时间:2023-02-28 15:33:40
导语:在测控技术论文的撰写旅程中,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。
地理国情普查主要内容包括地形地貌、地表覆盖、地理国情要素、地理单元以及专项类普查等,数据源为地面分辨率优于1m的高分辨率卫星影像或正射影像。整个普查工作范围广、资料多、时间紧、任务重,如何高效、保质保量开展工作是许多生产单位关注、亟待解决的问题。像控点测量作为正射影像制作和卫星影像纠正的基础和前提,是地理国情普查数据源制作的关键生产环节。
2问题来源
像控点测量是航测外业和航测内业工作的基础和前提。大多数测绘单位仍然采用传统的作业模式开展这项工作:作业之前,首先在纸质控制片上进行像控点布设,绘制像控点结合图,套合在小比例尺地形图上,人工选取行车路线,作业时按照既定计划行车进行像控测量。这种作业方式存在较多限制效率的问题:(1)纸质像片冲洗周期时间长,像控点布设花费大量时间。(2)纸质像片不方便携带和使用,小比例尺地形图现势性差、内容较粗略,对于不熟悉航摄区域的作业人员而言无异于雾里看花,经常出现绕圈、走错路的情况,在一定程度上降低了作业效率。(3)作业前作业人员通过人工比对影像,以确定像控点位置需要花费大量的时间,在某些地区,特别是某些农村地区,没有明显特征地物,给人工比对确定像控点位置的工作增加了很多困难。(4)在像控点预选过程中,首先要找到多张航摄影像的重叠区域,然后在重叠区域中寻找影像清晰、易于判刺和立体量测的点位,这个过程也需要花费较长时间。IMU/DGPS和航空影像快速处理技术的应用大大减少了外业像控点的布设密度,节省了人力物力,然而这一革新却带来新的问题[1];像控点布设稀疏之后,点与点之间距离远,连续性和关联性差,导致找点困难,且找准点与点之间最方便、快捷的连通路线也很困难。这两个问题就成为影响外业像控测量生产效率的技术瓶颈。目前,国内的测绘单位对像控点测量面临的问题都有所认识,但是几乎没有一个较为全面、系统的解决方案。
3像控点快速测量技术
像控点快速测量技术以数字影像为基础,按生产流程分为像控点快速布设、像控点导航定位和像控点整饰等几个环节。其基本流程为:首先进行像控点快速布设预选,完成像控点布设后,利用导航定位技术快速到达选定的像控点位置,测量像控点坐标后,在实地完成像控点整饰及检查工作。本文借助重庆市勘测院自主研发的航测外业数字化测量系统实现像控点快速布设和像控点整饰,设计程序实现像控点预选,并借助移动终端为平台实现像控点导航定位。
3.1像控点快速布设技术
根据空三加密的需要,作业人员在基于MicroSta-tion软件的航测外业数字化测量系统上布设像控点。思路为:将像主点坐标及像片编号展绘到矢量图上(如图1所示),按照像控点区域网布设原则及要求进行详细的像控点和检查点点位设计,并生成最终的像控点布设网图(如图2所示)。区域网布设原则为:区域网的布设图形宜呈矩形;区域网大小和像控点的跨度主要依据成图精度、航摄资料参数及对系统误差的处理等因素确定;区域网的划分和布点应以能满足空中三角测量精度要求为原则。重庆市地理国情普查正射影像制作像控点布设按照区域网布设,全部为平高点,每隔6条基线布设一对像控点,并且在像控点控制力最弱位置布设检查点,空三加密成果满足1∶5000航测成图要求,优于地理国情普查项目中正射影像制作的要求,实现一套成果多种利用。具体方法是,在像主点展点时,将对应像主点的影像文件名作为文本一同展入文件,利用程序将像控设计略图自动生成初步的像控布点网图,生成像控点编号。如图2所示,通过布设网图能够很直观地知道与像控点PT826相关的6张影像,通过像控点和像主点之间的连线关联影像和像控点,可自动加载影像文件。如果需要修改像控点的布点点位,可通过操作图形,移动点位,改变连线,即实现该点新的自动加载方案,通常情况下,外业人员根据像控点布设网图进行测量,但当现场判别实地点位不符合要求时,可直接在野外对布设网图进行修改。像控点快速布设另一个关键技术就是像控点的预选。像控点预选功能主要基于像控点关联影像的特征点提取及影像匹配。特征点的提取主要通过改进的SIFT算子实现[2],然后对像控点关联影像进行特征点匹配,找出影像间的公共区域[3](如图3所示),可将3张影像的公共区域从原图上裁剪出来并分别显示保存(如图4所示),供作业员进行像控点预选。图3三片匹配效果及公共区域图4像控点预选功能提取出的三片重叠区域像控点快速布设技术的应用降低了生产成本,大大提高航测外业像控测量的工作效率,主要体现在以下几个方面:(1)降低成本,缩短生产周期像控点快速布设技术的应用实现了像控点布设数字化,省去了控制像片冲印的环节,降低了生产成本的同时,缩短了生产周期。(2)减少了作业员的工作量作业员无需再按照传统的作业方法(在纸质像片上,通过人工比对、拼接的方式得到像控点关联影像的公共区域,浪费大量人力物力),只需通过像控点预选功能就可以自动、快速找到像控点关联影像公共区域,而且获取的影像公共区域范围较人工获取的公共区域范围精确,在减少工作量、降低生产成本的同时,大大提高了生产效率。(3)节约了工作时间以7条航带,共93张航片(0.4m分辨率),覆盖面积约为478km2的区域为例,布设25个像控点,从像控点关联影像的自动预处理到像控点预选指导结果的显示,整个过程只需要20s左右的时间,相比于传统的人工像控点预选方法,极大地减少了像控点预选工作的时间。(4)野外现场快速修改方案当现场判别实地点位不符合要求时,需要重新选择新点。传统的像控测量在现场重新选点时,受携带的纸质像片数量限制(另外的业人员可能正在使用相邻航带的影像),容易导致选点达不到要求而重测。但航测外业数字化测量系统所带资料齐全,可以现场快速调整最优方案。在重庆市第一次地理国情普查项目的像控点测量工作中,以7条航带,共93张航片(0.4m分辨率),覆盖面积约为478km2的区域为例(布设25个像控点),进行对比实验:在不计控制片冲洗环节耗费时间的情况下,采用传统的像控点测量方法,布设选择10个像控点平均需要1h,采用像控点快速布设技术平均需要20min,效率提高了66%。
3.2像控点移动终端导航定位技术
