化控制进行多角度的综合融合,形成先进的自动化系统,加强信息的传输、分析和处置能力。此外,还借助网络实现现代工业信息控制的云计算化,推动现代工业的飞速发展。
参考文献
[1]周从钊.自动化控制与信息技术的有效结合研究[J].科技创新导报,2016(33):70-71.
[2]常虎子.矿山自动化与信息技术的应用[J].工程技术:引文版,2016(08):00079-00080.
中图分类号:V243 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)42-0396-01
主要内容:目前,资源高度共享、数据高度融合和软件高度密集是综合化航空电子系统的三大特点。一般认为,飞机飞行过程中任何一个动作的完成都需要依靠软件的支持,80%以上的航空电子功能需要靠软件来实现,因此可以说软件是航空电子系统的核心。长期以来,综合化航空电子系统可信软件就受到西方发达国家学术界的广泛关注,而且许多国家还制定了一系列相关的标准和规范。利用可信计算技术,构建综合化航空电子系统可信软件体系结构,将从根本上解决综合化航空电子系统可信性问题。下面文章就对“综合化航空电子系统可信软件技术”进行具体介绍:
一、综合化航空电子系统软件可信性
综合化航空电子系统要求软件执行的每一项操作都是可预测、可控制、并且可以抵抗各种攻击。对软件进行度量和检测是综合化航空电子系统可信运行的基础,把可信计算技术引入整个系统可以为软件运行提供可信根源,从而确保综合化航空电子系统软件可信。
二、综合化航空电子系统可信软件体系结构
综合化航空电子系统可信软件体系结构是在现有的航空电子系统软件体系基础之上,辅助以可信计算理论和方法而建立起来的。整个系统中,以嵌入的可信芯片(可信平台模块)为信任的根源,在此根源上进行信任的向上传递,从而建立起航空电子系统微内核操作系统,实现对航空电子系统的安全管理、可靠性管理,最终建立起综合化航空电子系统可信软件体系,保证航空电子系统的可靠稳定运行。在综合化航空电子系统可信软件体系当中,通过信任传递使得整个航空电子系统软件不会被植入病毒、不会遭受破坏,从而正确无误的加载各项数据信息。整个系统的可靠性主要体现在分区管理上;一方面,分区的时空隔离保证了分区的独立性;另一方面,对分区进行管理,即对分区时空隔离、分区恢复以及分区重构的管理都大大提高了系统的可靠性。
三、综合化航空电子系统可信软件运行条件
综合化航空电子系统可信软件的正常运行主要基于以下四个方面:
(一)基于TPM构建Mini TCB构建综合航空电子系统可信软件支撑,需要在系统中嵌入TPM芯片作为整个电子系统信任的根源,再利用TPM的功能构建Mini TCB来为综合化航空电子系统可信软件提供可信支撑。
(二)可信功能调用可信功能调用技术为系统提供了一种安全机制,为服务请求者与提供者之间的数据传递提供服务,控制系统功能调用的访问,保障进程与操作系统间数据的高效传递。
(三)基于Mini TCB的安全虚通道技术采用Mini TCB技术,为各个分区配置密钥与身份绑定凭证,可以增强整个航空电子系统可信软件在运行过程中的安全性、稳定性、高效性。
(四)基于BLP(Bell-La Padula)模型的可信分区分级与访问控制机制 BLP授权模型是一个多级安全控制模型,能够对多级安全信息系统进行处理,特别是在处理机密数据中,该模型可以有效防止高安全级别的分区信息泄漏到低安全级别分区。通过建立在BLP模型基础上的可信分区分级与访问控制机制很好的防止了分区应用对系统资源与系统服务的非授权访问和使用,切实保障了系统的安全。
四、综合化航空电子系统可靠性增强途径
目前,增强综合化航空电子系统软件可靠性途径主要有:1.分区时空隔离机制在综合化航空电子系统微内核操作系统上运行多个系统,每个系统的运行都在指定的分区内部进行,完成其指定的航空电子系统任务,这样一来,由于各个系统相互独立,互不干扰,极大的保证了整个系统的稳定性与可信度。2.软件故障的恢复与重构机制综合化航空电子系统软件故障恢复分为软件级与系统级。对于微小故障,一般采用软件级恢复对其进行处理,而对于复杂的硬软件故障,一时间难以确定其原因,通常采用系统级恢复与重构使得故障快速得到屏蔽,进而保证系统的正常运行。3.健康管理目前,健康管理主要是通过软件系统的各种数据,依靠各种智能推理算法来评估系统自身的健康状况,预测系统故障,同时帮助系统实现系统故障恢复与重构。健康管理的核心内容是状态监测、健康评估和故障预测三大部分,实际构建健康管理体系中,采用一种或多种推理方法能够很好地保证系统的可信性。
总结:综合化航空电子系统可信软件技术对于保障航空电子系统的安全性、可靠性以及完整性具有重要意义。随着航空事业的不断发展,航空电子系统与实际需求之间的矛盾越来越尖锐,通过深入研究、将可信软件相关技术充分运用到航空电子系统中,极大的提高了整个系统的各项工作指标与性能。本文通过对综合化航空电子系统软件可信性、可信软件体系结构、可信软件运行条件以及其可靠性增强途径四个方面的介绍,不仅突出表现了可信软件技术在综合化航空电子系统中的重要作用,而且还为综合化航空电子系统的发展奠定了一定的理论基础,未来,综合化航空电子系统将取得进一步完善与发展,整个系统的运行将更加安全、可靠。
参考文献
[1] 崔西宁;胡林平;叶宏.白晓颖综合化航空电子系统软件接口研究[J];计算机科学,2011年2月15日.
