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桩基检测技术研究

时间:2022-08-11 04:28:08

导语:在桩基检测技术研究的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。

桩基检测技术研究

第1篇

关键词 入侵检测技术;网络信息安全防护;入侵检测系统

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)103-0223-02

入侵检测技术,可以理解为识别或检测针对计算机网络资源以及信息的不合法意图和行为,并且对此行为做出响应的过程。能够执行并完成以上功能的独立系统就是入侵检测系统 (Intrusion Detection System,以下简称IDS)。IDS可以识别技术未授权对象入侵系统的企图或行为,同时检测授权对象对计算机系统资源和信息的非法操作。

有效的IDS,应做的到如下几点要求。首先可以让计算机系统管理员时刻掌握网络系统的任何变更,其次应该能够为计算机网络安全策略提供帮助指南,再次,它能够做到管理配置方便简单,最后IDS还可以根据安全需求、系统构造以及网络威胁变更而改变。

1 入侵检测技术的类别

根据检测技术类型可划分为异常行为检测技术类型和漏洞检测技术类型。根据异常或者不合法行为和使用计算机资源信息的情况检测入侵的技术类型被称为异常入侵攻击检测。漏洞入侵检测是利用已知系统和应用软件的漏洞攻击方式检测入侵。

根据IDS结构类型区分入侵检测技术,则有以下几种类别:基于主机的入侵检测、基于网络的入侵检测以及这两种技术的混合入侵检测方式。基于主机的入侵检测技术主要是根据IDS所在主机的统计数据和系统日志识别检测可疑事件。基于网络的入侵检测则主要根据网络管理协议、协议分析、网络流量等信息检测入侵。混合入侵检测是将以上两种入侵检测技术结合在一起。

根据IDS控制布局类型可分为集中式入侵检测和分布式入侵检测。集中式入侵检测的定义是将局域网内每个计算机收集的数据汇总到中央计算机进行集中批量处理。与此相对应,运用多个节点或多个中央处理器共同合作检测被监视的计算机就是分布式IDS。

根据系统对入侵攻击的响应方式可分为主动入侵检测和被动入侵检测。主动IDS在检测到入侵攻击信息后,能够立即实施预先定义的措施,包括自动修补本机漏洞、强制违法用户退出本机以及关闭受保护的相关服务等响应措施。与主动IDS不同的是被动IDS在检测或识别出对网络资源或本机信息的入侵攻击后只是向网络系统安全管理员产生报警信息警告。

2 入侵检测技术基本结构

2.1信息收集

信息收集是入侵检测技术的第一步。一般来说,IDS通过以下方式获得信息。

第一种方式是通过网络检测数据包报文收集IDS所需信息。但是这样做的缺点是只能够检测到本系统所在机器的报文,将网卡设置为混杂模式就可以解决这一问题。

第二种方式是把IDS模块安装在主机上,由IDS模块负责收集本主机上的信息,常用的信息包括系统调用、特定进程信息、系统日志、特定程序日志等。

在具体的计算机网络应用中,以上两种获得信息的方式是合作完成入侵检测的。

2.2 信息分析

信息分析是入侵检测技术的第二步。IDS中的知识库负责记录事先定义的特定安全策略。IDS在完成第一步即收集到所需的相关信息后,将这些信息与知识库中所有的安全策略逐一对比,IDS就是通过这种方法检测出收集到的信息中是否包含违反安全策略的行为。

关于IDS定义知识库的方法,通常做法是查看第一步网络或主机收集到的信息中是否含有特定的入侵攻击特征。IDS知识库能够定义了哪些种类的报文包含入侵攻击信息。

IDS的核心技术是构建知识库,其目的是准确定义入侵行为,这是IDS与其他行为管理软件的不同之处。虽然它们都可以监视网络信息和行为,但是IDS包含记录入侵攻击特征信息的知识库。攻击特征的准确性直接决定了IDS检测技术的准确率。

IDS一般应用统计分析或者模式匹配进行实施入侵检测,应用完整性分析进行事后分析。这三种方法都可以对收集到的系统数据、网络数据、及用户活动状态和行为数据等信息进行深度挖掘分析。

2.3 结果响应

在完成收集信息和信息分析之后,入侵检测的第三个步骤是结果响应。IDS检测到入侵攻击信息后命令控制台按照系统中定义的相应的结果响应采取对应的防护安全措施,可以是IDS主动响应安全防护,包括:防止或阻止攻击、更新路由器和防火墙配置、中断相应进程、终止或中断网络连接以及更新重要文件属性等措施,也可以是IDS被动响应安全防护,如:记录入侵攻击事件或只是发出警告。

3 入侵检测技术现有的缺点

3.1 阻断入侵的能力低

虽然IDS可以识别入侵进而阻断连接,并支持对内外攻击和误操作的实时保护,但只是侧重于发现和识别入侵攻击行为。未来可将IDS与防火墙结合使用,配置 IDS 的相应安全策略,并指定对象防火墙的密钥及地址。由 IDS 与防火墙发起并建立正常连接,IDS 产生新的安全事件后随即通知防火墙,防火墙随之做出相应的安全措施响应,使安全机制从源头上识别并阻断入侵攻击行为。这样不仅提高防火墙的实时反应能力,还能提升 IDS 的阻断能力。

3.2高误报率和高漏报率

IDS不能有效地检测高速交换网络中的所有的数据包,并且分析信息的准确率不高,就会产生误报。IDS检测入侵攻击规则的更新落后于入侵攻击手段的更新,就容易导致漏报。未来可将数据包报文信息直接存储到系统内核事先指定的地址空间中,并且将系统内核中存储数据包报文信息的内存直接映射到入侵检测模块的应用程序空间当中。入侵检测模块可以直接对访问这部分内存,因此减少了系统内核向用户应用程序空间的内存复制以及系统调用的开销。IDS可以自动获取当前网络状态数据信息,并且根据网络状态的实时变化随时更新防护配置,使得IDS 中入侵检测规则只和当前网络状态相关。通过此种方式达到预防攻击,以及保护计算机网络信息的目的。

参考文献

[1]戴连英,连一峰,王航.系统安全与入侵检测技术[M].北京:清华大学出版社,2002,3.

[2]壬强.计算机安全入侵检测方案的实现[J].计算机与信息技术,2007,14:288,320.

第2篇

【关键词】路桥;桩基;施工技术;检测技术

1引言

路桥桩基是公路桥梁路段的关键部位,多年以来我国公路突发的安全事故多在此地段出现,这说明路桥桩基质量的好坏直接关系到公路或者桥梁的安全质量,本着减少公路安全事故发生概率以及提高路桥使用率的原则,施工人员应当对此多加注意[1]。

施工人员有必要利用已有的科学技术和丰富的施工经验来对路桥桩基施工进行负责,着重解决施工中出现的问题,最大限度的避免事故的发生。

2 路桥桩基施工技术

2.1 常见问题及解决方案

(1)常见问题

断桩是引发施工事故的最重要的原因,常发生在水下浇筑的混凝土施工过程中。故障具体是混凝土浇筑时堵塞管道形成断桩,形成原因在于:

第一,混凝土在搅拌时使用劣质材料,浇灌时直接卡住;

第二,施工操作不符合规范,造成混凝土冲击压力大大低于导管外混凝土重力,造成混凝土无法浇灌导致堵塞。

第三,管道被堵塞后施工人员没有发现最终造成断桩。

(2)解决方案

当管道发生堵塞现象之后,施工者应到迅速把导管提起而不应考虑导管是否会拔出的问题。在拔出一部分导管之后,施工人员应当用锤子敲打管道外壁来确定堵塞位置,然后进行管道拆除,开始疏通。

疏通管道之后需要测量混凝土的标高,判断后续施工所需要混凝土和泥浆的厚度,然后重新立接上导管,接上导管时需要注意浮渣层标高,尽量与其平衡,保证施工质量。之后需要安装好料斗,重新进行浇灌,作为第二次浇灌,导管埋深应保持70厘米的深度。之后的施工工作就可以恢复正常了[2]。