能否快速到达像控点实地位置是像控点野外测量的关键,直接决定像控点测量的效率。通过数据转换处理,借助移动终端(手机或平板电脑)进行导航定位,可以实现像控点实时定位。本文中的像控点导航定位技术以谷歌地图为导航平台,通过带有GPS模块的移动终端实现。谷歌地图可以提供含有政区和交通以及商业信息的矢量地图、不同分辨率的卫星照片,在带有GPS模块的移动终端上可轻松实现地图上任意两点间的路线规划和实时定位导航,在PC机和移动终端上均有应用,并可通过谷歌账户进行实现在PC机和移动终端间的同步联系。通过试验研究,利用谷歌地图和移动终端实现像控点导航定位的作业流程如下:(1)在进行像控点预选后,将像控点布设网图从CGCS2000坐标系转换到WGS-84坐标系。(2)利用GlobalMapper和ArcGIS软件对像控点布设网图进行数据格式转换,将像控点布设网图转换为kml或kmz格式。(3)通过谷歌账户将像控点布设网图导入到谷歌地图中,规划到达像控点的路线。(4)在移动终端上下载谷歌离线地图,利用谷歌账户导入像控点布设网图和规划路线,实现像控点快速导航定位,如图5所示。
3.3像控点数字化整饰技术
在外业航测外业数字化测量系统中,影像可以无极放大,不用绘制点位略图。同时提供属性信息输入界面,自动生成像控说明注记的统一格式。刺点信息直接标注于影像之上,通过设置信息显示和隐藏,而不会造成影像遮挡。刺点完成之后,将刺点区域影像和像控信息叠加保存为JPG格式图片,以便后续使用,如图6所示。
4结论
关键词:水稳碎石;基层公路;应用
中图分类号:U416.214
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2013)06-0132-02
1 引言
在高速公路基层施工过程中,水稳基层是一种应用范围比较广的半刚性基层结构型式。该型式的力学性能、抗冻性能、承载力以及水稳性等都较为良好,受到了广大施工单位的欢迎。在施工过程中,由于材料的级配、配置过程中水泥的具体剂量、摊铺碾压施工情况以及道路成型时间等都比较难控制,所以有必要进一步对水稳碎石基层施工技术以及施工质量的控制情况进行探讨。
2 工程概况以及主要施工要求
某高速公路工程项目,路基的宽度范围为24.2-26m,采用水泥稳定碎石基层。其中P6合同标段路面结构共由5层即沥青砼路面厚17cm;下封层0.6cm乳化沥青稀浆;基层采用5%水泥稳定碎石34cm;底基层采用4%水泥稳定碎石,厚20cm;及路基底层组成,全线沥青砼路面上面层和中间面层均采用改性沥青。该高速公路基层结构所用主要施工材料有:水泥、碎石、水等,为保证质量,应对材料的技术特性严格进行控制和要求,并按规范进行混合料配合比试验,以确保高速公路水稳基层工程质量。整个施工过程中需要做好环保工作,避免在材料运输时发生扬尘、跑尘等现象;另外,施工期间要组织好交通行车,确保施工安全,其他事宜也都要严格按照相关规范执行。
3 水稳碎石基层的具体施工过程以及施工质量控制措施
3.1 高程控制桩施工
在对高度以及横坡进行控制的过程中,针对中央分隔带的边缘位置以及路肩内边缘位置,可以采用规格大小为10x15x3cm的混凝土方块,将其作为高程控制点,确保每个点之间的间隔距离保持在10m左右,同时进行换手复测,然后对控制点进行固定。在高程控制点处设置导梁支点,并按照设计标高适当的调整导梁的高度。
3.2 拌和以及上料施工
在进行混合料的拌和之前需要调试设备,确保含水量以及混合料的颗粒组成都能够满足施工设计要求。在拌和过程中要根据试验结果进行配料操作,为了有效弥补混合料运输、摊铺以及碾压施工中损失的水分,要求实际含水量高出最佳含水量的0.2%;拌和时应该经常检查具体的含水量并及时调整,保证混合料的质量满足施工要求;完成拌和之后要尽快将其运到摊铺施工现场,运输时做好覆盖工作;针对已经完成拌和的水泥稳定碎石混合料,需要进行抽样测量,确保含灰量满足施工规定;合理控制卸料速度,要求卸料能够和摊铺保持同步,避免发生离析问题。
3.3 摊铺及整型施工
根据水稳基层的填筑厚度为18cm,根据试验段数据初定松铺厚度为22.50cm(松铺系数为1.25);并用导梁控制标高。摊铺时采用一台ABG325型和一台ABG423型摊铺机前后相距8m进行摊铺;前一台铺摊机一侧传感器搭在钢绞线上,另一侧采用横坡仪按设计坡度定位;后一台摊铺机一侧传感器搭在钢绞线上,另一侧用滑靴,把滑靴放在前一台所摊铺出的水泥稳定碎石基准面上,位置在距水泥稳定碎石边缘20~40cm内同一位置上,调整好横坡,调灭传感器的指示灯,按照确定的松铺系数以稳定的速度连续地进行摊铺。摊铺机后设专人消除粗细集料的离析,对局部粗集料窝进行铲除,并用新混合料填补。先右幅后左幅的次序进行摊铺。在施工现场设置三名专职试验人员,进行混合料摊铺过程的含水量检查。摊铺时在每台摊铺机后面安排两人负责消除粗集料离析现象,特别是局部粗集料窝应该铲除,并用新拌混合料填补。在每台摊铺机前面两侧传感器处安排两人铲料,及时填补两侧传感器处的混合料。摊铺机在摊铺水泥稳定碎石混合料时,根据其运输能力采用了0.15km/h的低速度摊铺,保证了摊铺的质量,并且减少摊铺机停机待料的情况。
3.4 摊铺中的接缝处理施工
混合料摊铺过程中发生的接缝主要包括两种,分别是纵向接缝和横向接缝。在摊铺机的宽度满足施工要求的前提下,整幅摊铺一般不会发生纵缝接缝的问题;如果摊铺机宽度不足,则需要利用两台摊铺机同时进行摊铺和碾压,通常会将一个施工断落确定为两个结构物之间,可以有效防止横向接缝问题的发生。如果情况特殊,可以采取下述方法对横向接缝进行处理:把摊铺机周围压实度较差的混合料全部铲除,并把满足施工要求的压实段末端挖成一个向下的断面,确保该断面保持横向垂直,然后将摊铺机停在压实层的端部,利用木垫板将其提高到虚铺的高度,之后才可以继续开始新混合料的摊铺。
3.5 碾压成型施工
初压时可以使用轻型光轮压路机,将初压速度控制在1.5~1.7km/h之间,在完成一遍错1/3轮静压之后,需要按照测量结果对高程以及平整度进行检查,一旦发现不合格的点需要及时进行局部修整工作,然后再静压一遍开始混合料的复压。
在复压阶段需要按照先轻后重、先低后高以及先两边后中间的原则进行,确保轮迹重叠,从弱振开始逐渐增强,要求先后分别两遍弱振和强振碾压,将碾压速度控制在每小时2.0-2.5km之间。每完成一遍碾压都应该安排专门的测试员对密实度进行检测,对比前后两次碾压的密实度,确保密实度增加。在完成第五遍碾压操作之后,密实度应该满足相关的施工设计要求。
在终压阶段,需要将碾压速度控制在每小时3.0-3.5km之间进行一遍静压,然后利用胶轮压路机确保道路的平整度以及密实度良好,没有明显的轮迹。在完成每一个区段的碾压工作之后,都应该对道路的各项指标进行检测。
4 配合比试验
4.1 标准击实试验
该试验要求在水泥试样加水拌和之后的1小时内完成,在完成分层击实最后一层的击实操作之后,要保证试样超出试筒顶部位置的高度保持在6mm以内。