[2] 沈玉龙;崔西宁;马建峰.牛文生综合化航空电子系统可信软件技术[J];航空学报,2009年5月25日.
[3] 李乔杨.综合化航空电子系统中SMP架构、MPP架构的应用分析[J];电子世界,2013年5月15日.
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)12-0002-01
1、背景
随着高炉生产规模的扩大,高度集中化的生产工艺,要求对生产过程全面控制和科学管理,对控制系统的监控和管理功能提出了很高的要求。目前国内外工业控制系统应用中多以生产过程自动化,即生产设备控制、生产过程控制以及实时监控三个方面为主,在高炉自动化控制方面,国内外对控制设备的选用主要有DCS控制系统、PLC控制系统、DCS和PLC结合的控制系统等几种方式。
为实现高炉生产过程的全自动控制,我们从硬件和软件两方面进行了认真分析、比较,筛选确定出最适合高炉实际的控制方案。最后确定控制系统硬件采用AB公司的ControlLogix控制系统, ControlLogix控制系统是一个先进的控制平台,它集成了多种控制功能以及最新的I/O技术。网络采用5M高速ControlNet冗余网络进行数据交换与通讯。网络结构采用主网,子网双层结构,这种结构保证了系统的实时性和可靠性。
2、系统配置
经过以上考察分析,最后确定高炉控制系统由基础控制级、管理控制级和通讯软件构成。
2.1 基础控制级
采用美国Allen-Bradley 公司的生产的ControlLogix控制设备,每个系统设计成主网与子网结构,每个系统都由冗余的ControlNet主网和冗余的ControlNet子网组成,每个系统由冗余的处理器、和冗余的监控站组成。从而提高了控制系统的可靠性。
1# ControlNet子网完成槽下系统配料、混合料、物料的传输过程和监控。
2#ControlNet子网完成炉顶料罐装料、综合布料过程的控制及监控。
3# ControlNet子网完成炉身系统仪控设备状态的监视和混风温度调节、顶压调节、液位调节等过程。
4#ControlNet子网实现高炉冷却水系统数据的实时监控及趋势显示。
5#ControlNet子网完成热风炉燃烧、换炉、和休止过程的控制和自动燃烧调节过程的监控。
6#ControlNet子网完成煤粉的自动制备、运输、倒罐、喷吹过程。
基础控制级完成整个高炉的设备控制,回路调节控制,过程趋势显示,设备状态和过程数据监视、报警等。六个控制站分别上ControlNet子网,实现各控制站与远程I/O框架之间通讯。这种网络结构保证了系统的实时性和可靠性。
2.2 管理控制级
采用扩展性和兼容性很好的星型拓扑结构的计算机网络,使用TCP/IP协议实现网络通信。系统硬件由1台数据服务器、2台网络打印服务器和4台客户机组成Client/Server结构。服务器配备的系统软件为Windows 2000 Server(中文版),数据库管理系统采用Oracle。客户机配备的系统软件为Windows 2000 Professional(中文版),应用软件为Delphi。
管理层完成实时数据采集、生产过程中各种相关数据的录入;建立生产数据库,实现数据共享;完成数据分析指导生产管理;提供多种生产报表、台帐和多种查询功能。
2.3 通讯软件
用VB6.0软件开发OPC通讯软件与ControlLogix系统通讯,完成与管理机的数据交换过程。同时也将两层之间相互隔离,简化软件的开发过程,使系统易于维护和管理。这个软件是我们自行开发的专用软件,与通用接口软件相比,具有成本低,速度快的特点,在实际运行中稳定可靠(如图1)。
3、技术创新
(1)监控层ControlLogix采用高速ControlNet冗余网络,网络结构采用主网、子网双层结构,通过主ControlNet网实现控制站、图形操作站及管理计算机之间的通讯。各系统控制站与远程I/O框架之间通过子ControlNet网通讯。这种网络结构保证了系统的实时性和可靠性,在国内尚属于首例。
(2)数据管理功能,通过建立生产数据库,把管理数据和实时数据有机地结合起来,实现了生产数据的综合处理,提供了丰富多样的分析报表和查询功能。解决了以往的控制系统不能实现数据处理、数据分析管理的功能,在现代化企业管理中具有广阔的应用前景。
1.概述
