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企业数控技术

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企业数控技术

企业数控技术范文第1篇

关键词 数控技能大赛 中职教育 专业建设

中图分类号:G712 文献标识码:A

On Revelation of NC Skills Competition for Vocational

CNC Professional Development

XU Liuwen

(Guangxi Vocational Education Center, Guigang, Guangxi 537100)

Abstract Vocational NC skills competition in vocational education is an overall review of the outcome of college and university education, this paper combines with practice, through the analysis of the years of CNCC summary, discuss inspiration on their professional development of vocational superficial CNC brings.

Key words NC shill competition; secondary vocational education; professional construction

1 数控技能大赛的特点

1.1 是引导中职教育专业教学改革的“风向标”

竞赛项目每年都会随着市场对数控专业人才的需求而进行相应调整,其内容和企业典型零件特征尤为贴近,强调并突出最新工艺方法,以第四届数控技能大赛为例,随着多轴加工技术及复合加工技术的发展,大赛也紧跟数控技术潮流,适时性地增加了加工中心五轴比赛项目,突出了最新的加工工艺方法,充分体现了职业教育以服务为宗旨,以就业为导向的职业教育特色,成为中职院校数控专业教学改革的“风向标”。

1.2 体现了“做中学,做中教”的中职教育特点

不同于传统的竞赛模式,在数控技能大赛中,当选手遇到困难时指导教师可进现场对其进行口头指导,这种竞赛规则很符合现实企业中“师傅带徒弟”的实际情况,对参赛选手而言,是一个极好的边实践边学习提高的过程,对教师而言,是一个很好的将教学内容与生产实际接轨的经验,能有效预防教师在今后的教学过程中出现内容的真空。

1.3 符合企业对人才的综合需求

数控技能大赛难度大时间紧,竞赛形式主要是以小组比赛的方式进行,要想在如此高难度的情况下,在比赛时间内完成所有设置的项目并确保取得优良成绩,参赛选手自身的技能固然重要,但团队之间各个成员之间的配合能力、协调能力更是不容忽视的关键因素,通过参赛,既锻炼了学生的竞争意识,又无形中增添了他们之间的默契与合作能力,实现了个人发展与团队协作的同步,完全符合现代企业对复合型人才的要求关。

2 数控技能大赛暴露的问题

2.1 选手数控加工基础不够扎实全面

一些选手读图速度较慢,有些甚至不能正确读图,还有一些选手在比赛中加工工件形状做得不错,但对工艺安排有所欠缺,最终导致精度不高而丢分,这反映出选手在加工技能方面仍有待提高,另一方面也反映出兼具丰富的数控理论知识以及先进的数控加工技能的双师型教师仍比较缺乏,造成学生在加工技能方面的弱势。

2.2 选手实践动手能力及随机应变能力不强

手工编程是最能反映数控系统特性的一个竞赛项目,但比赛中相当部分选手对一些当前常用的主流数控系统(如华中数控、广州数控、法拉克、西门子)缺乏实践和了解,在系统的功能及工艺路线方面认识不足,导致在手工编程应用方面显得手忙脚乱,缺乏灵活性,直接对比赛结果造成影响。此外,CAD/CAM软件的使用也是竞赛的一个重点,竞赛内容主要含零件的几何建模、刀具轨迹的生成、后置处理及代码生成等,但结合历届赛事结果看,能全部将以上内容操作完成的选手几乎没有,以上种种,都从另一个侧面反映了选手平时训练及实践动手的时间较少,熟练程度不够。

2.3 团队协作能力欠缺

数控技能大赛为团体赛,个人表现不好即可能对团体水平的发挥产生影响,同样以第四届大赛为例,大赛要求运用UG几何建模,自动编程方面可选用MasterCAM或Cimatron ELL两大软件,但相当部分小组不能很好地实现自动编程与手工编程的同步,有有一些小组缺乏团队协作的意识和经验,往往是其中一人操作而其他成员在旁观战,影响竞赛结果。