4.2 无侧限试验
该试验和击实试验一样,都需要在混合料完成拌和之后的1小时内完成,凡是超出1小时的都应该作废。通常在脱模以后试件的高度都会超出很多,这时可以利用若干个厚度在0.1mm左右、直径在150mm以内的白铁皮片进行处理。
4.3 无侧限抗压强度
4.3.1 用压力机成型试件时一定要确保加压保持均匀,在把上下压柱全部压到试模里以后,将压力保持在1mim。
4.3.2 在规定值的基础上增加1—2个试件,避免在道路养生时一些试件无法正常工作,有效的控制偏差系数。
4.3.3 由于每一个人的装料手法都不尽相同,因此在制作无侧限试件的过程中会由于强度值偏差系数过大而对强度代表值产生影响,所以装料工作要尽可能由一个人完成。
4.3.4 经常使用游标卡尺对试模进行测量,一旦发现上下直径大小不一致以及试件周边发生“起毛”等问题,应该及时进行更换。
5 施工试验检测需要注意的问题
在进行路面基层施工时候,一定要做好机械的配置工作,确保拌和楼的选择科学合理。特别是在高等级公路工程的施工过程中,采用的拌和设备一定要具备电子计量装置,确保混合料的级配精确程度满足施工要求。另外,为了保证水泥水稳碎石混合料的配比能够符合施工设计规定,需要在正式施工之前安排专门人员对称重设备进行校核。
在完成料仓以及用水量等的调试工作之后开始试生产,采取EDTA滴定法等对水泥的剂量、含水量大小以及碎石的级配等进行精确测量。要求级配符合施工要求,实际含水量不得超出预定含水量的±1%,另外要将水泥剂量保持在3.5%-5.0%之间。
5.1 级配
在拌和楼开机之前需要先投放一段混合料,并在一小时内完成筛分试验。如果试验结果正常则开始混合料的拌和工作,如果试验结果不满足拌和要求则需要根据级配将拌和楼各种料的具体出料比例进行调整,然后再进行筛分试验,直到筛分试验结果满足拌和要求为止。
5.2 含水量
在施工过程中一定要做好前后场的联系工作,根据天气情况来调整混合料的含水量。通常在粉尘含量较低时含水量会在4%~5%之间,而粉尘含量相对较高时,含水量则会增加到5.5%~6%。因此在出料的过程中如果集料发生了改变,也要做好含水量的调整工作。
5.3 灰剂量
对混合料中水泥的剂量进行合理的控制。如果水泥的剂量过少达不到设计要求,将会对道路基层的强度造成影响,而剂量过多则会增加施工成本,而且基层在成型之后会发生开裂问题。因此及时是在拌和楼看似稳定时,后场试验工作人员也一定要多进行滴定,确保拌和楼的稳定性。通常对滴定成果产生影响的因素比较多,一般包括下述几个方面:
5.3.1 在滴定过程中所使用的溶液配置情况是否符合要求,尤其是EDTA二钠称取的准确程度,而且氯化铵溶液的放置时间也不能太长。
5.3.2 所有集料、水、水泥是否有代表性。各种材料比例是否准确。
5.3.3 试验是否严格按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTJ057J-94操作,包括混合料搅拌、沉淀时间控制;取样;对滴定终点的判断;读数等。
5.3.4 为防止单一滴定的不确定性,最好由2个试验员独立平行滴定、对照,这样才能克服因滴定溶液配置错误、样品、操作等引起的误差。
5.3.5 水质不同也会导致滴定结果有出入,要定期进行总量校核,至少一周一次。
5.4 无侧限抗压强度
每天的无侧限抗压强度是否合格是判定这一天施工的水稳是否合格的决定因素,因此强度试验看似简单,实质上非常重要,需要引起试验人员的高度重视。为了有效减少试件间强度的偏差系数,提高试件的强度,应该从以下几方面增强重视程度:
5.4.1 混合料取样一定要有代表性,制作前测一下含水量及灰剂量。混合料含水量可通过锅炒法和酒精灼烧法快速测定,同时样品必须密封,防止含水量损失。
5.4.2 制作称量前对混合料再次人工拌和,如监理组、业主也取样,应同时取样,以便结果相互比较。
5.5 原材料
在后场的试验人员要多留意每天进场的原材料,把进场的材料和开始做配比的材料进行对比,出现异常情况要及时与后场材料员联系,杜绝不合格的材料进场。由于其他因素,料源往往不是同一矿山的料,这就要求对每批新料进行检测。看是否符合矿料用量比例,并及时进行调整,防止出现断档等问题。要严格控制粉尘含量。粉尘含量直接影响着水稳的强度以及成型。
5.6 其他
时刻注意皮带上出料的情况,若出现水泥卡管、矿料口皮带打滑等问题应及时停料及处理。拌和场与摊铺现场负责人应保持联系,随时通报彼此运转情况,以便对方采取相应措施。
6 水稳碎石基层裂缝预防控制措施
水泥稳定碎石公路基层的裂缝一般有温差引起的温缩裂缝,干缩应变引起的干缩裂缝、反射裂缝及外力破坏应变产生的疲劳裂纹等,这些裂缝随龄期的增长而增加。因此,在施工中尽量减少裂缝的产生,采取一些防止措施:
6.1 集料级配稳定均匀,0.5mm以下细料的质量应严格要求,控制好其含量及塑性指数;
6.2 水泥剂量控制在5%-6%之间,在达到规定的强度下尽量采用水泥剂量低限;
6.3 碾压时含水量不宜超过最佳含水量的1%:
6.4 控制好下层的压实度、强度指标;
6.5 碾压成型后养生及时周到防止忽干忽湿,炎热多风天气多洒水及时补足散失水分;
6.6 基层施工完毕后,最好在7d后即进行下封层或喷撒透层油,随后尽早铺筑沥青面层,保证基层不继续失水,引起干缩裂缝。
防潮是粮食储存过程中一项重要内容,对粮食的储存质量有很重要的作用。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。但传统的方法是用扦样式玻璃温度计,人工判读等最原始的测温方法,工作量大,难以控制,滞后严重,做好日常的粮情检查工作,可以发现问题,及时处理,以保证储粮的安全。本论文侧重介绍“单片机温度检测系统”的软、硬件设计及相关内容。论文的主要内容包括:采样、LED显示,单片机89C51的开发以及系统应用软件开发等。作为控制系统中的一个典型实验设计,单片机温度检测系统综合运用了单片机技术、模拟电子技术、通信技术、数码显示技术等诸多方面的知识。
2粮仓湿度检测系统硬件设计
粮情测控系统是计算机硬件与软件的结合体,实现了计算机对储粮的检测与预警。系统硬件由控制部分和信号检测部分组成,其中,控制部分包含五个模块:控制器模块、手动按键、显示模块、通信模块和报警模块;信号检测部分包含一个模块:湿度检测模块。
2.1核心单元电路
综合考虑系统的方便性,可靠性,性价比等因素,系统主机芯片采用AT89C51。AT89C51是控制系统常用的单片机,应用在很多领域,利用它完成的报警系统很多。使用AT89C51单片机构成的计算机系统能够实现准确的采样煤气浓度,能够达到题目的设计要求,而且AT89C51单片机相对于其它型号的单片机,更加易于学习和掌握,性能也相对比较好。