安徽广播电视新中心位于合肥政务文化新区天鹅湖畔,分为东西两块,横跨怀宁路,项目占地面积16.3万㎡,建筑面积37万㎡。地下2层,地上46层。安徽广播电视新中心工程已于2013年6月底完工,投入使用。
安徽广电新中心人员出入、流动较大,重要的专业设备多,因此安防系统的整体安全性、防范性至关重要。根据国家最新颁布的GB50348-2004《安全防范工程技术规范》、GB 50395-2007《视频安防监控系统工程设计规范》的强制性要求,以及GA 586-2005《广播电影电视系统重点单位重要部位的风险等级和安全防护级别》标准要求,广电新中心作为一级防护工程。数字化安防系统设计及实施中采取了多种安全防范措施、联动控制的方式,达到全方位安全防范目的。
2.系统建设目标
安徽广电新中心综合安防系统以满足应用需求为基础,同时考虑到今后技术发展趋势等特点要求。按照高性价比、适度超前、留有余量的原则实施。采用人防和技防相结合的方式,总体设计中实现“功能设计一步到位、管线敷设及预留到位,系统要充分和有效地应用系统集成,并具有分步实施和功能扩充的条件,建成后的系统能体现安全、先进、可靠、实用、便捷”。
广电新中心安全防范系统作为技术防范手段,主要由前端IP数字摄像机设备、数字化视频编解码器、系统管理服务器、多媒体工作站、视频显示设备、控制键盘、数字化视频存储设备、安防网络、相关应用软件以及其它传输、辅助类设备组成。能够有效地对大楼进行科学有序的管理,对重点区域进行自动监测,满足监督管理要求及发生事件后的快速调用查证,为大楼管理提供可视化服务,对突发事件进行应急处置、指挥、调度、疏散管理,从而有效地提高预防和抵抗事故、灾害的发生和加强防御控制的能力。
安徽广电新中心综合安全防范管理系统功能包括:综合安防管理集成平台、视频监控系统、门禁系统、入侵报警系统、电子巡查系统、出入口控制系统、停车场管理系统、访客报答系统以及其它第三方系统和设备的集中监控与整合管理功能。系统范围覆盖整个广电中心,满足全部区域内的画面调用的需要。总控中心与分控中心设置大屏,监控大屏幕设计需满足可以切换本区域内的任意摄像机,轮巡显示等功能。
3.系统软件设计
3.1 综合安防集成管理系统
综合安防集成系统是大规模、分布式安全监控和多级联网管理的综合性安保管理平台,系统实现对联网系统中不同种类的安防信息进行收集、传输、存储、分类、融合分析及分发共享处理,提供用户强大的安全应急处置、科学决策及指挥调度能力,通过标准化的接口、协议与具体业务应用紧密结合,提供先进的安全管理模型、流程优化工具、科学业务决策和管理机制创新。综合安全防范各子系统应纳入综合安防管理集成平台进行统一管理、监视、控制及报警联动响应。
3.2 视频监控管理平台
视频监控管理平台采用浏览器/服务器 (B/S)和客户机/服务器(C/S)相结合的计算机系统结构模式,在C/S模式下,可使安防总控中心和各分控站通过信息网络对广电新中心内所有被授权安防设备进行实时监视和控制,B/S模式下,通过信息网络对广电新中心内所有安防设备运行状态、报警信息进行被授权的浏览和信息查询。
通过统一的安防监控与管理电子地图图形界面(可无级缩放),实现安防各子系统监控状态及报警信息的记录和显示、安防各子系统间实时信息的交互与数据共享、安防各子系统间的控制联动等。支持电子地图上图像显示、摄像机云台、变焦镜头控制及其他电动控制、DVR设置、录像查询、布防设置、目标跟踪、联动告警等。
提供各实时安防子系统之间的开放性实时数据通讯接口,实现综合安防信息和数据的管理和数据备份。授权的安保人员可以通过网络浏览器和监控管理工作站,实现对综合安防信息和数据的浏览、查询、下载、打印等。
提供与综合信息集成系统数据库及和楼宇管理系统数据库的动态连接,安全防范系统具有独立的基于网络化的实时综合安保信息管理数据库。
与各安防子系统间的信息及数据集成,采用控制网络(智能化专业以太网络)结构连接,采用开放性的TCP/IP协议进行信息和数据的交互。
3.3 视频监控系统管理平台功能要求
视频监控系统管理平台总体功能:负责监控视频分发、操作控制、管理各类视频监控图像;对于公共区域,在统一的管理和控制优先级调度下,提供给内部以及其他需要观察监控图像的系统用户;系统可根据指挥管理及联动策略,执行任意切换、群组切换、关联切换,实现统一网络平台的全网视频监控,具有对中心数据管理、系统配置及远程维护等辅助功能。