2.2 钻孔注意事项

(1)钻孔准备工作

要根据施工场地地势以及岩层的特点来制定施工方案,施工时尽量保证场地的平整。在旱地进行施工时,施工人员需要事先清理好场地的杂物避免影响钻孔。当场地位于浅水区时,则要运用筑岛法,深水区则运用钢管桩施工技术。并保证施工平台的平整,确保链接紧密牢固。

尽量做好钻孔前的桩位测量工作,利用方形木桩对桩位进行定位和标高,并且设置好护桩。护桩的设置依据施工现场具体情况而定,保证护桩顶部同地面持平。施工人员还需要埋设好护筒,按照施工标准来使用具体厚度的钢板,保证其能稳定施工水位。

(2)钻孔施工技术要点

钻孔开始时需要将护筒内的泥浆旋转,待其旋转均匀后便慢速钻进,确保护筒能过附着到泥皮护臂,钻孔深度在1米以后则会加速到正常水平,这个时候需要注意的是钻入地层发生的变化。不同的地层对钻孔的方式要求不一,主要有黏性土层、沙土以及土夹砾( 卵) 石层,分别采用尖底中速、平底慢速以及慢速两级钻的钻孔方式进行钻孔。

钻孔能否成功的另一关键要素在于泥浆的使用方式,确保钻孔的过程中不断有泥浆注入,使其稠度稳定。其次,泥浆顶部表面需要同水位线高出55厘米。最后需要注意钻孔地层地质状况,并以此来调节泥浆的注入。当钻孔位置距标高有60厘米时,导管、钢筋笼等材料需要准备妥当,做到整个钻孔施工过程中的连续性和紧密性,防止出现坍塌的施工事故。最后钻孔完成之后要及时清孔,整个钻孔就完成了。

(3)钢筋笼制作以及水下混凝土灌注

确保钢筋笼制作合格,是进行水下浇灌的重要条件。钢筋笼的制作需要考虑其刚度以及稳定性,从而保证钢筋笼在运送和吊装途中不会变形断裂。在制作时确保每两米有一道固定架,并且在外侧进行焊接。钢筋的起吊也准确及时,并检测其坍孔。导管安装完毕以后即可进行二次清孔,最后则灌入混凝土

3 路桥桩基检测技术

3.1 成孔检测方法和静载荷试验法

这两种方法是当前使用较为频繁的检测技术手段。根据我国路桥桩基的施工经验来看,我国的成桩检测技术比成孔检测技术要成熟一点,但是就运用效果而言,成孔检测更具效果。尤其是成孔检测技术中对桩承载力的影响程度和对沉渣积累程度的检测,这项技术经过多年的发展也取得一定成果。

就国际情况而言,静载荷试验法是最具有影响力的方法,但是这种检测方法受到试验条件以及测试仪表的精细程度影响。具体的施工效果由施工人员的经验而定,需要施工人员具有丰富的分析经验和工程判断能力。虽然试验方法受到欢迎,但是其测试误差将近10%,因此,此方法还需要继续改进。长期以来个施工机构和科研单位对此进行研究,大大的提高了静载荷试验法的精度和可靠性。当前这项技术能够运用30000kN之上吨位的加载,近些年来,这种试验法施工效果明显。

3.2 声波透射检测法和应力波反射法

这两种方法在技术手段和资金的投入上都处于较高水平,随之当前交通系统的投资力度加大,我国的路桥桩基施工和检测方案逐渐采用这两种方法。并且由于各种大型的钻孔浇筑施工的出现,声波透射检测法越来越多的运用于路桥桩基的施工检测当中。由于技术的进步,数字化的声波仪在成本上大大降低,完全取代的传统的声波仪器,在使用质量和使用效果上有了巨大的飞跃和进步[3]。由于技术的进步,其判断的误差越来越小,判断标准包括声失、声幅和声频。此项技术在当前最新的技术成果是工程声波CT仪器进入施工场地使用,为声波透射检测法提供了相当广阔的前景和市场。

应力波反射法作为高新技术之一,其研究和使用在国内外仍然处于起步阶段,经过我国这几年的资金和技术投入,其检测效果已经逐渐提高。具体是由于国产的桩基动测仪器研发水平开始逐渐提高,并且对获得数据的分析水平也已经赶上国际水平,使得这项技术相对于之前更多的运用于路桥桩基施工之中,许多施工单位开始总结这种检测方法的得失,为这种方法的运用提供了相当多的经验。

3.3 高应变动力检测方法和动静法

高应变动力检测方法已经出现了30多年,我国对此技术的研究属于比较高端的程度。经过过年的改造实践和分析能力的提升,国产的仪器几乎达到国际先进水平。但是高应变动力检测方法存在作用时间过短的缺点,因此动静法便被研发出来。源流在于使桩身所能够传播的应力波大于实际的桩长,这就对避免了应力波传播出现的一系列问题。但是这种方法也存在一些问题,对锤的配重有着较高的要求,在具体的施工操作上具有难度。

这些检测方法可以说是五花八门,但是在实际的运用中还需要依据具体的情况,施工单位有必要考虑施工成本和技术人员的配备,从而达到施工检测的最优配置

结语

由于现阶段我国在基础交通运输业的投资大大增加,每年所用施工的道路里程逐年增加,但是由于施工时间的缩短导致桩基安全事故频繁出现,不利于道路的修建。近些年来,由于专项技术攻关已取得一定的成效,使得路桥桩基的质量稳步上升,为我国的交通运输业增色不少。笔者仅在此提供一些分析和建议,其他的还有赖于广大一线施工人员的探索和创新。

参考文献

[1]李建中.公路桥梁桩基的施工与检测[J].山西建筑.2009(1).

第3篇

关键词:继电保护装置;状态监测;电力系统

中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)12-0136-02

继电保护是指当电气系统中电气部件发生故障或者不正常运行时,发出报警信号或于相应断路器跳闸的一种自动化的保护技术。继电保护装置是电力系统中的重要成分,是保证电气部件安全运行的重要装置,能够有效防止电气部件损坏、电力故障范围扩大。对继电保护装置进行状态检测和维修能够增加保护装置的可靠性。

设备的检修体制的发展主要经历了三个阶段,包括故障后检修、预防性检修以及状态检修。前两种都属于传统式检修,状态检修是新型检修方式。

故障后检修。故障后检修指设备无法正常运行后才对故障进行检修,使设备恢复到正常运行状态。这种检修模式能够提高设备利用率,避免许多非必须性的检修。有效防止浪费资源,但其弊端是没有计划性,故障已造成重大损失。

预防性检修。预防性检修中主要的检修方式是定期检修。定期维修对设备老化的规律进行统计,预先确定检修间隔、备品备件等。这种在电力系统检修中广泛应用。但其缺陷是需投入大量物力人力,且检修效率不高。

状态检修。状态检修以设备状态为根据对设备未来状态进行预测。通过对设备日常检查、在线监测和故障诊断获得设备状态信息。在设备发生故障前进行维修。这种检修模式能够提高效率,节省维修成本。

1 状态检修概述

目前我国电力系统的规模越来越大,系统的结构越来越复杂,系统中的设备种类和数量越来越多。因此相应的继电保护装置越来越多,导致设备检修的成本和难度越来越大。随着技术的发展,原来的电磁式继电保护被微机继电保护代替,保护的可靠性和性能得到提高,然而目前的检修模式仍然以定期维修为主,在一定程度上导致设备的欠修和过修,检修成本增加,可靠性降低。因此需要在设备检修中实施状态检修。

状态检修是以效益、安全为目的,通过对设备的状态评价、检修决策,使得设备运行安全可靠,且检修成本合理的一种检修策略。这种检修策略各种电力系统如发电机、输电线路、变压器中得到广泛应用。状态检修实施后,提高了检修效率,延长了大修的间隔,降低了小修的频率,防止了设备的欠修和过修,减少了事故的发生,有效降低了运行成本。

状态检修根据设备实际状态为根据,利用高科技的状态检测方法,发现故障的征兆,判断出发生故障部位、严重程度,然后确定最适合的维修方法和维修时间。设备的状态主要包括:设备的历史运行情况、在线检测的状态情况、预防性实验的结果。设备的状态检修建立在对以上状态信息的全面评价之上,客观地确定检修方案。状态检修以设备状态为基础,能够有效提高检修的针对性,避免了设备过修,减少了设备的不必要维修,提高检修的质量,有效减少了设备故障的发生。