2.2检测传感器和检测电路
湿度检测采用的是湿度传感器HS1101。在粮情测控系统中主要是检测室内与室外的湿度,一般一个粮仓有两个湿度检测点,且精度要求不高。
2.3显示电路设计
系统显示模块采用数码管动态显示原理,清晰的显示实时湿度值
3软件设计
整个系统软件设计分为两个部分,作为主控的上位机的软件设计及作为数据采样的单片机终端节点的软件设计。系统采用模块化编程,将各部分功能分别实现,主要的功能子程序有:数据采集、标度变换、线性校正、数制转换、数值显示、发送、接收和部分中断子程序。
4系统调试
本次设计采用的是模块化电路和模块化程序,因此在联调时只需要把各模块进行正确的连接就可以实现仿真,其模块与电路图在前面已经介绍这里只是给出总体调试的效果,把软件调试的.HEX文件烧入其中的AT89C51中就可以运行了。
5结语
关键词:科技期刊;市场意识;创新发展
中图分类号:G206.2文献标识码:A文章编号:1672-8122(2011)06-0078-02
《计算机测量与控制》杂志是中国计算机自动测量与控制技术协会主办的刊物,于1993年创刊,1995年转为公开发行的科技期刊,为季刊,2000年改为双月刊,2002年改为月刊。其始终围绕着“报道前沿技术,引领测控领域发展,突出前瞻性、导向性和实用性”的办刊方针,学术水平、期刊质量和经济效益不断提高,期刊市场经营意识不断提高。创刊至今已走过18年历程,正是由计划经济向市场经济转型的时期,由行政拨款办刊过渡到自收自支、自办发行,以刊养刊的办刊道路,这对办刊人来说,意味着丢下拐杖和铁饭碗,到市场经济的大海中去游泳,要想生存和发展,编辑部必须按市场经济规律运作,期刊必须接受市场的检验和读者的认可,逐步创造一种自我生存、自我发展、具有竞争力的氛围。
一、找准期刊的定位,打造自己的品牌
期刊要生存、要发展,只有依靠清晰的定位、准确的目标读者,以及符合读者需要的产品和服务。《计算机测量与控制》是报道自动化测试和控制技术科技的刊物,它是集计算机技术、先进的总线技术、传感器技术、网络通信技术、人工智能技术、软件技术于一体的高新技术。在航天和国防的各类武器系统、卫星系统、载人航天和绕月工程及民用领域得到了广泛应用。《计算机测量与控制》以“报道前沿技术、引领测控领域发展,突出前瞻性、导向性和实用性”为宗旨,面向国防工业和民用工业的自动化测控领域。主要定位在自动测试、试验验证和控制技术领域,报道国内外测试技术的理论、成果和先进的总线技术标准,突出应用技术,促进测控领域新技术应用和科技成果向生产力的转化,既强调理论与实践的结合,又兼顾提高与普及并举。利用本刊的学科优势,重点加强“自动化测试”、“试验验证”、“控制技术”、“军事测控技术”、“设计与应用”等特色栏目,形成自己的优势,突出个性。同时,不断研究国内外测试和控制领域的难点、热点、焦点,根据该学科领域的发展变化,及时修改报道内容,不断满足读者对新技术的需求,争取更多的读者群。
二、树立前沿意识,提高期刊学术水平
计算机测试和测控技术发展迅猛,应用领域广泛,基于总线标准的测试技术不断出现,作为主编必须了解本学科领域的发展和变化,培养善于捕捉、把握、跟踪、剖析新信息的能力,在选题工作中注意瞄准前沿、跟踪新技术发展的方向,时刻关注报道本学科领域的发展动态,选择具有学术价值的稿件,避免稿件的重复性、低层次性和抄剩饭,更好的为本学科领域的读者服务,为武器装备测试手段的现代化服务。
在选题组稿中,我刊注重发挥学科带头人、专家和读者的作用。一是向学科带头人征集选题计划,提出阶段性的报道内容,撰写综述与评论的文章,为读者导向;二是发挥编委会的作用,要求编委随时提出对报道内容的评价意见,对栏目的设置,论文的创新性建言献策;三是利用中国计算机自动测量与控制技术协会每年举办全国性测试与故障诊断技术研讨会和国防科技工业试验与测试技术发展战略高层论坛的平台,了解专业领域的发展方向,选择相关的报道题材;四是由同行专家和读者评价论文的创新性、科学性和显示度,并融入年度报道规划中;五是向优秀期刊学习,取人之长,补已之短,把大视角、全方位收集的意见综合起来,对改进编辑部的工作、提高学术期刊的质量至关重要。
通过报道具有前瞻性的论文和选题计划,除提供给读者知识的享受外,还应达到三个导向作用,一是高学术水平的导向,通过刊发高质量、高水平论文,引导读者向虚拟试验技术与综合试验验证,先进总线技术、人工智能故障诊断技术、通用测试与故障诊断、控制技术等专业领域研究的深度方面发展;二是开展学术课题研究方向的导向,引导科技工作在技术研究领域不断创新;三是学术服务的导向,使学术期刊成为科研工作的智囊,起到了开阔视野、了解动态、启迪思路的作用,坚持科技期刊与学科的同步发展,为建设创新型国家和科技成果向生产力转化服务。
由于期刊的学术水平和编辑质量的不断提升,《计算机测量与控制》先后入选中国科技核心期刊,中文核心期刊,500种精品期刊,俄罗斯《文摘杂志》、英国《科学文摘》、美国《剑桥科学文摘》等国内外著名检索机构。在2005年荣获国家“第三届国家期刊奖100种重点期刊”、“读者喜爱的优秀学术期刊”、首都广告业精神文明先进单位、清化大学执行规范优秀奖等荣誉。2010年在中国科学技术信息研究所的评价指标中,《计算机测量与控制》在航空、航天工业科学技术类期刊中总被引频次学科排名第3位,影响因子排名第7位。英国《科学文摘》从2003年至2009年,收录我刊文章3125篇。
三、扩大宣传力度,强化经营意识
期刊成败的基础在于编辑,成败的关键在于市场,期刊社会效益和经济效益是靠市场来实现的,期刊的市场化是大势所趋,是期刊生存发展的必由之路。[1][3]在期刊进入市场过程中,必然要遇到各种困难,只要我们树立正确的办刊理念,按市场化规律运作,就会找到适合本刊的发展之路。
第一,在办刊理念上,要跳出计划经济时代的圈子,克服等、靠、要的思想,树立策划意识,策划是前进的导向标,树立广告意识,广告是提高期刊经济效益的来源之一;树立品牌意识,打出品牌,就奠定了发展基础;树立发展意识,才能做到不断创新;树立经营意识,才能不断提高期刊的管理和经营水平。
第二,期刊是传播知识,技术的园地,但又是一种特殊商品。既要注重传播新技术,为建设创新型国家服务,又要讲投入产出,经营创新是摆在我们面前的一个最大挑战,也是反映我们自主创新能力的重要标志。所以,期刊像产品一样,要进入市场就得加大宣传力度、传播力度,使更多的读者、厂商了解、钟爱自己的刊物,我们主要做法是:
1.以学术交流会为平台,扩大赠阅量。我刊是中国计算机自动测量与控制技术协会主办的刊物,每年要主办全国性学术研讨会1~2次,同时参加全国工业展览会10多次,充分利用这些宣传平台,为会议代表和观众赠阅杂志,只有让更多的专业读者阅读刊物,才能扩大期刊的传播因子和影响力。
2.在内容上扩大信息量,新产品信息。设立“新产品信息”栏目,把国内外开发、经营与本刊专业密切相关厂、所、公司的新成果、新产品即时出来,为从事设计、开发的读者提品信息服务,在读者、商家、编辑之间搭起一座互通信息的桥梁,为新技术、新成果的推广应用提供渠道。
3.开展广告业务,实现双赢。利用《计算机测量与控制》传播力度大,专业读者集中的优势,发展广告业务,争取我协会的会员单位、从事计算机测控行业的制造商做广告,实现杂志社与产品经营的厂商互赢。开展广告业务,提高期刊的质量和发行量是前提,提高期刊的知名度和影响力是基础。
4.利用网络,宣传期刊和厂商的产品。我们在创办的“中华测控网”上,把期刊文章上网供读者阅读,把广告厂商的产品上网供设计师选购,既提高了期刊的信息传播,又宣传了广告客户的企业形象和成果推广。因此,树立良好的服务意识和经营意识,讲诚信服务,才能实现杂志和商家相互依存、共同发展的双赢目的。
《计算机测量与控制》杂志社坚持履行社会责任,在广告业务经营中,做到政治文明、精神文明一起抓,定期公益广告,几年来从未过违法广告,2005年被北京市委宣传部、首都精神文明建设委员会、北京市工商局评为“首都广告行业精神文明先进单位”。
四、执行国家保密法,杜绝泄密文章发表
我刊是背靠航天,面向军工和民用领域,部分文章涉及到武器装备的敏感题材,必须杜绝涉密文章的发表。认真执行《中华人民共和国保守国家秘密法》,我们制定了编辑部保密的规章制度。对一些涉及到军事、武器装备的敏感题材严格进行保密审查,由作者单位提供保密审查证明后才能发表,文章不涉及具体型号、参数和保密的敏感技术,十多年来,我刊常抓不懈,崩紧保密这根神经,没有发表过涉密事件,不断提高保密管理与技术防范水平。
五、成立杂志社,促进期刊可持续发展
期刊要持续、健康的发展,需要与之相适应的体制和机制,体制和机制已成为制约该行业发展的根本性因素。[2]很多期刊挂靠在厂、所,办刊经费由上级拨款,工资、福利由主办单位支付,很多编辑部主任、总编都是上级派来的机关领导干部,没有意识到自己身上责任,较少考虑期刊的经营和发展,不利于发挥期刊编辑人员的积极性和创造性。
国家新闻出版总署出台了《关于进一步推进新闻出版体制改革的指导意见》,期刊作为新闻出版业的重要组成部分,鼓励期刊推进编辑部的转企改制。因此,2008年,我们编辑部报国家新闻出版总署批准,经北京市工商局注册,将《计算机测量与控制》编辑部注册为杂志社,改制成为企业法人单位,实行企业化经营,成为自主经营、独立核算、自负盈亏的企业。明确了经营方针、积极开拓市场,加强成本控制和质量管理,理顺和激活内部管理机制,包括有效的激励机制、灵活的市场机制和高效的用人机制来激发和调动全体员工的积极性和创造性。不断建立和完善各项规章制度和管理办法,做到有章可循,职责明确,使杂志社各项工作走上正规化、规范化的道路。
杂志社成立后,在体制上迈出了重要一步,更有利于期刊的经营和发展,有利于按市场规律独立运作,赋予我们更大的责任和压力,从管理方式上、经营方法上带来新的挑战,既要注重杂志社的效益,又要处理好期刊的质量。通过杂志社运行几年来看,产值比以前提升20%,载文量比以前增加100多篇,保持了期刊的学术评价指标相对稳定。管理水平和市场化经营能力在不断改进和提高,为促进期刊的可持续发展注入了新的活力。
《计算机测量与控制》在发展过程中取得了可喜的成绩,坚持市场化道路,促进了期刊的改革与发展,期刊的社会影响力和传播力不断提升,实现了社会效益和经济效益的同步发展,但与国内优秀期刊相比,还存在一定的差距。我们将进一步创新管理模式,找准期刊的发展定位和市场定位,学习优秀期刊的办刊经验,积极进取,开拓创新,顺势而为,把握机遇,为推进我国的测控技术的创新做出贡献。
参考文献:
[1] 陈玉琴.议学术期刊的可持续发展[J].中国科技期刊研究,2006(17).
英文名称:Radio Engineering of China
主管单位:信息产业部
主办单位:中国电子科技集团公司第54研究所
出版周期:月刊
出版地址:河北省石家庄市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1003-3106
国内刊号:13-1097/TN
邮发代号:18-150
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1971
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核心期刊:
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
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期刊简介
测控技术作为新兴产业,是电子技术中的重要内容。测控技术无论是在科学研究领域,还是在工业领域,都起到了技术支撑作用。测控电路在实际的应用领域中,可以保证多种电子设备和产品正常运行。为了保证电子设备和产品能够安全稳定地运行,本论文针对电子技术中测控技术的应用展开研究。
关键词:
测控电路;电子技术;应用
科学技术的进步让人们感受到时展越来越快。特别是电子技术已经深深地渗入到人们的生活中,是人们赖以生存的专业技术。随着工业自动化方向发展,电子技术中的测控技术在工业领域中得以广泛应用。但是电子设备实际运行中会出现各种干扰源而导致测控系统的运行难以满足技术要求。为了确保测控系统能够处于运行可靠,就要采用相关的抗干扰技术将抗干扰措施制定出来。
一、测控系统干扰源的分析
(一)电磁干扰
当电子设备处于运行状态的时候,就必然会在电子设备的周围产生电磁场。其中的主要原因就在于,电子设备运行中必然会使得电压和电流产生变化。但是,这种变化或者是连续发生的,或者是间歇性的,如果电压和电流的变化速度过快,就会有电磁场产生[1]。电磁场中的电磁能量并不仅仅在有限的磁场范围内,而是会以电路为主体,不断地扩展活动范围,由此而影响了测控电路的正常运行。
(二)地线干扰