3.4 客户端软件功能
具有视频网络浏览功能。通过网页的形式,访问实时的图像画面和历史图像资料,并具有注册、登陆、认证等功能。根据权限控制、安全策略、流量平衡,系统将分配相应的画面给登陆者实施点播和控制,以及对于历史图像文件的点播。
通过B/S实现视频分控管理软件的部分功能,用户可以通过网络浏览器直接访问和控制各视频,客户端不需要安装任何C/S应用程序,不受C/S结构的固定计算机上安装运行的限制。视频网络浏览通过树状结构、条件查询的形式,提供方便快捷的操作。
4.系统主要硬件设备组建
4.1 前端摄像机选型
摄像机根据安装位置的需要,配置了枪机、半球和一体化快球三种类型。对于有吊顶的区域设置半球型摄像机,对于无吊顶的区域设置枪式摄像机。出入口选用宽动态摄像机,车库出入口选用强光抑制摄像机,对于无光照或光照极低的区域设置红外摄像机或选用彩转黑摄像机。视频编码标准:H.264,MPEG4,MJPEG(任意双码流);H.264下最大帧率:高清图像分辨率不低于30fps@1920×1080,在视野开阔或重要的出入口,配置高清摄像机(1080P),其它位置全部采用标清摄像机(720P),标清图像分辨率不低于30fps@1280X720以上;协议:支持ONVIF协议;摄像机平均无故障工作时间高于50000小时。
4.2 网络传输设备
采用数字网络传输技术,网络传输带宽规划设计主要考虑台内部网络,包括前端设备接入监控中心、监控中心与分控中心互联、用户终端接入监控中心和升级扩容预留的网络带宽,所有接入层的交换机需预留约30%的端口数量,方便后期监控扩容和其它楼控设备接入。网络传输性能指标应符合通信行业标准YD/T 1171-2001中所规定的1级(交互式)或1级以上服务质量(QOS)等级。
网络建设架构分为核心层、汇聚层和接入层,万兆主干、千兆末端的设计标准,网络线缆超过ISO/IEC11801,TIA/EIA 568B的六类标准;增强带宽和网络性能,支持1Gps以上传输;符合UL CMR阻燃级别;带十字骨架,需厂家提供20年的质保证明。
4.3 机房设备
安防监控中心机房设备主要包括平台管理服务器、解码服务器、流媒体服务器、存储服务器、磁盘阵列等相关软、硬件组成,东区主楼一层安防总控中心电视墙由40台26寸液晶监视器和9台46寸液晶监视器组成;西区综合楼一层安防分控中心电视墙由18台26寸液晶监视器和4台46寸液晶监视器组成。
网络视频存储选用IP SAN存储架构,RAID数据冗余技术,支持280Mbps带宽吞吐能力,配置不低于100路实时视频录像+40路历史视频回放(D1分辨率/全实时)。视频存储扩展阵列,支持安装16个及以上3.5”硬盘(SAS/SATA),不低于4Gb SAS接口。存储容量满足所有终端摄像机24小时不间断存储15天的要求。
4.4 安防管理服务器
安防管理服务器是整个系统的管理核心,集用户认证、任务调度、日志管理、报警管理、电子地图功能于一身,具备双机热备、自动容错的功能。提供分级细化的权限管理,严密的权限冲突仲裁机制;支持解码上墙视频通道数、分控中心、分控点的任意扩展;同时兼容标清和高清信号;丰富的报警联动方式:提供报警录像/抓帧、PTZ联动、电子地图弹出、E-Mail通知、短信通知,以及触发报警输出设备发出声、光、电报警。
4.5 安防平台服务器
安防平台服务器提供设备接入服务、媒体交换控制两类服务,最大可同时接入、转发、存储不低于110路4M码流全帧率实时监控图像。支持接入设备、视频通道、存储容量的快速扩展。同时支持标清和高清。支持多机集群、负载均衡、自动容错等安全特性。
4.6 电视墙服务器
视音频解码服务:将实时视频码流,实时解码输出;支持MJPEG、MPEG-4、H.264视频格式以及AAC、PCM、G.7xx音频格式。
报警呈现:根据接收到的报警信息,显示和报警相关联的实时视频以及电子地图。
轮巡服务:能根据分组轮巡方案或窗口轮巡设置显示实时视频和电子地图。
中、英文信息叠加服务:能够依据电视墙监控客户端的调度信息设置相应的中、英文叠加信息:摄像头名称/状态/每秒帧数/码流等。
4.7 防雷、接地、UPS供电系统
安徽广电新中心综合安防监控系统防雷设计包括电源防雷、视频信号防雷、控制信号防雷和接地四个部分内容。