从提出继电保护状态到现在,在状态检修的准备和方案实施两方面取得了一定的研究成果。许多状态检测的技术运用为状态检修提供更加丰富的状态量,人工智能、计算机技术在故障诊断中促进了状态检修的发展。

1.1 状态检修的准备

设备的状态评估是设备状态检修的准备阶段,对设备的最新状态进行评估,依据评估得到的状态信息,包括历史故障情况,状态监测数据、设备检修记录和设备参数,为下一步的设备检修方案决策提供依据。有研究提出状态检修应包括收集继电保护运行基础资料、保护状态检测、保护装置维修及评价。同时有研究提出利用管理信息系统对继电保护状态进行检修。

1.2 状态检修实施方案决策

目前继电保护装置状态检修主要包括马尔科夫模型计算检修间隔、专家系统和神经网络方法实现状态检修以及实现二次回路的监测。状态检修的初期主要通过专家系统和神经网络实现。神经网络能够检测因果关系不明确的故障。专家系统可以实现故障监测。专家系统结合历史故障情况,利用状态预测信息推理做出结论。

2 继电保护装置的故障及维修

2.1 继电保护装置的常见故障

(1)继电保护装置材质不合格、精度不高,导致装置的保护性能较差,引起拒动和误动现象。若电力系统运行时部件温度过高且降温不及时,继电保护装置容易烧坏,导致保护功能失效。

(2)互感器回路短路、断线、机械问题导致零序电压比增大、电流增大,造成短路。互感器的二次中性点多次接地、接触不良导致二次接地和设备电压上的电压,产生

短路。

(3)当微机继电保护装置的抗干扰能力不够强,一旦受到外界的通信器等干扰器的干扰容易造成逻辑器件判断和分析错误。

2.2 继电保护装置的维修方法

(1)直观法。直观法通过嗅觉、肉眼等直观方式来判断故障点位置,即若继电保护装置散发出烧焦气味或内部发黄,就需要及时查找出并替换已损坏的部件,从而排除故障,这种方法经常用于检修仪器无法逐点测试的情况下。

(2)替代法。替代法的维修原理是若某部件可能有故障的时候,利用相同的部件将可能故障部件替代,来判断其是否故障。这种方法经常用于微机继电保护装置内部故障,其中需注意一些保护措施如电流短接、退出电源,且注意部件内程序、跳线是否一致。

(3)参数对照法。参数对照法的工作原理是若继电保护装置的测试值和定值差异很大时,比较分析正常继电保护装置和故障继电保护装置的参数,从而发现保护装置的故障点。

(4)电路拆除法。电路拆除法的工作原理是把二次回路逐个依次拆开后,对保护装置故障进行分析和处理之后,再重新组装的方法。这种方法即是分析发生故障原因的方法,也是处理保护装置故障的重要方法。

(5)短路开路法。短路开路法的工作原理是将系统中某一部分断开或短路,判断故障发生在断路范围或短路范围内或者是其他地方,从而缩小故障范围。其中断路法主要用于检测电流回路开路、电气闭锁、刀闸操作等故障,短路法主要用于应该闭合却未闭合的触点检测。

2.3 继电保护装置的状态检修步骤

继电保护装置的状态检修主要包括三个步骤。记录和分析设备的初始状态;利用高科技的在线状态检测手段,即除加强常规监督和测试之外,利用高科技的检测手段(红外诊断等)及时获得运行设备的工作状态;对检测的状态进行分析,对设备的状态分析是状态检测盒状态检修中至关重要的一环,对设备的状态合理分析,及时进行检修从而保证电力系统中相关设备安全稳定运行。

2.4 继电保护状态检修的实现

(1)保护装置自检功能的实现。随着微机保护技术的快速发展,基于现代信息技术和微电子技术的保护装置已具有了状态自检的功能,微机型保护功能是通过程序的手段实现,因此微机保护的动作特点是确定的,能够实现逆变电源,采样数据合理性分析,电压、电流输出回路,保护的数据通信,保护的输入、输出节点,且不需要通过定期的检测手段进行调整。

(2)保护二次回路分析。继电保护除了装置自身外,还包括交流输入、直流回路、操作控制回路等,状态检修范畴应看作系统性的问题,除保护装置自身外,还应该包括直流回路、操作回路、交流输入等构成系统的所有环节。保护装置的电气二次回路是由若干的继电器和连接设备的电缆组成,因为保护系统主要由操作回路、直流回路。交流输入回路构成,所以实现状态检修必须有效地将要监视的所有环节进行合理的划分。

3 结语

目前继电保护装置在电力系统的安全运行中起到的作用越发重要。对继电保护装置的可靠的状态检修能够有效地改善保护装置的运行性能,提高电力系统的稳定性。状态检修以设备状态为依据,利用高科技技术检测设备状态,对设备状态进行分析,从而确定保护装置的检修方案,保证电力系统的安全平稳运行。

参考文献

[1] 吴杰余,张哲,尹硕根.电气二次设备状态检修研究[J].继电器,2002,30(2):20-24.

[2] 洪桂峰,林志艺.浅析变电所二次设备状态检修[J].黑龙江科技信息,2007,(1):11.

第4篇

 

随着信息化军事技术的不断发展,装备仿真训练软件也获得了迅速的发展,其规模越来越庞大、实现的功能越来越多、结构越来越复杂,装备仿真训练软件的性能和可靠性也成为至关重要问题的。因此,软件测试成为装备仿真训练软件开发过程中一个必要的环节。依据一个科学的测试模型,使用先进的软件测试技术对装备仿真训练软件进行充分的测试,可以及时发现软件程序中的错误,有效降低软件错误出现的概率,验证软件功能的可行性,提高软件的可靠性和安全性。

 

1 软件测试模型

 

软件测试是装备仿真训练软件开发过程中一个不可缺少的重要步骤,而且随着装备仿真训练软件规模的增大、复杂度的增加,软件测试也变得越来越重要。装备仿真训练软件软件测试过程与开发过程一样,都能决定软件的质量,而且测试过程的质量将直接影响测试结果的准确性和有效性。

 

在软件开发几十年的实践过程中,人们总结了很多的开发模型,这些模型对于软件开发过程具有很好的指导作用,由于测试与开发是紧密结合在一起的,所以软件测试也需要有测试模型去指导实践。软件测试模型是将测试过程活动进行抽象的概念模型,用于定义测试活动的流程和方法,是确保软件工程质量的重要手段。测试专家通过实践总结出了很多很好的测试模型。这些模型将测试活动进行了抽象,明确了测试与开发之间的关系,更好的分析软件测试在整个软件研发中的参与度和工作过程,进而不断完善软件质量保证流程,提高软件产品的质量,并成为了测试管理的重要参考依据。目前,主要的测试模型主要有以下4种:

 

1.1 V模型

 

V模型是将传统测试模型瀑布模型改进后的一种测试模型,如图1所示,从左到右,分别描述了软件的基本开发过程和对应的测试行为,清楚地体现出每个测试阶段和开发过程各阶段的对应关系。但是在V模型当中,测试过程放在了编码的下一个阶段,这就容易使人误解为测试是软件开发的最后一个阶段,而需求分析的检验工作也是在验收测试才能进行。

 

1.2 W模型

 

W模型由两个V模型组成,分别代表测试与开发过程,非常明确的标注了生产周期中开发与测试之间的对应关系,如图2所示。但是在W模型中测试和开发也保持着一种线性的前后关系,上一阶段工作完全结束,才能正式开始下一阶段的工作,这样就无法支持迭代、自发性以及变更性调整等情况。

 

1.3 H模型

 

H模型形成了一个完整独立的测试过程,并且将测试准备活动和测试执行活动清晰的区别出来,如图3所示。图中仅仅演示了在整个生命周期中某个层次上的一次测试“微循环”,图中的“其他流程”可以是任意开发流程。H模型的特点是软件测试是一个独立的流程,贯穿产品整个生命周期,与其他流程并发地进行。当某个测试点就绪时,软件测试即从测试准备阶段进入测试执行阶段。

 

2 装备仿真软件测试的特点及关键问题

 