地线具有一定的抗阻性。当电流沿着接地线流动的时候,就会使地线上有电压产生。电流受到阻抗的影响而不断增大,电压也会随之增大而导致地线的负载增加。当测控系统对电子设备进行测试的时候,如果电子设备为大功率设备,在地线中就会有强电流通过,随之,连接电子设备的电缆上也会有电流通过,而且电缆中所流通的电流缺乏稳定性,导致每一根电缆中所流经的电流都会有所不同,这些电缆中的电压也会各有不同。缺乏稳定性的电流和电压的大量存在,就会产生差模电压而影响电路的正常运行。因此,应在测控电路中增加相应的过压保护电路,以保证整个测控电路以及测控系统的正常运行。(图1:过压保护电路)
(三)湿度干扰
电路处于运行中如果环境湿度过低,就会在电路周围产生静电效应从而对电子设备造成干扰,特别是在静电干扰下使得测控电路中的检测信号受到干扰而导致元器件失效,最终造成整个测控系统无法正常运行;如果环境湿度过高,就会引起元器件间的短路和PCB的焊点锈蚀,在高湿度环境的影响下则这些焊点的接触电阻就会有所提升,而影响了使用性能的发挥。如果这些焊点处已经被锈蚀,就会导致电子元器件功能减退而引发电路短路。
二、电子测控技术的应用
(一)合理的电路设计
所有的元器件在使用之前都要做好测试,并根据实际应用需要而经过技术处理,调试合格之后方可使用。如果是逻辑元器件,要采用接地技术,以提高电路的抗干扰能力,确保电路处于正常的运行状态。在电路的设计上,注意逻辑电路与数字电路要分别单独使用,且要对电源线进行加粗处理。接地线要尽量选择网状的接地线或者环形的接地线,并在连接接地线之前,要做好加粗处理工作,以确保逻辑电路和数字电路在数据的传输和走向能的传递上保持方向上的一致[2]。在进行布线的时候,折线的角度不可以超过90度,以在电路运行中能够对频率很高的噪音产生抑制作用。为了避免来自噪声的干扰,还要采用接入旁路电容的方法,即将旁路电容接入到PCB板上面的IC点。所有接入的引线都要与接受旁路处理的端口相靠近,注意接入的引线长度要合适,避免由于过长而影响技术处理效果。
(二)屏蔽技术的应用
如果是对电磁场屏蔽,就要对噪声骚扰源使用接地导体将其包围起来,可以对电路以有效保护。屏蔽体所使用的导线要以铜或者铝等具有良好的导电性能的材料为主,控制好中心导线的长度,以避免其从屏蔽体中伸出过长。如果屏蔽体是网状的,网孔要尽量小,且要采用单端接地的方式,以保证屏蔽体有效地发挥屏蔽作用。如果既具有干扰能力的电磁场具有很高的干扰强度,在设计屏蔽电路的时候,就需要采用双层屏蔽技术。但是,这种双层屏蔽技术在使用中需要注意要加装滤波电路,且内屏蔽盒与外屏蔽盒之间不能够多处连接,一点连接即可。双层屏蔽的两个屏蔽体之间所间隔的距离不可以太大,以确保获得最好的屏蔽效果,而且屏蔽层之间不可以有间隙,间隙的厚度与单层屏蔽材料的厚度等同[3]。如果干扰电磁波为空间电磁波,很容易对具有较高灵敏度的信号接受设备造成干扰。对这种空间电磁波可以采用金属网屏蔽室进行屏蔽,屏蔽效能可以达到45dB至50dB。如果金属网屏蔽室为双层的,且有绝缘衬垫安装在其中,所能够获得的屏蔽效能就可以达到75dB至95dB。屏蔽室的连接要正确,以在发挥屏蔽作用的同时,还确保屏蔽体本身能够安全运行。此外,可同时根据电子产品的不同特性在测控电路中增加不同类型的滤波电路,可以将骚扰电磁过滤掉。(图2:滤波电路)
(三)接地技术的应用
测控系统的接地多会采用三条地线,其一为信号地线,用于低电平电路接地;其二为噪声地线,包括电动机的地线、继电保护装置的地线等等;其三为外接地线,连接在交流电源的接地线上,用于外壳、机架等接地使用。虽然接地技术可以单独使用,但是要获得良好的抗干扰效果,则需要与屏蔽体结合使用。如果电路处于运行状态时,工作频率没有超过1兆赫,就可以将屏蔽体的接线用于一点接地设计,地线的长度要局限于信号波长的1/20[4]。如果工作频率超过10兆赫,就可以将屏蔽体的接线用于多点接地设计。所选用的接地线要加粗,特别是连接印刷板上的接地线,要确保接电线所流过的电流要达到印刷板上所流过的电流的3倍之多。如果印刷板上为数字电路,就需要接地线的线路为闭环线路。
三、总结
综上所述,电子技术中,测控技术属于是新型的技术,而且随着电子技术的发展,测控技术也在不断地更新。各种电子设备中的测控系统往往会受到各种因素的干扰而导致系统无法可靠运行。特别是电子设备的使用功能不同,对使用环境也具有不同的要求,当然,其中的测控电路受到干扰的原因也会有所不同。这就需要提高测控电路的抗干扰能力,在测控电路的设计中加入相应的抗干扰电路,以确保测控系统处于良性运行状态。
参考文献:
[1]彭捷.电子技术中测控技术的应用[J].应用技术,2014(08):235-236.
[2]刘志刚.现代测控技术的发展及其应用探析[J].机电信息,2012(12):114-115.
[3]冯嘉鑫.电子技术中测控技术的应用[J].基本建设经济,2014(03):197-198.
关键词:以太网;蓝牙;EPA;测控系统
The EPA bluetooth application in mine
measurement and control system communication
GAO Ya-lan(Institute of Electrical and Information Engineering
of Anhui University of Science and Technology,Huainan 232001,China)
Abstract:To Ethernet network in coal mine underground communication need wiring, limits the movement of field devices and network restructuring. Bluetooth wireless communication technology has high security, strong anti-jamming, flexible networking characteristics of alternatives to traditional Ethernet network communication technology become an inevitable trend. Mine measurement and control system are studied in this paper .The EPA bluetooth communication module embedded in the mine field devices realize the automation of the coal industry production.