3 数控技能大赛对数控专业建设的启示

3.1 以数控技能大赛为导向,改革专业课程体系

不管是全国性的数控技能大赛还是各省市级的选拔赛,所有参赛选手均是各院校的尖子生,都接受了较为系统的严格训练,数控加工技能的能力也较高,但他们只是学生中的极少部分,要想让不能参与比赛的学生也能得到提高,确保每一个学生都能从大赛中受益,这就要求我们教师认真总结大赛经验,将大赛的精神融入到数控专业建设和平时的教学实践中。数控技能大赛的题目设置向来强调“工作任务导向”,所设置的题目均与企业生产实际相结合,并集成了机械制图、公差配合、切削原理、数控编程、加工工艺等知识以及机床操作、质量检测、程序输入、调试等技能,同时将这些知识和技能相互渗透,相互融合,因此教师在日常课程内容组织方面也应贴近生产实际,从根本上改革传统的理论教学和实践教学各自为战相互脱节的教学方法,实施理实一体化的教学模式。在教学开发上,应更多地强调学生综合能力的提高,课程内容既要突出基础的学科理论知识的掌握,又要强调操作过程知识,同时,还应从学生的能力需求出发,做好理论知识与实践知识的整合工作,按照专业结构的相互关联程度,将原来独立、分散地依附于某一门课程的课程设计、实训等教学环节整合成一系列的项目体系,以数控铣削实训课为例,为实现各知识之间的“无缝对接”,可充分整合机械制图、机床原理、公差配合与测量、数控铣床编程、数控加工工艺及金属切削原理等相关联的专业课程。

3.2 以数控技能大赛为导向,促进师资队伍建设

数控技能大赛除了是对学生的考核,也是对指导老师水平的一个大考验和大锻炼,学生和指导教师通过参赛,能力得到了提高,但同时也凸现了现有师资力量的不足,兼具数控理论知识和数控加工技能经验的双师型教师依然是很多学校的“短板”,以数控技能大赛为导向,促进师资队伍建设刻不容缓。实践中,数控师资的培养周期长、难度大,很难在较短时间内一蹴而就,这就要求我们鼓励教师放宽眼界,积极地到企业生产一线进行实际锻炼,对企业的生产工艺、机床设备及检测手段等等做到心中有数,进而才能更好地授业解惑。同时,还应结合教师的兴趣及特长,加强专项培训,确保每个工种都有3~4名“专精”教师,此外,还应鼓励教师多与兄弟院校交流经验,取长补短,促进自身发展。

3.3 以数控技能大赛为导向,加强硬件基础设施的投入

数控技术专业硬件设备的高投入一直是很多学校的难点,现实中很多中职院校特别是我们西部地区的中职院校,数控机床往往只有寥寥数台,且性能多以中低档为主,刀具方面,以高速钢刀或硬质合金刀较为普遍,学生在日常训练中只能加工一些质地较为柔软的物件(如塑料件或较软的金属件),且切削参数较小,加工一个零件往往费时较长,而在全国数控技能大赛中,所用的数控机床、系统以及刀具都是最好的,因平时没有接触过或较少接触,很多学生往往不知如何选择机床及刀具参数,比赛无从下手,结果可想而知。因此,中职院校要想提高学生综合能力,培养理论知识及加工技能兼具的实用型人才,必须加大硬件尤其是必备硬件设备的投入力度,确保学生在平日的训练中心中有数,真正地做到理论知识和加工技能的双重提高,成为符合企业需求的复合型人才。

总之,数控技能大赛是将具有中国特色的“工学结合、校企合作、顶岗实习”的经验及做法制度化、规范化的一项创新举措,也是对中职院校教育教学成果的一次大检阅,我们应该认真分析和总结比赛,有针对性地进行专业改革,切实提高中职院校数控专业教学水平。

参考文献

企业数控技术范文第2篇

关键词:数控设备维修 高技能人才培养 课程体系研究

近年来,随着制造业的发展,数控加工设备逐渐增多,企业迫切需求数控设备维修高技能人才。但目前职业院校数控设备维修人才培养远不能满足企业的要求,传统的课程体系、教学模式、教学内容、教学方法等已经不能适应新形势下数控设备维修高技能人才的培养需要。本文对数控应用与维修专业课程体系的构建进行了探索。