根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》、JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》的有关规定,对控制室内所有设备的接地极和设备金属外壳进行接地处理。接地的具体处理方法是:从共同接地体的接地干线上引一条支干线到中心机房,在机房安装汇流铜排,电源接地、防静电接地、防雷接地和设备外壳接地各单独引接地导线到接地铜排,牢固连接,以保证电气设备和人身的安全。
4.8 UPS供电
关键词 体育信息 整合 数字化 建设
体育信息资源涉及到体育政策法规、体育人才、体育知识等多方面知识,随着我国物质生活水平的不断提高,人们对体育信息的需求日益迫切。在这种背景下,如何整合体育信息资源,搭建数字化平台,促进我国体育事业的发展,是一个值得深思的问题。
一、我国体育信息资源建设的具体情况
(一)体育院校信息资源的建设
调查结果显示,我国15所体育院校馆藏有700万册图书左右,而在电子文献资源方面,大部分院校都购买了重庆维普、中国知网的使用权,但在购买形式上有所不同,有些是采用团体购买的形式,有些图书馆仅仅购买了几个专题[1]。在体育信息数字资源的建设上,各院校的图书馆也不同,例如北京体育大学、上海体育学院、武汉体育学院都建立起了具有特色的专题库。但其中也有很多不足,例如许多院校图书馆的系统软件缺乏统一的规范,书目数据库的规范化、标准化程度不一致,并且缺乏专业人员的管理,因此常常出现很多重复现象。
(二)体育系统体育信息资源的建设
为了筹备北京奥运会,从国家体育总局到下属各机构都积极开展信息服务与体育科研工作。建立了体育咨询网、大众体育信息网等,同时,在这类网站上海设置有体育政策法规、竞技体育、体育发展、全民健身等各项栏目,此外,体育报业总社还开通了体育新闻网、体育在线等,这些为全民健身、大众体育运动提供了良好的信息服务。
二、数字化平台建设与体育信息资源整合的可行性分析
(一)活跃的体育市场能够丰富馆藏体育信息资源
自1999年以来,我国图书阅读率不断呈现下降趋势,在这种背景下,2005-2008年间体育类书籍销售码洋占有率却呈现上升趋势,上升幅度为12%左右[2],这直接说明北京奥运会的筹备与举办,大大激发了人们对体育的兴趣与热情,增强人们对体育信息资源的需求,进一步带动了图书的销售和阅读,在很大程度上促进体育类图书市场的发展,另外,还能够丰富馆藏体育文献资源。
(二)数字奥运为平台建设提供了基础
2008年的北京奥运会主要以科技奥运为主要思想,充分说明了体育信息化建设已经进入到一个全面高速发展的局面。北京奥运会的体育信息建设,进一步推动了具有高速宽带、先进技术水平、结构合理的数字化环境的建设,同时,各省市在体育信息化建设上也获得很大的成就,为我国加快体育信息资源的整合、建设数字化平台创造了良好条件。
(三)完善的文献资源保障体系起到了促进作用
近年来,国家图书馆文献信息资源的建设得到高速有效的发展,其他系统的文献资源保障体系不断建立起来,如:我国农林系统的全国农学文献信息中心,教育系统的中国高等教育数字图书馆,中科院国家数字图书馆,国家科技图书文献中心等,这些都对我国体育信息资源的整合以及数字化平台的建设起到了很大的促进作用[3]。
三、建立数字化平台的准备工作
(一)调查分析论证,制定科学的建设方案
在开展体育信息资源整合前,首先要全面调查各成员单位图书馆的体育信息情况,并制定共享平台的方案。在进行调查分析时,可以从以下几点入手:1.成员单位体育信息资源建设现状;2.相关体育事业单位重点项目和重点学科所要求的信息资源是否具有良好的保障;3.从外部引进的国外数据库或是国内其他数据库的基本情况及资源利用情况。4.国内各地区、各系统的数字化建设与体育信息资源网络化、自动化的现状。
(二)建立健全协调机制
要进行数字化平台的建设以及信息资源的整合必须首先建立起一个相对完善的指导机构,以体育总局信息中心为主、各省、市的相关体育事业单位共同组织,成立一个领导小组。这个小组的职能主要有以下几方面:制定相应的数字化规划方案,确定参与数字化平台建设的成员单位,从而形成专业的体育信息支撑体系;筹集数字化平台建设资金;制定该体系内的体育信息数字化的各项管理制度;全面负责与其他相关的信息系统、信息机构的业务联系,并促进体育信息系统资源进入国家的共享体系;负责管理和数字化平台建设相关的事务,负责硬件系统配置、规划以及工作人员的培训等,全面协调网络体系内部的分工。