2.1 装备仿真软件测试的特点

 

装备仿真训练软件是一个由系统、分系统/子系统、模块组成的复杂系统,并随着系统和操作功能的增多,复杂程度也在增加,系统的好坏归根结底是由各个分系统和各个模块的好坏决定的,对各个分系统和各个模块的测试是一个非常重要的环节。装备仿真训练软件测试具有以下6个特点:

 

2.1.1 装备仿真训练软件测试主要分为三个阶段

 

从软件生命周期全过程来看,软件测试可分为单元测试、功能测试、集成测试、性能测试、系统测试、配置测试、回归测试等阶段。根据装备仿真训练软件的结构、规模、类型和安全性关键等级等方面的特点,确定装备仿真训练软件测试主要分为单元测试、集成测试和系统测试三个阶段。

 

2.1.2 单元测试是装备仿真训练软件的测试重点

 

装备仿真训练软件测试是一项针对性很强的工作,即使对同一类型的功能,可能由于不同型号任务的要求,功能实现也会有所差异,因此要求重点进行单元测试。单元测试是根据详细设计和源程序,了解每个最小模块的输入、输出条件和逻辑结构是否正确合理。单元测试通常应对模块内所有控制路径设计测试用例,以便发现错误。

 

2.1.3 装备仿真训练软件程序内部结构复杂,路径组合数目庞大

 

程序的三种基本结构分别是:顺序结构、分支结构和循环结构,装备仿真训练软件最小组成模块的内部程序都可看作是这三种结构按不同方式组合的产物,这其中包含大量多重选择和循环嵌套的程序,而且模块与模块之间存在着大量的交互,所以程序内部包含的不同路径数目可能是天文数字,尤其对大规模复杂的装备仿真训练软件,穷举所有的路径是不可能的,需要根据实际情况去选择适合的覆盖测试方法。

 

2.1.4 装备仿真训练软件黑盒测试用例数量庞大

 

装备仿真训练软件中包含了不同专业的多个分系统,每个分系统又由多个子系统和模块组成,其中包含的参数数量庞大,参数与参数之间的进行组合之后的数量将更加庞大,而软件运行出现的故障时,更多的情况是由于多个参数的相互作用的原因,所以,要想充分考虑到参数与参数之间的关系,需要的测试用例数量是无穷尽的。

 

2.1.5 装备仿真训练软件测试一般需要特定的测试环境支持

 

装备仿真训练软件测试可以采用静态测试方法和动态测试方法。其中,静态测试以人工检查为主,不需要特定的测试环境;而动态测试则需要建立驱动软件模块执行的测试环境,支持软件模块的参数输入和输出结果的可视化。

 

2.1.6 装备仿真训练软件测试一般采用白盒测试与黑盒测试相结合的方法

 

一般采用白盒测试方法来测试装备仿真训练软件程序内部的逻辑结构;装备仿真软件的功能测试部分则需要采用黑盒测试方法。

 

2.2 装备仿真软件测试的关键问题

 

软件测试的目标是发现软件中可能存在的设计缺陷和错误。测试时验证得越全面,软件中可能存在的缺陷就会越少,而每一个项目、每一个软件的测试都会有不同的特点和测试关键问题,测试工作要根据软件的特点和关键问题,设计适合该软件的测试。装备仿真训练软件测试的关键问题主要有以下4点:

 

2.2.1 测试工作必须由非开发人员来完成

 

由于许多开发单位对软件测试的认识水平不够,自己设计、自己编程、自己测试、自己维护的现象还比较普遍,这样的结果就是导致测试结果不理想,没有达到测试的要求。所以,为了保证测试质量,装备仿真训练软件的测试工作必须由非开发人员来进行,保证的效果。

 

2.2.2 在白盒测试中,采用基本路径测试方法解决路径覆盖率问题

 

在装备仿真训练软件结构中,路径组合是一个庞大的数字,所以要在测试中覆盖所有路径是不可能的,需要把覆盖的路径压缩到一定范围内。如:程序的循环部分可以只循环一次。因此,在路径覆盖测试上,我们选择基本路径测试法。

 

2.2.3 在黑盒测试中,采用组合覆盖测试方法解决测试用例无穷尽问题

 

由于装备仿真训练软件中参数与参数的组合数量庞大,无法设计无穷尽的测试用例满足覆盖率问题,为此,采用组合覆盖测试方法,不仅可以充分考虑到软件中参数与参数之间的相互作用,更重要的是能以最少的测试用例实现最大程度的覆盖,具有较好的测试效果。

 

2.2.4 要有必要的测试文档

 

没有文档的项目是一个不成功的项目,同样,没有文档的测试也不会是一个成功的测试。测试工作的计划、设计、实现和问题报告都要以文档的形式记录下来留存,方便同项目组人员进行阅读和修改,更重要的是对于后续同类项目是资源的积累过程和设计的改进依据。

 

3 装备仿真软件测试模型

 

测试过程模型定义了测试的流程和方法,为测试工作提供了指导。但是传统的测试模型各有长短,不可能适合所有的测试软件,软件测试模型因测试软件的不同而不同,所以,本文通过对传统的测试过程模型进行的分析和探讨,同时研究分析了装备仿真训练软件的实际情况,进而得到了适合装备仿真软件的测试模型,然后从该模型出发,完善软件测试工作流程。装备仿真训练软件测试模型是一个包含了软件文档审查、代码静态分析和审查、单元测试、子系统集成测试、系统测试和验收测试的综合测试模型,如图4所示。

 

3.1 测试准备

 

测试准备阶段是在测试实施之前,构造执行测试所需的要素,这些要素通常包括软件开发文档、软件开发程序、实际执行测试所需的软件、准备测试环境和测试工具;同时还要为测试过程准备适当的测试用例。

 

3.2 单元测试

 

装备仿真训练软件单元测试部分包含静态测试和动态测试两个部分。其中静态测试的对象是装备仿真训练软件单元模块的文档和程序代码,主要通过文档审查、代码审查、代码静态分析等方法来确保软件需求和设计文档的正确性、代码的规范性、设计或实现的正确性。而软件结构和功能方面的缺陷则需要采用动态测试的方法来完成。

 

装备仿真训练软件单元模块动态测试采用黑盒测试和白盒测试相结合的方法,从模块级检查软件的功能、性能、接口和其他约束条件是否满足需求。白盒测试技术主要测试每个单元内部逻辑结构的覆盖率,黑盒测试技术测试模块单元功能满足需求情况。

 

3.3 集成测试

 

集成测试主要检验装备仿真训练软件中经过单元测试的模块和子系统各部分工作是否实现了相应技术指标、达到了相应的要求。在装备仿真训练软件集成测试部分,既可以弥补单元测试中没有测试到的Bug,又可以测试单元测试中没有办法测试的功能,如装备仿真训练软件中前后台集成之后的关联功能。所以集成测试就是测试各个部件之间的配合情况,为系统测试提供基本保证。

 

装备仿真训练软件的集成测试必须在所有模块、子系统能够正常运转的情况下才能进行,一般采用的方法是数据驱动方法中的自底向上集成测试。具体的步骤是先测试组成子系统的模块群,由于最底层的单元模块都已经经过了单元测试,所以各个模块可以向上集成为各个子系统;然后在此基础上就可以测试各个子系统能否正常工作,以及进行各个子系统之间的测试工作。

 

3.4 系统测试

 

装备仿真训练软件的系统测试是在集成测试的基础上进行的,不仅是单纯的测试软件部分,而是将硬件、网络和外设等其他要素结合进来进行综合性测试。系统测试主要依据系统总体技术方案和需求说明书进行测试,目的是发现系统与用户需求不符或矛盾的地方。

 

系统测试的测试类型一般包括功能测试、性能测试、负载测试、强度测试、容量测试、安全性测试、用户界面测试、有效性测试、配置测试、故障恢复测试、安装测试和回归测试。而在装备仿真训练软件的系统测试中,功能测试、性能测试、负载测试、安全性测试、有效性测试、配置测试、故障恢复测试是必须进行的,其他项目可以依据具体项目情况选择性的进行。

 

3.5 验收测试

 