一、课程体系改革趋势

课程体系,一般被认为是围绕培养某一方面人才所必须具备的知识和技能搭建的课程框架。课程体系应该具有三个方面的含义:一是课程理念和课程模式,采用什么样的教育理念才能培养出符合要求的人才,这是课程体系改革的基础;二是在先进的教育理念引领下,编制出科学、严谨的教学大纲和教学计划以及符合实际的教材,对于人才培养至关重要;三是教学方法、实训条件以及考核办法,这也是课程体系从宏观到微观的构建思路。

纵观各种不同的课程体系模式,可以看出课程体系改革的发展趋势具有以下特点。

1.灵活性

课程体系的灵活性主要表现在课程的开发、审核与评价上,课程体系的开发不只是针对某一特定阶段的学习者,而是针对一个专业群的任何一个阶段,尤其是更新方面。

2.一体化师资队伍建设

一直以来,我国职业教育对师资没有严格规定,专门培养职业教育师资的高等院校少之又少,导致现阶段职业教育的师资力量薄弱。职业教育的教师必须掌握本专业的最新技术与技能,否则就会被淘汰。从这个角度来说,职业教育课程体系的构建中,一体化师资队伍的建设是一个非常重要的环节。

3.坚持产教结合

职业教育的课程体系改革必须坚持生产与教学紧密结合,在教学过程中让学生融入生产过程。但是由于我国国情与发达国家有较大差异,不可能让企业承担学生的技能训练,德国的“双元制”课程模式在我国难以推广,尤其在西部工业不发达地区更是难以做到。

二、培养数控设备维修高技能人才快速适应现代企业的课程体系的构建与开发原则

笔者认为,应基于现代企业要求构建课程体系,这是一个切合实际的方法。基于现代企业要求构建一体化模块式的数控技术课程体系,将生产过程转化为教学过程,或者说教学过程就是生产过程,能让学生充分融入生产环境,毕业即可上岗,满足现代企业对技能人才的需求。

1.课程体系研发原则

课程体系的研发必须基于一个科学、合理的研发程序,经过博比特、泰勒多年的研究,这个程序有四个环节,即目标、内容、组织和评价。

在这个研发程序中,首先是研发理念,主要体现在以下几个方面。一是明确专业定位:明确专业工种的职业定位,以职业生涯发展为目标;二是确定课程设置:以工作任务为引领,在教学过程中融入企业环境,将工作过程转化为教学过程;三是组织课程内容:以职业能力为依据,针对企业对数控技术维修人员的能力需求,设计所需课程的基本内容与创新内容;四是设计教学活动:教学活动以工作任务为载体,围绕一个具体的工作任务设计教学活动;五是强化技能训练:以技能鉴定标准为参照,强化技能训练,制定严格的考核办法。

2.一体化、模块化的内涵和设置原则

(1)内涵。所谓一体化教学,即是在明确的培养目标下,将理论、实践有机结合、融合为一个整体,在实际教学过程中灵活有效地掌握理论、实践的授课比例,以达到最好的教学效果。

模块是工作的一个部件、组件,介于整体与零件之间。模块本身是独立的,可以进行不同的组合。模块是标准化的,有严格的指标要求。模块化是面向工作过程的课程体系的必然选择。

(2)设置的基本原则。

①遵循实用性和系统性的原则。将数控设备维修专业分成若干模块,如数控车床编程与操作模块、数控铣床编程与操作模块、数控机床维护与维修模块等,凡是与上述密切相关的理论知识和操作技能就是教学的主要目标。强调知识的实用性,注重内容的系统性。

②遵循可持续发展的原则。为了适应现代经济社会的高速发展,提高学生的就业能力,满足学生毕业后继续学习和不断发展的需要,笔者学校在完善学生的知识体系上下功夫。除了设置专业主模块以外,还配置了基本素质与能力模块,如高等数学、语文、英语、政治等课程。这些模块与提高人的综合素质是密不可分的,也是构建知识体系不可缺少的一部分。

③遵循弹性原则,培养复合型人才。根据企业对复合型人才的需求,从学校实际条件和学生实际出发,实现培养目标的多元化,在设置模块时遵循复合型原则。每学期都安排学生参加生产实习,学生学到的知识在实践中得到检验,综合素质得到提高。

④模块设置与技能考核挂钩。在实际操作过程中,使模块设置与技能考核尽量挂钩,在内容上保持一致。模块教学结束后,让学生通过参加技能考核等形式,提高实践能力,日后就业就有更多选择的空间。