(三)创造良好氛围,促进体育信息资源的开发
完善政府部门对数字化平台建设的领导工作,制定合理科学的建设计划,并建立健全区域合作机构,加强各成员单位的联合开发,突破部门、行业所有制的局限,防止效率低下的重复建设,避免体育信息资源整合时的盲目性[4]。此外,还需要建立具有针对性的专家咨询机制和科学的审批、建设、监理程序,一切从实际情况着手,加快体育信息数字化平台建设,不断开发相关信息资源,推进资源共享进程,促进我国体育事业的良好健康发展。
四、建立完善的数字化共享平台
(一)建立完善的体育信息网站
将我国体育总局信息中心作为门户站点,并广泛辐射到以下的省、市等站点,通过建立网络互联关系,充分结合所有成员单位的体育信息资源,使信息中心呈现为垂直纵向流动的态势。信息量比较集中的地方多数为重要的省会城市,因此要在这些地方设立枢纽节点,之后在建立辖区内的市、县等转接站点[5]。由于转接层的信息汇集量相对小,通常可使用星状结构,这样能够让每个节点互相联接,从而形成一个良好的体育信息平台。网络接入方可按照实际情况建设内部网,例如校园网等。
(二)网站内容
1.实时动态信息。其中包括国家体育法律法规及宏观政策的宣传、体育信息的实时。
2.链接其它站点。可链接到体育科研部门、体育运动协会、体育事业单位等;或是链接至电视、报刊、媒体栏目、著名的体育企业、商家等。
3.查询站点。这其中包括各种类型的体育联赛及俱乐部、各种赛事的组委会、赛事信息、运动竞赛及相应的成绩。这些体育信息资源站点要做到准确、全面,能够及时更新;同时可进行站点导航,能够链接到其它的热点网站,还可以进行网上订票、网络竞猜等,能够实现体育赛事的直播等;此外,还需重视交互性,可以支持更多的域名、地址等。
4.参考查询。通过电话或者使用QQ进行咨询,并采取E-mail等多种形式实现体育文献资源的传递。
5.实现体育信息资源的共享。其中包括引进体育信息资源数据库,书刊联合目录等。体育系统内部的各成员单位参与书刊联合目录的完善工作,以确保符合联机检索的要求;在引进数据库方面,可采取集中采购的方式[6];在建设专题数据库时,各成员单位可按照自身特色和优势,在科学研究、学科设置等这些方面充分展现出地方的特点,许多科研人员以及教师都非常希望能够为科研、教学活动提供更多的特色体育文献信息。
6.相互交流学习。可通过运用网络进行相互交流,或者通过参加培训班的形式加强内部员工的学习,此外,也可采取发放资料或视频的方法加强教育。
五、结束语
体育信息资源对我国体育事业的发展具有很大的促进作用。体育事业部门要转变思想观念,加强体育信息资源的优化整合,加快体育数字化平台的建设,只有这样才能让体育信息资源得到更充分的利用,从而促进体育事业的全面高速发展。
参考文献:
[1] 杨光.体育信息资源共享与整合关键成功因素的实证研究[J].情报杂志.2010.12(03):59.
[2] 李树伟.网络体育信息资源的整合与利用[J].中国电化教育.2011.5(08):47.
[3] 吴淑华.我国体育文献信息资源的数字化建设方案探讨[J].晋图学刊.2012.9(06):33.
0 绪论
1)数字化矿井综合监测信息系统开发背景
近几年,随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要,煤矿安全监控监测系统得到了普遍应用。煤矿安全监测系统是指对煤矿的风速、烟雾、瓦斯、温度、一氧化碳等环境参数和矿井的运输、排水、生产、提升等环节的各种设备的工作状态进行控制和监测,用计算机分析处理并得到相关数据的一种系统。系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率。随着中国经济的快速发展,给中国的矿产开采行业带来了巨大的机遇,同时也带来了挑战。
2)解决的主要问题
本系统是建立在整个数字化矿井系统之上的子系统,现代煤矿监测监控系统由4部分组成:监控主机、计算机网络及监控软件;传输接口和传输通道;井下数据采集分站;各种传感器及执行器。如何根据企业需求,设计满足需要的数字化矿井监测信息系统是本文要解决的主要问题。本项目研发的意义在于保障煤矿安全,要求能够收集大量的一手数据并做出快速反应。
1 数字化矿井综合监测信息系统需求分析
1.1 系统概述
1.1.1 项目背景