在完成装备仿真训练软件的系统测试之后,进行验收测试。只有通过了验收测试,才标志着项目的结束,软件产品的完成。一般来说,验收测试以用户为主,主要验证软件的功能、性能以及其他特性是否与用户要求相一致。

 

4 结束语

 

软件测试的目的是通过测试来发现缺陷,找出缺陷的分布特征和出现的规律,以便在新的开发项目中改进设计结构,避免缺陷的出现,同时也能够通过设计有针对性的检测方法,改善软件测试的有效性。随着装备仿真训练软件质量要求的提高,软件测试在软件开发中的地位越来越重要。装备仿真训练软件测试模型是从传统的软件测试模型中提取出来的,适合装备仿真训练软件的测试模型,不仅可以提高测试在软件生命周期中的作用,还可以完善软件部分的工作流程。

 

作者:钟尚斌 来源:电子技术与软件工程 2016年7期

第5篇

【关键词】数控机床;检测反馈;装置

1前言

科学技术是第一生产力。人类历史上发生过三次工业革命,都对世界的生产技术与生产方式带来突发性的改变。尤其是第三次工业革命之后,计算机的出现,企业开始走机械化生产,传统的手工制造业也逐步被取代。信息技术的快速发展以及互联网的普及,数控技术也开始快速的发展。如今,数控机床的技术也比过去先进很多,尤其是一些大企业,拥有世界一流的数控机床技术,为企业的生产研发提供了巨大的技术支持。数控机床,中文全称为数字控制机床,它的英文名称为Computernumericalcontrolmachinetools,数控机床属于一种的称。从功能上看,数控机床是一种自动化机床,这种机床装有是程序控制系统。数控机床的里面的控制系统能可以非常科学地处理具有控制编码或者其他符号指令规定的程序,这种处理方式具有一定逻辑性,数控机床里面的控制系统,还可以将其译码,最终用代码化的数字来标志,借助相关的信息载体输进相应的数控装置。数控机床的功能,还包括可以通过经运算处理由数控装置发送各类控制信号,控制系统能够很好地控制机床的动作,并且根据相关的按图纸规定的形状与尺寸,实现零件加工的自动化,大大提升了生产的效率。数控机床,作为机电一体化的高科技产品,它是一种将机床、信息技术、电动机及拖动、动控制、检测等相关技术为一体的自动化设备,在现代生产中,数控机床发挥着非常重要的作用。数控机床在当今的生产中,非常科学有效地解决了各种实际生产的复杂、精密以及小批量、多品类等复杂的加工问题,作为一种具有高效能、柔性度非常高的自动化机床,它已经是很好地代表了当今机床控制技术的发展最新方向。

2数控机床的检测反馈装置介绍

2.1数控机床检测反馈装置原理介绍

在数控机床中,反馈装置是其重要的一个部分,反馈装置系统是闭环或者半闭环类型的数控机床检测环节,这个反馈装置能够包含在伺服系统中,一般来说是由检测元件以及其相对应的电路构成的。总的来说,检测反馈装置的作用是能够检测数控机床坐标轴的具体移动速率以及位移,同时能够很快速的将数据以及信息及时反馈到数控装置以及伺服驱动里面,从而形成完善的闭环控制系统。一般来说,数控系统的结构方式会直接决定检测位置的安装,同时也会直接决定检测信号反馈的位置。数控机床的重要构成部分———反馈装置,它可以直接影响到生产加工的精度,对于实际的生产效率产生重要的作用,最终对于自动化程度也产生了比较关键的影响。检测反馈装置的关键功能主要是将检测到的位移及速度测量信号当做反馈的信号,同时检测装置会将这些信号转化为相对应数据符号,接着检测装置将这些信号发送回电脑,在电脑里面讲这些信号与数控装置里面发出的各种脉冲指令信号开始相关的对比,假如出现误差,检测装置就会开始扩大后控制驱动以及执行相关部件,以致可以让其向偏差可以消除的方向变动,逐步减少偏差,最终可以实现零偏差。

2.2数控机床对位置检测反馈装置的要求

由于数控机床经常要进行大规模的作业,它对于位置检测反馈装置是要求比较高的,否则数控机床在实际运作中容易出现故障。通常来说,检测反馈装置受到温度以及湿度方面干扰会比较小,要求能够满足相关的精度要求,同时能够长期稳定地维持一定的精度。检测反馈装置要满足机床运作的相关要求,检测反馈装置抗干扰性要比较强,同时能够适应数控机床运作环境的标准。检测反馈装置要能够与电脑方便连接,同时检测反馈装置要方便使用维护以及安装,同时要讲究经济适用。

3数控机床的检测反馈装置的注意事项

3.1培养优秀的技术人才

数控机床的检测反馈装置技术不断发展,很多大企业从国外引进先进的技术,但是国内的相关技术人才比较紧缺。在实际机床运作中,很多技术人员对于新的检测反馈装置技术不熟悉,因此操作方面也偶尔出现一些错误,严重影响了机床的运作效率。因此,要让数控机床的检测反馈装置技术很好地应用到实际生产中,就要加大力度对技术人才的培养。企业方面,可以对现有数控机床技术人才进行培训,加强技术人员对检测反馈装置知识的学习,包括数控机床对检测反馈装置的要求,检测反馈装置的工作原理等。

3.2做好检测反馈装置的使用及维护工作

数控机床的使用必须按照相关的规定,遵守安全手册才能进行。但是在实际中,很多企业的数控机床使用程序比较混乱,一些技术人员并没有按照相关的步骤进行操作,一些检测反馈装置很多时候是因为操作不当而无法工作,甚至使用寿命也开始缩短。其次,检测反馈装置的维护工作未做好,一些装置容易受到损坏。因此,企业要完善数控机床的检测反馈装置的使用与维护相关制度,完善数控机床的使用流程,定期对检测反馈装置的保养,延长相关设备的使用寿命。

4结语

总的来说,数控机床相关技术发展非常迅速,数控机床的检测反馈装置在实际运作中显得非常重要。本课题重点阐述了数控机床的检测反馈装置的工作原理,以及数控机床对检测反馈装置的要求,提出了检测反馈装置必须要具有较强的抗干扰性,能够适应数控机床运作环境的相关要求,并提到了检测反馈装置的应该经济适用。作为企业,要使用数控机床的反馈装置,就要加强对优秀的技术人才的培养,尤其是要加强对现有检测反馈装置技术知识的学习,深入了解与熟悉数控机床对检测反馈装置的要求,学习检测反馈装置的工作原理等。本课题最后提出了要做好检测反馈装置的使用及维护,定期对检测反馈装置的保养,延长相关设备的使用寿命。

参考文献:

[1]乔强.数控机床精度检测装置及误差分析研究[D].太原:四川大学,2000.

[2]邢曦.数控机床伺服单元检测装置的研究[D].沈阳:沈阳工业大学,2009.

[3]刘祖其,刘国群.数控机床精度检测装置及分析[J].数字技术与应用,2010(06):96.

[4]贾继虔.数控机床的位置检测装置及其应用[J].组合机床与自动化加工技术,2002(07):43~44.