3.课程体系构建与开发的创新点

(1)一体化模块式教学大纲。教学大纲是一体化模块式教学的纲领性文件,是实施一体化模块式教学的主要依据,也是进行一体化模块式教学质量评估的重要标准。传统课程体系培养的学生不能适应企业需求,主要是因为存在以下几个方面的缺陷。一是能力定位不准。学校对企业需要的人才不了解,教学计划针对性不强,学生职业能力不强,不能迅速顶岗。二是知识定位混乱、知识点重复,缺乏优化配置,理论教学课时过多,淡化了实训教学;同时理论教学与实训教学分离,导致了理论不能为实训服务、实训不能印证理论,不能激发学生的学习热情。

因此,在充分进行企业调研的基础上,编制教学大纲的依据是“三个具有”:一是具有岗位就业竞争力,二是具有适应岗位变化的能力,三是具有在相应职业群中就业、转岗、晋升的基础。由此确定能力目标以及具体培养目标,设计能力训练项目,以工作任务为引领,确定本课程工作模块和课程内容,编制一体化模块式教学大纲。

(2)一体化模块式教学计划。教学计划是教学组织和教师备课的依据,也是教师实施一体化模块式教学的指导性文件。一体化模块式教学计划的制订要根据培养目标,按职业岗位能力要求和行业职业标准,将学生所学专业的相关知识和技能分成若干个学习单元或模块,每个学习单元或模块都需有具体的理论和技能要求,以此确保一体化模块式教学计划指导下的教学过程不再是传统的学科教学,而是落实培养目标、训练职业能力的一体化模块式教学。

(3)一体化模块式教材。一体化模块式教材应遵循“从实践到理论,再从理论到实践”的认知规律,以理论与实践一体化模块式的生产任务引领教学形式设计教材,突出理论与实践相结合,充分体现“学以致用、能力为本”的职业教育思想,切实做到所教、所学、所用衔接。

(4)一体化模块式教学场地。一体化模块式教学场地是实施一体化模块式教学的重要物质保障。要实施一体化模块式教学,就必须具有既能满足理论教学,又能满足仿真实训教学,还能满足实践教学需要的场所。一体化模块式教学场地将传统的教室、仿真实训室、实操训练场地合为一体,按照教学大纲和教学计划中每个模块的知识要求和技能要求设置,使其符合一体化模块式教学的需求。

(5)一体化教师队伍。一体化师资队伍是实施一体化模块式教学的关键。一体化教师是指教学人员既取得技校教师系列专业技术任职资格,又取得与岗位能力相对应的职业资格(至少高级技工职业资格),既能讲授专业理论知识,又能进行软件教学,还能指导实操训练。一体化师资还应具有丰富的工艺知识,能熟练地将工作任务转化为教学任务,根据工作任务设计教学过程。

(6)一体化模块式教学效果的评价。课程体系的构建与课程设置的成功与否,培养的学生是否具有现代企业需要的岗位能力,还应进行客观、多元化的评价。因此,应当着力建设多元化的评价体系与评价标准。评价标准应该由学校、企业、社会组织等多方共同制定,切忌由教学部门单方制定评价标准,这样才能对教学效果进行客观评价。

三、培养数控设备维修高技能人才快速适应现代企业的课程体系构建案例

1.课程体系框架

2.职业能力与课程设置

(1)基本素质与能力:素质教育课程、高等数学、体育、大学英语、计算机应用基础。

(2)数控车床编程与操作:工程制图Ⅰ、工程制图Ⅱ、机械制造基础、数控加工工艺、数控车床编程与操作。

(3)数控铣床编程与操作:数控加工工艺、PROE软件应用、机械制造基础、数控铣床编程与操作。

(4)数控机床维护、保养、维修:数控机床故障诊断与维修技术、数控机床原理与结构、液压与气动、机械设计基础、数控机床电气控制、数控系统连接与调试实训。

(5)数控机床销售、售后服务:市场营销学。

(6)生产组织管理:工业企业管理。

企业数控技术范文第3篇

1.1安全生产管理的根本目的

安全生产管理最根本的目的是保护人的生命和健康,是对企业设计的最根本要求;是保护社会生产力,使之能正常生产,保护生产关系,使股东的合法利益不受侵犯,这也是安全生产管理的重要内容。