本系统是利用计算机及相关软件来控制、监控矿井下七类设备的,以达到管理人员及时掌握井下设备运行状态,并能做出相应决策的辅助系统。
1.1.2 工作主界面
系统主界面主要包括:系统分类、系统设置、系统管理、联网管理、设备状态、系统维护、使用说明七项功能菜单。
1.2 需求问题描述
1.2.1 数据信息采集及远程设置
能够调用企业所提供的函数,完成各站点,各监测点信息的自动定时(轮循)采集,放存储于数据库;四个通道的采集值,上限、下限。
1.2.2 基本信息管理
分站:编号,投入使用时间,是否巡检,位置,负责人,电话,分站名称,分站类型;分站属性,所属工作面,四个开关的表示内容。四路采集信息的表示内容。
监测点:编号,投入使用时间,位置,设备健康状态、监测点类型、设备名称,对应的分站;各监测点所对应的图片。
底图:对应一张总图,分站对应一张分图,点击总图的分站,弹出该分站的对应的分图,点击分站上的监测点,弹出该监测点的基本信息。
1.2.3 报警
报警:上限报警,下限报警。
报警自动提示:自动弹出报警信息,语音提示。
报警处理:点击,处理人员、处理时间、处理标注。
1.2.4 查询统计
(1)所有分站情况;
(2)查看各站点的开关变化情况;
(3)查看采集错误;
(4)所有监测站的情况;
(5)某一时间段内,不同分站、不同监测点、不同类型监测、报警信息查询的分析统计。
1.2.5 图形化展示
点击总图的分站,弹出该分站的对应的分图,点击分站上的监测点,弹出该监测点的基本信息。同时有监测点的图片。
1.2.6 用户名权限
领导、设备管理、报警处理员。
1.2.7 采集错误
设置几次采集不成功认为是误码。
采集错误,查询处理。
2 数字化矿井综合监测信息系统架构设计
2.1 设计目标和原则
数字化矿井综合监测信息系统的设计目标和原则主要体现在B/S架构思想上。
B/S架构即服务器和浏览器架构。它是随着Internet技术的兴起,对C/S架构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下,用户的操作界面是通过浏览器来实现的,主要事务逻辑在服务器端实现,极少部分事务逻辑在前端实现,形成所谓三层结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷,减少了系统升级与维护的工作量和成本,降低了用户的总体成本。
由于B/S架构相比C/S架构具有的维护和升级方式简单、成本低的特点,更符合数字化矿井综合监测信息系统建设的要求,因此我们采用了这一架构。
2.2 功能架构
3 数字化矿井综合监测信息系统详细设计
在经过需求分析和架构设计的基础上,进一步分析系统的模型结构和数据库结构。
3.1 整体模型结构
不同身份用户登录系统后,根据不同权限可执行监测设备管理、远程设置、图形化展示、报警处理、查询统计、系统管理、系统开发等几大功能模块中的几个模块。
3.2 数据库连接实现设计
本系统采用JDBC连接MySQL数据库,连接步骤如下:
3.2.1 得到数据库驱动程序
3.2.2 创建数据库连接
4 结论
数字化矿井综合监测信息系统在充分理解企业需求的基础上,开发的实用矿井综合监测信息系统。该系统能够满足了矿井企业的需求和技术要求。但还应该注意到,由于设计和代码等方面的问题,某些地方可能会出现比较严重的宕机现象。因此,还需要充分利用现有软、硬件资源,发掘系统的潜能,对系统进行进一步优化,使系统在使用的过程中更加便捷,是下一步要解决的一个关键性问题。解决这些问题需要从以下几个方面入手:首先,对影响系统主要性能的关键代码和算法进行优化;其次,研究系统与数据库的接口,充分利用商用数据库进行进一步的优化;最后,要更加规范设计和代码过程。
【参考文献】
[1]煤矿监测监控综合技术手册[S].煤矿科技出版社,2008.
[2]唐友国,湛洪波,编著.JSP网站开发详解:JSP+Servlet+Tomcat+Eclipse+SSH[M].北京:电子工业出版社,2008.
[3]陈鹏,程勇.J2EE项目开发实用案例[M].北京:科学出版社,2006.
[4]蔡永昶.采用B/S结构的MIS的设计与实现[J].计算机与现代化,2006(06):26-29.
[5]彭晓明,等.PostgreSQL对象关系数据库开发[M].北京:人民邮电出版社,2001.