Key words:Ethernet;bluetooth;EPA;measurement and control system
在现代自动化技术中,无论是测控技术,数据采集技术还是过程控制技术,都离不开单片机。由于单片机技术的快速发展,工业自动化的体系结构产生了巨大的变化。用多片单片机构成分布式测控系统,使工业自动化的研究提高到了一个新的台阶。煤矿井下作业因为远离地面, 地下环境复杂,环境恶劣,还存在一些不可预知的环境,很容易发生事故,因此煤矿产业实现自动化生产是具有重大意义。在控制系统中,在不同的软件设备中分布着各个软件对象模块,对象模块之间通过通信网络互相连接,构成了一个完整的应用控制程序。随着单片机的高速发展,分散的设备的处理能力得到不断的增强。由于分布式设备和工具的应用具有的性能有着和集中式应用一样的作用,控制系统中的所有对象和数据在任何时间都可以被任何设备访问。EPA使很多成熟的IT技术在工业控制系统中得到应用,并且利用确定性通信调度策略和稳定、高效、标准的以太网,为适用于现场设备的实时工作建立了一种全新的标准。EPA分布式控制系统的发展和应用使煤矿实现现代化的自动化安全生产实现可能。针对矿井下复杂的环境,本文主要研究了通过蓝牙通信技术的无线通信功能,将以太网与EPA蓝牙通信技术相结合的方法。
1 系统硬件结构
本论文的矿井测控系统由基于EPA协议的蓝牙通信模块组建而成,系统主要由EPA网桥,基于蓝牙通信的现场设备,蓝牙接入点等组成。系统的硬件结构图如图1所示。
通过“蓝牙”技术的面向底层控制设备的双向数据传输,嵌入式蓝牙通信模块成功的嵌入到矿井下的多种现场设备中。
EPA网桥是专门为EPA数据包设计的数据转发设备,它具有两个甚至多个网络接口,将多个网络互连起来,为彼此间提供了透明的通信。此网桥集成BNC和A13I10,ET收发器、接口之间的自动检测功能,避免了由于以太网频道争夺特性导致的读出多路存取协议的问题,因而不会发生采用一般交换机在报文转发时所出现的广播风爆。
基于蓝牙通信的嵌入式EPA现场设备可以把蓝牙通信模块嵌入到现场设备中,在模块设计时要考虑到以下因素:
(1)系统扩展:所设计的模块应能支持产品升级与功能扩展。
(2)系统配置:按照系统功能要求配置设备。
(3)程序效率:外部设备和外部事件尽量采用中断方式和CPU联络。
(4)抗干扰性:简化器件,器件越多,器件之间的相互干扰越强。
2 蓝牙通信块的硬件方案
蓝牙通信模块主要由微控制器,蓝牙芯片及存储器RAM组成。
蓝牙通信模块中微控制器选用美国ATMEL公司的AT89C51芯片,AT89C51是一个低功耗,高性能的含有4K字节闪烁存储器的8位CMOS单片机,时钟频率高达20MHZ,与MCS-51的指令系统和引脚完全兼容。闪烁存储器允许在线(+5V)电擦除,电写入或使用。此外,AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,支持由软件选择的两种掉电方式,掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位,非常适合电池或者有低功耗要求的场合。AT89C51芯片内的4K字节闪烁存储器可在线编程和使用编程器重复编程。AT89C51具有两个优先级嵌套中断结构,一个可编程全双工串行口,可寻址64K字节外部数据存储器和64K字节外部程序存储器空间的控制电路。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串口通信口及中断系统继续工作。硬件原理框图如图2
现场设备之间可实现串口全双工通信,蓝牙通信模块用来与现场设备进行连接:系统上电复位后,首先完成蓝牙模块的初始化,现场设备所测的数据通过串口传送给蓝牙的CPU,现场设备在它的通信网络覆盖范围内搜索另一现场设备。当另一现场设备接收到上位机蓝牙模块发送的控制命令后,完成与上位机的建立连接,数据传输,断开连接等操作。
3 结束语
本文设计的EPA蓝牙测控系统使煤矿实现现代化的自动化安全生产实现可能。将蓝牙通信模块成功嵌入多种现场设备中,通过EPA网桥实现设备之间的透明通信,大大提高了系统的安全性和稳定性,使煤矿的安全生产大大的提高。
[参考文献]
[1]马金山,姚兆建.基于网络的煤矿机械模型库系统的研究和开发.煤矿机械,2011(11):216-217.
[2]谢凯东,卢山.一种高可用性的冗余工业实时以太网设计[J].仪器仪表学报,2010:704-706.
【论文摘要】通过结合国内牵引供电综合自动化现场教学需求,根据实际工程项目提出并设计了一种适合供电段操作和运行维护人员的教学培训系统,该方案软硬件结合,具有投资低,便于学员快速入门上岗,也便于升级换代的特点。
1引言
随着铁路大规模提速,东南沿海主要千线正在逐步实现电气化,牵引变电站基本采用了最新的综合自动化技术,对于新建供电段和既有旧的电气化线路,对值班和运行维护及管理人员都提出了较高的专业供电技能要求,采用以往的课堂教学模式难以直观对学员进行系统培训,同时由于现场设备都在投运状态,无法满足学员的操控需求。借鉴国内国际经验,采用全仿真模拟教学软件进行教学已经在飞行员、机车司机等职业培训领域得到推广,但该类系统投资巨大,对学员文化和专业基础要求高,难于适应基层站段人员的应用需求。
因此,有必要采用全新的综合自动化教学培训方式对学员进行仿真培训。设计的教学培训系统首先要直观,便于学员操作,尽量与现场应用模式保持一致,这样通过教学培训可快速满足岗位上岗要求,能很快适应现场的工作,安到厕利地完成操作维护任务。同时也要利用 计算 机 网络 和流行的多媒体教学的手段,加速学员的知识培养和动手操作,从设备内部熟悉系统的工作原理和掌握故障排查方法。
2设计原则
为实现基层运行人员快速熟悉和掌握现场综合自动化的目标,充分利用软硬件资源,按典型牵引变电所进行设备配置,一次设备全部采用模拟方式,主变和电容等一次设备可在现场进行知识讲解,断路器和隔离开关为保证操作的直观性,需要配备模拟机构。wWw.133229.COM由于电站设备的备用设计,可按半个牵引变电站进行硬件系统配置,实际操控完全满足全站的操作要求,对于备用电源自投,可采用软件模拟方式进行培训教学。考虑到需要进行保护模拟和测量模拟,需要外配电压电流源,通过其调节可直观进行保护试验和测量观察。
系统构筑一台服务器,通过服务器对保护测控设备进行操作,通过服务器建立基于tcp/ip协议的局域网,配置一定数量的学员机,使资源得到共享,每台学员机都可通过服务器抢占控制权,对保护测控设备进行操作,当不操作设备时,每台学员机可进入仿真环境进行仿真模拟培训。
模拟培训软件采用先进实用的计算机应用软件,对电气化铁路综合自动化系统的牵引供电原理、保护原理、所内实际操作演练、故障模拟、工程应用等进行教学,同时能够软件模拟正常状态下的倒闸作业以及事故状态下的处理手段,同时系统配置评价考核子系统,具备丰富的实用题库,可对学习效果进行基本评估,以确认学员的学习能力和检验学员的知识掌握程度,为保证现场设备运行安全提供人力资源保证。
牵引供电培训系统由保护测控盘、机构及故障模拟盘、电压电流源、控制台、联网微机和服务器组成。组网采用星型高速以太网连接,保证多媒体信息量带宽要求。全部采用多媒体电脑,具有先进的多媒体教学功能。硬件系统的配置将保证系统有足够的冗余度,云博机的内存、cpu时间和硬盘空间均应保证有40%以上的余量。
3牵引供电综合自动化教学仿真系统组网方案
教学培训系统组网示意图如下:
4培训系统主要功能
4.1教学部分