1.2长期安全生产对企业的影响

长期安全生产为人们带来幸福,社会稳定,企业经济效益和企业的发展,但不能不注意到在长期安全生产过程中,人们可能萌生轻视、忽视、藐视安全生产的思想的现象。因此,应正确认识掌握安全生产的规律,意识到事故条件随时可能形成,因此应长期保持高度警惕,这一点至关重要。

1.3对工人和干部进行安全教育的目的不同

对企业工人进行安全教育的目的是使其获得长期、稳定的安全操作技能,做到按规程操作,不违章。对企业干部(班组长以上)教育的目的是获得科学的、稳定的有利于安全生产的决策能力,即自觉执行安全规章制度的能力,在紧急、危险、关键时刻能够正确处置的能力,在各项工作中对影响安全因素的预见能力,在规章制度无明确规定的情况下做出有利于安全生产的决策的能力。

1.4安全管理的普遍原则

安全管理应全方位,全天侯,全过程,全员管理,即横向到边,纵向到底。企业干部必须实施安全管理,这是法律责任赋予的要求;企业职工必须接受安全管理,这是每一个职工自身利益的需要;领导干部必须模范执行安全管理,这是素质的表现,有关安全生产管理的原则、方针、政策等,除少数情况外,一般需要相当长的时间才能显现优劣、成效。安全生产是各方面长期努力的结果,发生事故(尤其是特大事故)是安全管理弊病的总暴露。

1.5如何提高安全管理水平

可通过直接实践和间接实践提高安全管理水平。要求我们认真学习专业的科学基础知识,认真学习来自于专业的科学基础知识与经验教训相结合的规章制度。直接实践是要从事故中得到经验和教训,因为事故是人们违背客观规律受到的惩罚,是对各项工作进行的最公正的检查,是强迫人们接受的最真实科学实践。

2加强教育,提高安全管理认识

安全教育是电力安全生产控制至关重要的一环。每个人的安全意识高低,关系到人的生命和设备安全。通过近几年的安全教育,职工的安全意识已大大提高,有意违章的现象已不多见,但是习惯性违章还屡屡出现。通过分析认为,人是有惰性的,尽管有了规范的操作程序和步骤,他可能不去执行或者走捷径,还有就是怕麻烦。在现场有时一项工作可能只需要5min时间就可以完成,可为了保证安全地完成这项工作所做的安全措施却需要1个小时或更长时间,这时就会有人出现侥幸心理,违章作业,可多次的违章作业不一定都发生问题,所以就使人养成了习惯性违章。要想改掉这种不良习惯,就得对职工进行安全教育。安全教育并不单单是背背规程,学学通报要采取多种形式,图文并茂。可以根据不同的工种和专业分期分批的带领职工到出事地点或现场进行讲解,请受伤害的人员谈体会,用大量的事实、事故案例和血的教训对他们进行解说。让他们认识到工作中所做的保证自身安全的措施是工作内容的重要部分、是任务完成的前提。真正使每一个职工认识到在工作中遵章守制,注意安全、重视安全是为了自己,不重视安全发生事故就会给自己、家庭和企业带来很大的危害。在安全上严是爱、宽是害、一次事故坑三代。让他们在工作中养成重视安全,遵章守制的良好习惯,自觉地改掉习惯性违章。