我国地大物博,人口众多,含有丰富的煤矿资源,且煤矿资源在我国能源结构中占比极大,这就促使煤矿行业得以快速发展起来。同时科学技术的不断发展,自动化和信息化等先进科学技术应用到了煤矿资源开发生产过程中,大大提高了煤矿资源开发生产的安全性和高效性,对于煤矿行业的发展有着积极的推进作用。
1 煤矿自动化功能特点与关键技术
1.1 煤矿自动化功能特点
1.1.1 运行、管理自动化
利用远程技术和设备对矿区设备进行远程操作,然后利用集线器收集设备的运行状态信息,并进行记录,最后传输给终端计算机,让煤矿企业能够实时掌握矿区设备运行状态信息,这样的模式下能够让煤矿生产运行管理实现集成化、多维度的管理功能,从而提高煤矿生产运行管理的科学性。
1.1.2 运输自动化
相较于传统的运输方式,运输自动化具有自动运输、自动识别功能。从其构建方面来看,主要是采用单片机或PLC联动传输物理设备的方式,包括了检测传输设备重量,对运动时间与频次进行自动规划,这样能够有效减少人力资源投入,节约煤矿运输成本。
1.1.3 洗选自动化
煤矿资源一旦经过开采就会形成初级产品,然后还需要对初级产品进行洗选以及合理分类,最终将煤矿产品分类进行销售。而煤矿产品洗选环节的工作环境较为恶劣,这就严重影响了煤矿产品洗选工作效率。通过在煤矿产品洗选中应用自动化体系,有效改善了煤矿产品洗选的工作环境,避免了人为损伤情况的出现,极大地提高了煤矿产品洗选工作效率。
1.1.4 安全保障自动化
煤矿开采是一项危险性较高的工作,多年来煤矿开采安全事故也是屡见不鲜,影响煤矿开采安全的因素较多,通过多年调查研究表明,人为操作不当是导致煤矿开采安全事故发生的主要原因之一。所以,在煤矿安全保障体系中构建自动化体系,利用自动化检测设备与报警设备,能够帮助煤矿企业实时了解煤矿井下环境信息与人员操作行为情况,进而有效规避存在的风险,防止安全事故的发生,实现安全保障自动化[1]。
1.2 煤矿自动化的关键技术
将继电器体系与单片机及PLC控制系统进行联动,能够实现对相关设备的自动化管理。煤矿自动化构建中,其关键技术主要包括三个方面:一是管理方面。在管理过程中,自动化管理主要通过系统评价体系及可视化界面来实现。设备自动化控制主要通过主机控制分机的讯号来实现;而设备自动化运行则与自动化控制相反,主要是利用PLC现场终端收集讯号并进行初步处理,进而获取到相关数据信息,然后利用计算机进行统一管理。二是讯号方面。讯号传输主要是通过可视化管理体系来实现,是煤矿自动化实现的根本所在。在通信构建中还应注意以下两点情况:第一点,为了保证讯号传输中的清晰度和保密性,应对讯号进行增强,对设备进行加密;第二点,为了避免讯号在传输过程中受到干扰,还应使用硬件屏蔽技术。三是系统设置方面。为了实现系统自动管理,应有效整合相关设备,合理设定具体参数,同时建立并严格执行数据后台评价与报警机制,将设备的工作情况和检修情况设置为系统指标,从而推进煤矿自动化体系的构建[2]。
2 煤矿通信技术功能特点与关键技术
2.1 煤矿通信技术功能特点
2.1.1 基于设备之间的通信环节
煤矿通信体系构建中,设备之间的通信通常比较简单,只需要将操作指令利用二进制代码进行传输,就能够达到设备之间通信的目的。煤矿通信体系构建中设备之间的通信利用电讯号就能够完成,这是由于电讯号本身就具有整合讯息的功能,所以,设备之间通信体系的构建相对来说比较简单。此外,设备之间通信体系的构建中,大多是采取单一控制,基于这样的条件下,设备之间通信体系构建中的关键技术就是远程控制技术。该通信技术的功能特点就是保证线路通畅以及讯号的准确性。
2.1.2 基于人机互动或者工作人员之间的通信环节
一是工业环网的构建主要通过集成网络来完成,工业环网中的接口技术能够对煤矿整体信息传输进行有效整合。工业环网构建模式具有一次性完成建设并且能够反复利用的功能特点。
二是在煤矿通信系统构建中应用先进技术和新型材料。煤矿通信的基础设施的构建主要是通过光纤介质来完成,在构建中,应对煤矿井下光纤的使用安全给予高度重视,因为光纤容易受到恳、外力、震动等因素的影响,所以需要采取相应的外套保护措施来保护光纤井下使用的安全。
2.2 煤矿通信关键技术
2.2.1 矿井生产调度通信技术
矿井生产调度通信技术简单来说就是对煤矿井下生产过程进行通信管理的技术。矿井生产调度通信技术中涉及到的通信设备主要有调度主机、本安自动电话机、安全隔离器等。
管理人员通过利用以上设备能够实时管控煤矿井下生产运输全过程,以此确保矿井生产安全性与高效性。矿井生产调度通信技术又包括多种技术类型,例如在矿井下结合调度主机与行政交换机的通信技术类型,通过矿井生产调度工作人员对调度主机和行政交换机的综合使用管理,能够对矿井下的生产过程进行实时管控,该种技术类型多用于大型煤矿企业。除了上述通信技术类型外,还有只单独使用调度主机或是只单独使用行政交换机的通信技术类型,多用于小型煤矿企业。
2.2.2 井下光纤通信技术
井下光纤通信技术与其他通信技术相比,具有通信速度快、容量大、质量高等多种优点,还具有防爆性能、阻燃性能及防干扰性能。井下光纤通信技术在煤矿信息化体系构建中的应用,实现了多种系统的有机融合,包括通信系统、电力系统监控、人员定位系统、设备运行监控系统等,有效推进了煤矿信息化的建设[3]。
3 结束语
综上所述,在煤矿生产中应用煤矿自动化和通信技术,不仅能够为煤矿生产管理的顺利进行及作用的发挥提供重要的基础保障,还能够有效保证并提高能煤矿开发生产的质量,安全性和高效性,节省人力资源和成本,进一步提高煤矿企业的经济效益,是煤矿行业发展的必然趋势。
参考文献