第6篇

物联网是在互联网的基础上,通过射频识别、无线通信、传感器网络技术,连接设备,进行信息交换和通信的虚拟网络。无线传感器网络技术可以实时感知环境信息,能够相互传递信息,达到数据的实时监测,应用前景非常广泛。基于此,本文结合煤矿井下环境特性,采用物联网技术,研究并实现了基于物联网的煤矿井下机电设备状态监测管理系统,对煤矿安全生产具有重要意义。

关键字:煤矿井下,物联网,数据挖掘,机电设备状态监测

近年来,随着计算机互联网技术的快速发展,网络的应用和发展已经不能满足人与人之间正常的沟通的需求,物与物之间通过网络的信息交互成为人们追求的方向。物物相连的互联网即物联网技术将大大推进社会的发展与进步,已经成为国内外研究的热点。物联网技术应用到煤矿井下环境监测系统中,将大大提高煤矿安全生产现状,对煤矿的安全生产和国民经济的发展具有重大的现实意义。

物联网,即物物相连的互联网,楼房、桥梁、矿井、工厂等地方放置各种传感器,传感器之间协同工作,数据传输利用有线的或者无线的方式,将实时采集的数据传送到监测端,实现数据的智能化处理及监测端对这些物体的实时有效监控、跟踪、定位和识别等。最终提高生产效率和资源利用率。物联网应用集成度相当高的技术提供智能化的管理,实现事件物物之间的“安全、高效”的“管理、控制”,使得实时监控数以万计的终端成为可能,大大推动社会的发展。

随着物联网技术的快速发展,为矿井机电设备状态监测提供有效的监测手段。在矿井下开采环境中,运行物联网技术实时监测井下机电设备状态指标,监控端实时显示监测到的基础信息,为煤矿井下机电设备状态监测的作业信息提供可靠的数据支持。我国煤矿众多,开采环境恶劣,迫切需要提高煤矿生产安全性。开发煤矿物联网井下机电设备状态监测系统,实现煤矿井下各种环境参数监测、预警、井下工作人员的定位和跟踪等功能,利于煤矿企业安全生产,提高煤矿生产的监管力度,提高煤矿发生事故后的救援效率,减少煤矿事故带来的经济损失,对保障煤矿井下工作人员的生命财产安全和煤矿企业的安全生产具有重大意义。

联网技术代表着信息技术发展的方向,是基于互联网高速发展起来的,被称为互联网技术革命史上的第三次革命,为促进互联网的发展和社会的向前发展起到巨大的推动作用,引起世界的广泛关注,物联网连接世界上成万上亿的物体。物体之间能够进行相互“交流”,不必受到人为的操控。本质就是物联网采用了RFID、无线通信技术等科学技术,完成事物间的通信、识别,但是物联网的概念还没有得到世界各界的统一。

物联网的特征有以下几个方面,对物体的感知,感知信息的处理,信息的传输,为互联网添加对外界的感知功能、信息处理功能和物体间交互功能。物联网用途十分广泛,应用前景广阔,将会给实现世界带来了巨大的便利

根据功能划分,结构复杂的物联网可分为三层:感知层、网络层、应用层。感知层,作为物联网的核心技术,类似物联网的眼睛、手和皮肤,识别物体,获取包括环境状态、物体属性等信息,是联系信息世界和物理世界的纽带。感知层的组成包括各种硬件:RFID、GPS、条码扫描器等各种传感器。感知层的关键技术有无线通信技术、RFID技术等。网络层,物联网的网络层类似生物体的中枢神经,进行消息的控制与传输,负责接受感知层的信息,进行相应的处理,并及时传送到应用层。网络层以互联网为基础,包括应用服务器和数据库等。网络层的关键技术有网络传送和融合技术、IP承载技术等。应用层,物联网的应用层与目标需求结合,负责数据的显示、转换等,是物联网中的“实现者”,满足行业的各种需求。应用层分为两个子层,分别是:应用服务子层和支撑平台。前者是在后者的基础上,实现行业的具体应用,包括运输车辆、电力、环境监测等。后者提供包括数据处理在内的基础服务和各种接口服务,为资源的合理调度提供便利,实现在不同领域的应用。数据存储、挖掘时物联网应用层的关键技术。

物联网的设计与创建需要遵循特定的原则,主要包括以下几点:多样性、互联性、时空性、坚固性和安全性。其中,多样性原则指物联网传感节点类型不同,物联网体系结构也不同;互联性原则指物联网体系中各个目标对象能够达到无缝连接;时空性原则指物联网体系结构的设计需要满足对时间、空间的需求;坚固性原则指体系结构的稳固性;安全性原则指体系结构能正常运行,可抵御各种攻击。按照设计原则,物联网的创建需经历以下步骤:识别物体,创建被识别物体联网系统,应用平台的搭建及应用服务系统的实现。

物联网技术备受国内外关注,是一项新的数据获取、处理技术,已经在电力、交通、医疗等多个行业得到广泛应用。而煤矿井下地形十分复杂,煤矿开采过程中会遇到各种危险,进行矿井机电设备状态监测对煤矿安全生产意义重大。井下工作人员在开采区域工作一旦遇到紧急情况,井上救援人员需及时了解井下员工的位置轨迹信息,帮助救援工作的有效开展。鉴于此,研究并实现基于物联网的矿井机电设备状态监测系统,以无线传感器网络为支撑,将监测到的多种环境状态参数、工作人员位置等信息,汇聚后实时传送到地面监控中心,进行分析处理,为管理者提供数据支持。系统完成了煤矿安全监测系统功能模块的设计开发,实现了煤矿井下环境检测系统的数据实时采集、处理与传输、人员定位、环境监测与预警、信息共享等功能,提高煤矿生产的安全性。

由于时间原因,本论文还存在不足,有待完善和改进。

(1) 煤矿井下矿井机电设备状态监测系统中的数据挖掘算法有待进一步优化,提高算法运行效率,本文的数据分析在实际工作中的应用做得还不丰富,还处于试验阶段,需要进一步根据实验环境作出改进,实现煤矿井下开采区域环境参数的预测功能,为煤矿安全生产提供决策支持;

(2) 本文开发的煤矿井下矿井机电设备状态监测系统,根据实际应用的需求,还需要进一步完善系统功能,比如健全GIS、SMS短信功能;

(3)系统与实际煤矿井下生产环境还有一定的差距,实际井下生产环境会更加复杂,需要在实际应用中不断完善和改进。

参考文献:

[1]郑学召.矿井救援可视化指挥装置研究[D],西安科技大学硕士论文2005

[2]张力.我国煤矿安全生产形势分析.能源政策研究.2010. 2. 28-31

[3]杨立刚.我国煤矿安全事故的原因分析.安全.2008. 10. 5-7

[4]马力,郭辉.基丁-ZigBee协议的煤矿井下智能传感器.仪表技术与传感器.2007(8).66-68

[5]刘鹏,ZigBee无线传感器网络在煤矿安全环境监测中的研究与实现[D]. 辽宁工程技术大学,2008

作者简介:

余东校(1985年5月--),男,湖北省武昌县人,本科,平顶山市卫东区平媒天安十矿计算机中心, 助理工程师,研究方向:矿山机电

联系地址:河南省平顶山市卫东区平安大道十矿 邮编:467000

第7篇

关键词 技术贸易 发展现状 对策建议

中图分类号:F7526 文献标识码:A

1技术贸易概述

西方发达国家认为技术贸易是指通过专利和许可证贸易、技术服务等方式对技术的引进和输出。而我国所指的技术贸易是在西方国际所规定的技术贸易范围的基础上还包括成套设备的引进和输出。

技术贸易的发展有助于促进一个国家整体技术水平的提高,但是并不能毫无限制地引进技术,而应该结合一国整体经济发展状况,合理地引进适合国家经济发展的技术。除此之外,为了长期维持国际竞争力,发达国家通常会限制技术出口或只提供技术使用权而非所有唷

2我国技术贸易发展现状

2.1我国技术贸易具有良好的政策基础

我国的技术贸易政策主要包括以下几种:一是鼓励引进外国直接投资。通过国外资本的流入,国外先进技术可以转移到我国,这将有利于我国技术水平的提高;二是对我国急需技术的项目不仅给予政策上的引进优势还给予经济上的优惠;三是通过制定和实施相关法律法规,例如知识产权保护制度,更好的引进先进技术,促进国际技术贸易与我国经济协调发展;四是废除和减少我国为了保护国内企业而在合同中制定的相关限制条件,进而促进我国技术贸易的发展。

2.2我国技术出口能力不断提高,技术出口结构趋于合理

我国技术贸易出口水平可以通过国际技术贸易专业化系数来衡量。TSC=技术进出口差额/进出口总额。2015年这一系数较2010年上涨了0.45%。这说明我国的技术贸易竞争力呈现上升趋势。入世以前,我国技术出口主要集中在交通通信行业,其出口总额占全部技术出口总额的一半以上。2005年至今,我国的电子行业发展迅速,已经超过其他行业,占我国技术出口比例份额最高,因此高新技术产品出口已成为我国技术出口的支柱行业。