3落实责任制,强化安全管理措施

落实安全生产责任制是安全生产控制的一项重要措施,其目的是让各级人员都重视安全,在工作中遵守安全制度。随着国家重视安全、尊重生命的教育,各级领导的安全意识也在提高。特别是电力行业,对违章指挥和违章作业造成事故的责任者,处理得非常严格。各级领导对安全工作也都非常重视,提出的口号是不能保证安全的工作,宁可不干,也不能冒险干。尽管如此,为什么有时还是小事不断。症结在于安全保证体系不够完善,各级责任制落得不实的问题。安全生产的重点是班站,关键在现场。现场管理者安全意识的高低至关重要,我们的领导总不至于每一个现场都能亲临吧。这就要看现场最高领导的安全意识了,生产管理人员在现场,他就是现场的最高领导,小的作业现场班长就是最高领导,有时工作负责人就是现场的最高领导,而这些人员的安全意识和对安全工作的重视程度远不如公司和车间领导,可他们又是工作的执行者和安全的落实者,如何提高他们的安全意识是关键。应该把安全责任制落实的重点放在他们身上,要让他们知道自己在现场是干什么的,应该管什么,不是完成工作任务就行了,而是如何安全地带领人员完成任务;遇到不安全或者不能百分之百保证安全的情况,如何采取措施;工作人员在工作中出现违章行为应如何处理等。有时在现场看到,有些作业没有专用的设施是不能工作的,或者说是不能保证工作人员安全的,可工作人员就敢干,要不就完不成任务,他们已经习惯了,现场的管理人员也认可,这些都是事故的隐患。所以说责任制的重点是他们。再就是职工的责任制,有些工作人员明明知道这样干不安全,可还是敢干,不把自己的生命当回事。安全责任教育的重点是他们。只有让他们真正的认识到安全的重要性,珍惜自己和他人的生命才行。新晨

4监督到位,加大安全管理落实力度

安全监督和奖惩是安全生产控制的重要手段,是对上述各项在工作中是否落实、落实得好坏的总的评价。从理论上讲,如果上述各项工作都能做的很好,都能做到位,安全监督和奖惩是没有意义的。可实际情况不是这样,目前安全监督在实际的安全工作中起着重要的作用。安全监督应该是两个方面的内容:一方面是静态监督;另一方面是动态监督。静态监督是对物、人的思想,安全意识的监督,即:我们目前在企业内部开展的对车间、班组的安全性评价。它涵盖了检查人的安全思想、安全组织、安全责任制、安全活动、安全措施、安全工器具的执行情况等内容;而动态监督主要是对人在作业过程中的作业行为的监督,也就是我们企业正在制定的,下一步将要进行的对作业现场动态的安全性评价。其主要内容是监督一项作业工作从确定、准备、施工到完成的全过程安全管理,这包括人员、车辆的安排,需用材料的配备,现场安全措施的布置和交代,“三票”的执行,操作和作业的行为规范,工器具和设施的正确使用等。静态的监督固然重要,可是动态的监督更为重要,因为它是对各项安全内容是不是落实到行动上的检验。通过安全性评价,并对好的进行奖励,对差的进行惩处,同时找出安全生产上的薄弱环节并进行改进,以促进安全保证体系的完善。

参考文献:

[1]张蕊.提高安全意识推进电力安全生产[J].安全与健康,2006,(03).

企业数控技术范文第4篇

关键词:监控系统;数据存储;视频格式;动态检测

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)02-0440-03

Data Storage Technology of Enterprise/Campus Video Surveillance System

WANG Fei,ZHOU Yong-gang,WENG Shi-ding

(Anhui Post and Telecommunication College,Hefei 230031,china)

Abstract:Video surveillance system data storage is related to the video image clarity, storage space utilization rate. A flexible set of different video formats, storage strategy, storage for video monitoring system can save a lot of storage space, and realize the flexibly at different occa? sions with different image sharpness, and finally guarantee the whole monitoring system stability, data storage rationalization.

Key words:monitoring system; data storage; video format; dynamic testing

视频监控系统的存储技术近几年的发展非常迅猛,视频监控存储技术从最初的VCR(Video Cassette Recorders)到现在数字化或部分数字化的DVR(Digital Video Recorder)或具有网络功能的NVR(Network DVR),再到现在蓬勃发展的网络存储技术DAS、NAS、IP SAN或FC SAN等,视频监控存储技术呈现出了品类齐全及多种应用架构并存局面。但是监控系统的存储策略、存储计划高度的统一性,大大限制了视频监控系统的灵活性,造成存储空间的巨大浪费。

1原视频监控系统

随着监控系统的不断发展,设备及性能的不断提高,监控系统的智能化程度也在不断地加大,但是由于企业/校园视频监控系统建设比较早,系统的完整性、灵活性受到较大的限制,所以监控系统的数据存储缺点漏洞不断浮出水面,具体表现在以下几个方面。