采用组网微机进行系统模拟操作和仿真培训。系统正常工作时只有一台主机可对保护测控盘进行操作,当该机操作时,其他 计算 机无法登陆进行保护侧控盘操作,只能进行仿真模拟操作,当无主机对保护侧控盘操作时,每台计算机都可抢占主机地位,对保护测控盘进行操作。系统(te`i’s)采用多媒体计算机系统,应用视频处理技术,通过高分辨率彩色屏幕,来表现电气化铁路综合自动化系统的构成,并通过 艺术 处理,来形象地表现电气化铁路综合自动化系统的运行方式,系统组网、组屏方式,后台监控软件及保护测控盘的控制操作、保护装置的原理及操作,资料查询等内容。利用多媒体丰富的图形、图象及数字化处理技术,提供友好的人机界面,使学习者身临其境地进行实习操作,创造最佳的教学环境。教学部分内容主要包括牵引供电系统原理,保护原理,综合自动化系统装置原理,图纸说明系统和工程应用部分。
4.2仿真模拟部分
主要针对以下部分进行仿真:综合自动化系统的监控后台软件,备自投,保护测控盘的柜体,电铁馈线保护装置,电铁变压器差动保护装置,电铁变压器后备保护装置,电铁变压器本体保护,电铁并补保护测控装置。由于需要培训的操作主要是针对后合监控系统可遥控的开关和刀闸的操作,以及各保护装置的操作。因此仿真培训系统采用仿真的设计。包括供电系统的正常手动/遥控控分、控合,远方/当地投入退出,操作方法按照实际系统的操作规程进行。以及事故处理,如开关状态故障,变压器:差动保护、重瓦斯等本体故障、轻瓦斯等告警故障、高压过流、低压a过流、低压b过流等,110kv进线失压,馈线过流、距离保护i段ⅱ段、电流速断、电流增量保护等,电容器速断、过流、谐波过流、差压、差流、过压、低压等。
关键词:体系结构;水文自动测报;传感器网络技术
中图分类号:TN711 文献标识码:A 文章编号:
传感器最早在军事等领域应用,传感器网络由空间上分布的许多自动装置构成计算机网络,通过传感器,装置对不同位置的物理或者污染物、运动、压力、振动、声音、湿度等环境状况进行协同监控。虽然传感器网络最早起源于军事监测,现今已经在交通控制、家庭自动化、健康监护、生态监测等很多民用领域应用。传感器集成了分布式信息处理技术、嵌入式计算技术、通信技术、传感器技术,具备通信、计算、感知等功能。而论文中的主角传感器网络技术可以对网络分布区域内各种监测或环境对象的感知和采集,并对其进行处理,最后以多跳中继的方式,通过随机无线通信网络,给用户终端传输信息。在交通管理、医疗卫生、环境监测、远程控制等领域方面都离不开传感器网络技术,我们就来了解一下其在水文自动测报系统中的应用。
水文测报系统
传感器网络与其他无线网络的本质区别在于:它是以数据为核心的网络,它是具有分布式的智能网络系统。传感器网络实现了虚拟计算世界和真实物理世界的耦合。传感器网络中,网络在得到信息后,将其汇报给用户。社会经济的飞速发展,科学技术水平的不断提升,水文测报系统也进入了网络时代。水文测报系统为一个计算机网络。而系统按照不同的用户,将其分为中央机、中枢机、中心机、现场机。在国家防洪防旱调度指挥中心或者国家水利部服务的为中央机,在流域级管理的信息系统称为中枢机,服务于市级管理部门的信息系统称为中心机,而布置在现场环境的水文传输以及遥测系统称为现场机。建立水文测报系统的目的就是要将在现场采集的水文数据传达到数据处理中心,再通过决策和融合处理,满足系统同于管理与组织的目的。由现地机到中心机、由中心机到中枢机、中枢机到中央机,水文测报系统采用网络拓扑结构。通过现场装配的传感器,将各种水文数据由各个水文测站进行采集后,在进行存储前,适配器会将不同标准与格式的数据转变为具有统一标准格式的数据,并通过等无线方式或等有线方式传输到中心机,再对各种数据分析、处理、存储后,通过例如:、等传输至上层控制中心。
获取与处理信息是为了能够使传感器资源达到最优工作状态,用户除了能够及时掌握环境内的影响因素数值外,就需要控制与管理资源。管理层与系统组织控制与管理了分布于网络环境中各个节点上的数据源设备。智能仪表仪器、工作站、计算机等都在网络节点上体现。其核心设计就是采用分布模式代替了原来集中控制的测控网络,使其成为具有智能化、网络化、分散性、可互操作性、开放性的测控系统。
水文测报系统中传感器网络技术的应用
由处理、传递、收集水文实施数据的各种计算机、通讯设备、传感器等装置共同组成了水文自动测报系统。主要用于水利的调度和防汛,其分为中心控制站、信息传输通道、遥测站这3部分。水文自动测报系统仅需要几分钟的时间就可以处理小流域范围内的数据收集,并提供出水库、重点河段的水清和雨情等。
中心控制站将各个遥测站的水文数据集中,在经过了整理和计算后,对闸门的启闭进行控制,并及时预报洪水情况,最终实现水利调度。中心控制站的设备主要有电子计算机和通信电台等组成。信息传输通道分为无线和有线两类,作为电波传输线,它将中心控制站与遥测站连接。无线电通道克服了距离或障碍的困难,中继站在通信距离大于五十公里位置设置,能够满足各个方向通信要求。而有线通道可采用电话线为其专用线路,有线通道的不足之处在于受恶劣天气影响较大,会增加架空线等设备的成本。而有线通道最大的特点就是使用较为可靠方便,抗干扰能力强等。人们往往采用脉冲调制数字通信来作为传输信息的方式。遥测站中有电源设备、电台、数传机、编码器、水位计、雨量计等仪器设备,通过中心控制站的控制,遥测站实现自动收集水文参数实时数据,并将这些数据编成脉冲信号,传递于中心控制站。
我国的湖泊、江河分布范围广,例如太湖、长江等流域范围内存在着人力难以观测障碍,而在这些难于达到的流域部署传感器节点,就可对高精度的数据做到了如指掌,在水文监测中,使用传感器节点所组成的传感器网络,具有着显著的特点。第一,传感器的节点可以在节点之间进行监控,且具有通信能力,可以通过环境的变化来实现对复杂情况的控制。无线传感器节点其自身也具备了一定的存储功能和计算功能。第二,传感器的网络节点具有精度高、采集数据量大等特点,每一个局部区段的具体信息都可以由每个节点检测,其节点分布的范围广、密度高。第三,该传感器网络人为影响流域的因素小,因为传感器节点的部署简便,仅需要部署一次即可,且体积小。
2.1结构
传感器节点能够分布在不相邻的测控区域中,也可以集中部署在同一个区域内,不管如何布置,都可以形成传感器网络。传感器网络在水文测报中的应用如图所示。传感器节点向网关节点传送感知到的数据,而将传感器节点传输来的数据传到基站就是网关节点的任务,期间,数据会经由传输网络进行传输。传输网
图传感器网络用于水文测报系统的体系结构图
络的传输方式可以是无线也可以是有线。它负责协同综合网关节点、传感器网络网关节点信息的局部网络。基站备有本地数据库,用于传感数据的存放。通过,基站可以将数据传输至用户数据处理中心。用户可以在任何时候、任何地方,通过连接了的计算机,发出命令控制基站。
2.2功能
传感器网络通过分析流域内水文测报传感网络,而构建了其功能。在其功能中,从下至上分别为基础层、网络层、中间件层、数据处理与管理层、应用开发层。一个传感器的集合体现在基础层中,基础层是以研究水文测控系统中的蒸发器急闸门开度仪、雨量计、水位计等传感器及其系统为核心,它的主要功能有信息的初步处理、感知信息的传输与、感知对象信息的采集、监测感知对象等。网络层支持多传感器之间的写作,成功完成大型感知工作,网络层实现用户与传感器、传感器与传感器之间的通信,有效管理和控制传感器节点。通过软件系统,中间件层能够分析传感器网络系统的动态环境和资源管理。传感器数据管理与处理是数据处理层的核心,其中包括了对各种数据进行管理,支持感知数据的查询、存储、采集等,并对软件系统进行分析和处理。另外,还包括,对大型分布式传感器阵列的图像识别方法,排除误差信息的方法、新型统计算法等等。应用开发曾能够使用不同的应用层软件,开发各种传感器网络应用软件,它以检测任务为基础,传感器网络的管理层有远程管理、网络管理、拓扑管理、能量管理等。传感器管理主要对传感器智能设备和资源的管理,这时从广域上来讲的。另外,传感器的管理还可以看成是对传感器网内节点的管理。