2.3我国的技术依存度较高,技术贸易逆差较大

入世以后,我国国际技术贸易得到了迅猛的发展,但整体上看,我国的技术依存度依然较高。2010年我国的技术贸易收支比为65%,比2001年上升了32%。截止到2015年,我国的对外技术贸易依存度以超过50%,这说明我国技术水平的提高更多的是依赖从发达国家引进技术,缺乏对自身技术的研发和提升,造成了较大的技术贸易逆差,从长远的角度来看,不利于我国企业国际竞争力的发展。

3我国企业在国际技术贸易中存在的不足

3.1缺乏相应法律法规,知识产权保护意识淡薄

虽然我国的相关法律中涉及到了对知识产权的保护条款,我国也参与到了国际相关公约和协定的制定,但是总的来讲,我国在知识产权保护方面还有许多的不足,部分法律法规滞后于我国国际技术贸易的发展还存在许多的漏洞,因此依然需要进一步与世界其他国家展开这方面的合作,完善知识产权制度的建立,这将有利于我国国内技术贸易企业加强知识产权保护意识,依照法律法规维护自身合法权益,在尊重国外技术所有权的同时也能保护自身的品牌和知识产权。

3.2结构不合理,缺乏资金支持

我国国内技术贸易企业呈现结构不合理的特点,其中结构不合理包括产业结构不合理和人才结构不合理。产业结构不合理主要体现在技术科研机构与生产机构脱节,研究成果很难为实际生产服务,因此导致技术水平停滞不前。人才结构不合理主要体现在我国技术贸易从业人员知识结构过于单一,缺乏复合型外贸人才,引进的先进技术和设备不能被企业充分的利用,造成资源的浪费,给技术贸易带来损害。除此之外,先进技术以及生产设备的引进需要大量的资金,我国从事技术贸易的企业普遍存在资金紧张,融资困难的问题,这在一定程度上限制了我国国内企业技术贸易的发展。

3.3国内企业在技术贸易定价中缺乏话语权

技术贸易中产品价格的制定主要取决于其对日常生产的贡献程度即产品的使用价值,但是我国缺乏对产品技术的使用价值的衡量指标指定的话语权,尤其是改革开放初期,我国对国外技术需求增加,进口大幅增长,而其中较大部分的技术使用价值却不高,我国却支付了大量的外汇。入世以后,我国的技术贸易发展较为迅速,技术出口也有所增加,但由于缺乏对技术价值的估计,技术转让的所得收益较低,对我国企业技术贸易的发展产生不利影响。

4促进我国技术贸易发展的对策建议

4.1充分发挥政府的引导和监督作用

我国政府应该进一步制定相关政策去吸引外商投资,鼓励我国高新技术产业的发展,充分发挥其市场引导和监督的作用。更优惠的政策有助于吸引外资,外资的进入势必会带来先进技术、先进的管理观念、以及专业人才的转移,进而促进国内技术贸易企业的发展。在吸引外资的过程中,政府要发挥其引导和监督的作用,对外资的引入进行选择,设置门槛,优化配置外资,最大限度促进我国技术贸易企业的发展。

4.2加强技术的吸收创新能力

技术的引进要根据企业自身的实际情况,量力而行,在引进技术的过程中也应该注重技术专家人才的引进,二者的结合才能有助于我国技术贸易企业的长期发展,可持续的增加企业的国际竞争力。除此之外,我国技术贸易企业应该注重创新能力的培养,我国的技术出口主要依靠传统技术,为了提升企业的国际竞争力,长期维持比较优势,企业应该将传统技艺与现代技术相结合,通过创新技术来提升企业的国际竞争力。

4.3注重人才培养,促进科研与生产相结合

国内技术贸易企业应该注重人才培养,建立高层次的“人才库”,为企业的长期发展提供技术储备。教学、科研与生产相结合,鼓励高等院校、科研机构和企业建立不同形式的联合,加快科技成果转化成生产力,提高我国整体技术水平。在技术引进方面,应通过多种融资渠道引进先进技术,进而降低技术依存度和技术引进成本。

参考文献

[1] 王玉清,赵承壁.国际技术贸易[M].对外经济贸易大学出版社,2003.

第8篇

关键词:电子设备;在线监测技术;状态检修技术

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.006

0 引言

目前,高电压、大容量都成为现代社会发展中的需求,而且随着互联网时代的到来,人们对于电气设备监测与检修技术的要求越来越高,传统的检测技术在很多方面,并不能达到要求,会出现维修不足或者是盲目维修等现象,这样会使得资源严重浪费,并且结果也并不理想。所以,在电气设备的检修中,运用到在线监测和状态检修技术,是有一定的必要性的,也是顺应时展步伐的。

1 电气设备在线监测

1.1 变压器

变压器在运转时,如果运作的时间太长,绝缘性能就会劣化,埋下故障隐患,而且还会引起一系列光、电、热等化学上的反应。所以,要对变压器实行在线监测,以及时发现故障。变压器的在线监测主要表现在三方面。第一,是油中气体在线监测。油中气体的在线监测,一般是使用气相色谱,因为电压作用下变压器内的气体环境容易发生变化,主要是油里面的有机绝缘体材料会发生点、光、热等化学反应,产生一些气体,使用气相色谱可以监测到变压器中油气的成分以及浓度。第二,是在线监测局部放电。局部放电会造成变压器绝缘性能逐渐老化,所以在分析油中气体的时候,也要检测局部放电信号,一般是查看放电量和放电模式,看一下是否有变化,主要有声学监测、化学监测等。第三,是在线监测变压器绝缘。对变压器绝缘进行在线监测,主要监测内容是变压器的泄漏电流、介质损耗、运行电压等,这样可以合理的评价出变压器的绝缘性能。

1.2 高压断路器

高压区断路器属于开关设备,在电力系统中,对于整个电路有重要作用,不仅可以控制电路,还可以保护电路。对高压断路器进行在线监测主要是监测机械性能和触头电寿命。因为高压断路器机械性能一旦故障,就会造成高压开关故障,并且是其故障形成的主要原因,所以,在高压断路器机械性能上,一定要加强监测力度,主要监测行程以及速度。判断断路器故障主要是看震动信号的变化。监测电路器触头电寿命也是十分重要的,因为电流开或断都会造成电磨损,每台断路器的点磨损数量都是有限制的,开或断满电容次数也是有限制的,所以在线监测触头电寿命主要是看触头的磨损量。

1.3 避雷针

在电压设备里,避雷针属于保护设备。目前在电力系统中,避雷针被广泛应用,但是毕竟属于设备在工作时还是会有老化现象或者受水变潮的现象。所以,要对避雷针进行监测工作。主要是进行全电流监测以及阻性电流监测。进行全电流监测时候,主要是确定避雷针的地位和地,在其间进行一个全电流监测装置的串联工作,这样就可以进行在线监测,主要方式是比较全电流的增长情况,这样可以看出设备有没有受潮。进行阻性电流监测的时候,主要是因为其对于避雷针阀片比较敏感,如果阀片老化,电阻就会发生变化,所以这是其主要监测内容。需要注意阻性电流增加超过50%,要加强监测,如果超过一倍,就要停运检修[1]。

2 电气设备状态检修

2.1 基本理论

设备状态检修,主要是以在线监测和诊断技术作为基本依据,通过其提供的设备状态信息数据来进行分析和判断,并且进行一些设备故障的预测,而且还可以知道设备的有效利用时间。状态检修技术的基础是在线监测,但是在线监测知识发现和分析问题,出现问题的时候,状态检修才是真正解决问题的方法。目前来说,需要进行状态检修的设备,主要是变压器。主要是分析变压器的运行情况以及其历史信息,然后对其寿命进行合理的评估。目前来说,在电压器工作时,想要长期停止设备来进行检修工作是不太可能实现的,所以,需要对运行时的压器展开监测和诊断工作,这样可以及时的发现设备异常,并且可以及时发现设备寿命终结现象。