1.1数据存储量大

企业/校园目前有监控摄像机数量较多,且数据流格式、分辨率大小、视频码率等不统一,对存储设备的容量要求就会不同。对视频监控系统的图像质量、存储空间等有较大影响。

1.1.1图像质量

图像质量的好坏主要受到数据格式、前端摄像机的分辨率、视频码率、摄像机工作的环境(光线、距离、灰尘等),但是这些因素与占用存储空间大小之间是矛盾的,如果要想获取高质量的监控图像,就必须要占用大量的存储空间,如何解决这一矛盾,将会对视频监控系统性能产生重要影响。

1.1.2视频数据存储空间

图像的清晰度与所占存储空间密切相关,如表1所示:

表1前端摄像机所占用的存储空间

从表1中可以发现,存储时间是7天24小时录像,每一个摄像机在这个时间段内录像占用的存储空间大小主要有四种:49G、57G、76G、152G。所占存储空间越大的摄像机,其监控图像的清晰也就比较清楚。

1.2无价值的视频信息

企业/校园视频监控系统摄像机都不带红外功能,在夜晚如果没有强光补光的情况下,虽然监控系统正常工作,但是视频图像全部模糊不清,白白占用大量的存储空间。

白天摄像机拍摄前端现场环境信息,送到后端存储中保存,从不间断,对监控信息的安全性起到重要的保护作用,如果对这些监控点仔细分析,就会发现,在平时每一个监控摄像机拍摄的图像信息只有10%左右是有价值的信息(一般监控场所,不包括人员进出频繁的场所),这样又有90%左右的存储信息是白白浪费了。如何更优化的解决空闲时间内数据存储空间的释放,讲是解决方案讨论的一个重要问题。

1.3存储服务器的RAID问题

RAID的全称是廉价磁盘冗余阵列,是将多个独立的物理磁盘按照某种方式组合起来,形成一个虚拟的磁盘。企业/校园视频监控存储服务器由8快500G硬盘组成,构成了一个4T的虚拟磁盘,为视频监控系统提供了一个比较大的数据存储空间,但是存储服务器使用的RAID级别是RAID1。RAID1以镜像为冗余方式,对虚拟磁盘上的数据做多份拷贝,放在成员磁盘上,这种RAID的优点是100%的数据冗余,提供最高的数据安全保障,设计和使用比较简单,缺点是开销大,空间利用率只有50%,所以RAID1的成本很高。

基于以上的数据存储问题,我们将讨论如何解决数据存储解决方案。

2数据存储解决方案

图1用户自定义存储时间段

2.1解决图像格式问题

目前国内主流的视频监控系统采用两种分辨率:CIF和D1。存储服务器最大可以连接16块1000GB的硬盘,总容量可高达16T(目前市面上最大的硬盘在1000GB左右),如果采用CIF分辨率,通常每1路的硬盘容量为200MB~480MB/小时,根据摄像机的分辨率及视频码率,取值768Kbps(约337.5M/小时);如果是D1的分辨率每小时录像需要的硬盘容量为720MB~1000MB/小时,通常情况下为了减少硬盘的容量可以按照800MB/小时计算,帧率智能设置比25fps少一些,码流也要少一些!

计算举例:25路CIF格式24小时不间断录像7天所需硬盘容量?25路×337.5M×24小时×7天÷1024M =1384.3G (注:1G = 1024M) 25路D1格式24小时不间断录像7天所需硬盘容量?

25路×800M×24小时×7天÷1024M =3281.25G (注:1G = 1024M)

从上面的计算中可以看出,选用CIF格式比选用D1格式,可以节省约3/5个存储空间。但是由于D1格式的清晰度比CIF格式的清晰度高,在不久的将来D1格式完全可以取代CIF格式,作为视频监控的主流视频格式。

2.2合理设置动态录像

整个监控系统的前端摄像机都不带红外灯,所以在夜晚拍摄监控的时候如果没有强光灯补光的情况下,基本上是看不到任何现场图像的,此时摄像机还是在正常工作的,拍摄漆黑一片的视频图像同时也被送往视频监控存储服务器存储,这样无任何价值的视频图像占用了比较紧张的存储空间。如何解决这样的问题?可以从两个方面入手。