2.2 系统支持

状态检修主要有定期检修、巡视检修、在线检修这三种检修方式。状态检修中,定期检修属于必要的方式,可以十分及时的解决设备的隐患。如果运行时间不断加长,设备内部出现极其轻微的隐患,是很难被发现的,所以,就需要用到在线检修技术。所谓在线检修,也就是实时监测。比如,在监测和状态检修高压断路器的时候,整个系统的组成包含两部分,一部分是一台中央处理器,这部分每天要做的就是定时的在采集器中收集数据。一部分是多台数据采集站,这部分可以实时的进行信息数据收集,主要收集对象传感器和变送器。如果收集到信息数据超过了阈值,采集站会对本次动作的时间和断路器的参数进行记录。实时监测巡视检修也是一项重要的检修工作,需要每天进行,对设备外观进行表面性的检查,如果电力设备发生故障体现在了体外上,就可以及时的发现。如果在定期检修的时候,看到有一方面出现了缺陷,就要加强巡视检修[2]。目前,在变压器检修工作上,红外检测技术得到很广泛的应用,可以利用红外热像仪,对变压器每个部位以及外部接头等元件温度进行监测。应用效果还是很明显的。

3 结语

电气设备一旦发生故障,对于供电会造成非常不利的影响,严重的会使电气设备损坏,这样就会影响电力运行,其安全性和可靠性都会受到威胁。所以,本文针对电力设备的在线监测与状态检修上,进行了详细的分析,从上文可以看出,加强电力设备的在线监测和状态检修是非常重要的,同时也是一项极其复杂的工作。所以,要想提升电力设备的运行状况,要结合理论与技术,不断的创新,为供电企业的经济效益提供保障。

参考文献:

[1]周铁.试析电气设备的在线监测和状态检修技术[J].中国高新技术企业,2015(26).

第9篇

关键词:虚拟手术;碰撞检测;边界元模型

中图分类号:TP391.9 文献标识码:A

1 引言

虚拟手术是虚拟现实技术在医学领域的重要应用。在虚拟手术系统的研发方面,世界各国都已经取得了很大的进展,但系统的实时性与真实感之间的矛盾仍然是研究中存在的主要问题。总体看说,虚拟手术技术已经得到了比较广泛的应用,目前许多研究机构逐渐退出了比较成熟的虚拟手术系统,但是由于某些相关技术难点有待解决,以及开发成本较高等问题,使得大多数虚拟手术系统只是应用于教学、演示等方面,难以满足临床应用的需求。

碰撞检测是虚拟手术中的一项关键技术,存在于虚拟手术的整个过程。虚拟手术中所涉及到的研究对象大体可分为刚体组织和软件组织两类。骨骼、医疗器械等在手术中不产生弹性形变的物体属于刚体组织,除骨骼之外的大部分人体器官,如血管、肌肉、内脏等可产生弹性形变的属于软体组织。由于人体器官组织比较复杂,软体组织的形变计算不但会影响虚拟手术的真实感,而且还制约着系统的实时性。目前虚拟手术仿真模型的建模主要包括质点弹簧建模法和有限元建模法两种方法。质点弹簧模型容易实现,但是变形精度比较差,计算模型不很稳定容易产生较大误差。有限元法可以精确地模拟具有物理意义的物体形变,但求解过程非常复杂,很难达到手术仿真的实时性的要求。

2 基于线弹性理论的边界元模型

针对人体组织的材料特性,本文提出了基于线弹性理论的边界元模型。首先对整个场景空间进行剖分,在剖分网格中构建层次包围盒,包围盒相交时再进行精确相交检测。碰撞引起组织形变时,在几何模型的边界上构建线弹性积分方程,求解结果的离散量反映了碰撞单元区域的形变量。该算法计算精度高、速度快,能够很好的解决虚拟手术中真实感和实时性之间的矛盾。

对整个虚拟手术的场景空间递归的剖分成若干个网格单元,采用八叉树表示法存储。在剖分网格中构建层次包围盒。相对于单纯的层次包围盒技术,该方法构建的层次树规模更小,计算量更少。然后针对人体组织的材料特性,构建基于线弹性理论的边界元模型。碰撞引起组织形变时,在几何模型的边界上构建线弹性积分方程。方程组通过离散化之后只有边界上的节点存在未知量,有利于加快计算速度,提高计算效率。基于边界元模型的碰撞检测算法在保证系统真实感的前提下,可有效减少冗余检测次数,降低计算复杂度,提高碰撞检测的速度,满足虚拟手术的实时性。

2.1 空间剖分

整个虚拟手术场景递归的分割成若干个网格单元。采用八叉树表示法进行存储,八叉树的根节点定义为包含整个场景空间的立方体,立方体相互垂直的三条边分别与坐标系的x,y,z轴平行。用平行于坐标平面的三个面将立方体平均分割为8个小立方体,生成8个子节点,分割过程递归进行,直至达到指定的剖分层数为止,树的每个叶节点都包含有限个基本的几何元素。

在八叉树的叶节点上,对于包含的几何元素建立层次包围盒(Bounding Volume Hierarchy,BVH),即包围盒层次树。层次树向下逐层分裂,直到每个叶节点表示一个基本几何元素。相对于单纯的层次包围盒技术,使用层次包围盒与空间剖分相结合的方法构建的层次树规模小,计算量少,能够有效的进行碰撞检测。如图1所示。

碰撞检测算法从八叉树的根节点开始,如果两个几何元素分别属于两个不同的节点则元素不会相交,如果两个几何元素属于同一节点,则需要递归到下一级节点进行检查。直到两个基本几何元素属于同一叶节点,则计算各自所在的包围盒是否相交。包围盒不相交则两个几何元素一定不相交;包围盒相交,则需要进行精确相交检测,以判断两个几何元素是否相交。

2.2 边界元模型

针对虚拟手术仿真系统的要求,尤其是对于人体组织碰撞变形的仿真,采用基于线弹性理论的边界元法模型。线弹性物体具有线性相关的力学特性,在方向不变的力的作用下,物体的运动轨迹为直线。在几何方程的应变与位移的关系方面,在物理方程的应力与应变的关系方面,在变形前状态的平衡方程方面都体现出了线性的关系。因此线弹性模型经常被应用于实时性要求较高的虚拟手术系统中。

边界元法(Boundary Element Method,

BEM)又称为边界积分方程法,是继有限元法之后发展起来的一种工程数值计算方法。有限元法的基本思想是在连续体域内划分单元,而边界元法的基本思想是用边界上的积分方程来代替问题的控制方程,利用边界上的有限个单元对积分方程进行离散求解。离散化之后的方程组的未知量只出现在沿边界的节点上,从而降低了待求解方程的维数,减少了计算量。另外,问题的基本解具有解析与离散相结合的特点,能够提高计算精度。

3 研究方案

首先获取医学数据,进行人体组织模型的重建,在保证真实感的前提下对表面模型进行简化,建立符合要求的几何建模,对于人体组织模型中的刚体组织和软体组织进行不同方式的建模,针对软体组织建立基于边界元的模型,便于进行碰撞检测和弹性形变的处理。

整个虚拟手术的场景空间递归的剖分成若干个网格单元,用八叉树表示法存储网格单元,在网格单元构建包围盒层次树,层次树的每个节点构建包围盒。碰撞检测算法执行时从树的根节点开始,当两几何元素属于同一网格单元时,进一步对包围盒进行检查。如果两个基本几何元素所在的包围盒相交,则需要进行精确相交检测。

碰撞响应用于处理组织碰撞后引起的形变问题,采用基于线弹性理论的边界元模型,首先将连续的求解区域离散化为有限个组合体,每个组合体包含按一定方式相互联结在一起的多个单元。在每个区域内部构建线弹性模型。单元区域的控制方程由边界上的积分方程表示,引入位移边界条件和力边界条件,得到关于位移的方程组,利用边界上的有限个单元对积分方程进行离散求解解决组织形变问题,经离散化后的方程组只在沿模型边界上的节点含有未知量。求解结果反映了碰撞单元区域的形变量,重新建立线弹性积分方程表示形变后的几何模型。

结语

本文提出了基于空间剖分的包围盒层次树算法和基于线性弹性理论的边界元模型。将整个虚拟手术的场景空间递归的剖分成若干个网格单元,采用八叉树表示法存储。在剖分网格中构建层次包围盒。在几何模型的边界上进行单元剖分,构建线弹性积分方程,组织形变时通过边界上的有限个单元对方程进行求解,求解的离散结果反映了碰撞单元区域的形变量。基于线弹性理论的边界元模型计算精度高、速度快,能够更好的解决虚拟手术系统真实感和实时性之间的矛盾。

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