2.2.1外置强光灯或红外灯

如果使用强光灯对摄像机夜晚补光,摄像机拍摄的画面效果是很不错的,但是也有几个缺点。首先安装摄像机一般都是安装在比较隐蔽的地方,如果加上强光补光,夜晚监控点就比较容易暴露;其次,安装强光灯要选择大功率的灯泡,也不一定能监控到整个现场环境,并且浪费电力;第三,需要对强光灯的线路进行布线,加大工程量等等问题。所以选着强光灯可以在个别环境中使用,如摄像机拍摄的范围比较小,没有外界杂物的遮挡。

给摄像机增加红外灯,这种方式可以解决强光的容易暴露、监控范围小的缺点,但是也要重新对线路改造,浪费人力物力,并且根据红外灯的特性,不是所有的摄像机都能外置红外灯,只有黑白的或是彩色自动转黑白的摄像机才能外置红外灯。

加强光灯或红外灯都会增加视频监控工程的费用开支,但是对于一些比较重要的场合,我们可以选用增加强光灯或红外灯的 考虑,但是这只能解决监控图像质量问题,并不能解决后端存储空间浪费的问题,如何解决后端夜晚监控摄像机拍摄的无用的视频信息不送往存储服务器存储,将是我们下面讨论的问题。

2.2.2动态检测功能。

根据视频监控系统的特点,对前端摄像机拍摄的图像可以分为两种情况存储。一种情况就是设置不同的存储策略,从前面的分析我们知道,大部分的摄像机夜晚录像是看不到图像的,所以我们在设置存储策略的时候可以把时间段充分考虑在内,如图1示,我们选择白天时间录像,其他时间不录像,可以节约约50%的存储空间。

另一种是前端摄像机对现场环境的动态检测存储。主要是前端编码器通过摄像机感知到监控区域有移动物体的时候,开始启动录像功能,启动录像时间大约为0.01s,录像时间也可以设置在30-1800s范围,这样就节约了大量的存储服务器占用的存储空间。如果现场环境比较复杂,如:有部分环境有花草树木,风吹就会动,这样的复杂的环境,设置动态检测就没有任何意义,但是我们可以通过设定不同检测区域范围,只检测划定区域,来修剪掉部分花草树木的画面,如下图。

图2动态检测设置

在存储的设置中设置按事件存储方式录像,只要前端摄像机检测到移动的物体就会触发录像,如下图设置。可以的节约的存储空间就决定于现场环境的情况,至少50%以上。

根据监控点的分布情况,对监控点分类,首先对于人流量比较大的场合,夜晚有人值班,这样的场合就只要设置摄像机24小时不间断录像就可以了。其次对人流量大,又有明显分界线的,设置存储策略为用户自定义时间段录像。最后就是,人员流动不明显,监控场合有比较重要,设置摄像机对现场环境动态检测,存储设置为按事件存储模式录像,只要有移动的物体摄像机马上就能启动录像,节约大量的存储空间。

2.3 RAID优化

根据视频监控系统的特点,我们可以选择读写性能较好,空间利用率较高的RAID级别。RAID0使用并行存取方式,数据被并行的写入或读取,从而非常有助于提高存储系统的性能,但是RAID0最大的缺点就是没有数据冗余的能力,其中一块磁盘损坏就可导致整个阵列数据的损坏。

如果监控系统安全性能要求比较高,我们可以把RAID之间相互组合来实现,如果单独使用一种RAID可能缺点比较明显。如果把RAID0和RAID1合并,取两者的优点,将会大大提高存储服务器的使用效率。综合了RAID1和RAID0的优点,读性能很高,写性能比较好,同时允许多个磁盘失效,合适用在高速需求高,又要完全容错的场合。但是空间利用率只有50%,开销比较大。

3结束语

为了使监控系统更有效地发挥作用,节约设计建设成本,在不断完善监控系统功能的基础上,还要继续优化相互之间的高效、灵活的组合成一个有机整体。监控系统的模式不是固定的,可以根据现场的情况设置不同监控方式及存储策略,节约存储空间及优化监控网络。我们可以在监控系统中综合化考虑监控系统整体架构,灵活使用各种技术方案,对监控点个个击破,最终达到监控系统的最优化。

参考文献:

[1]颜昌茂.高校数字图书馆的发展趋势[J].现代情报,2007,27(10):98-100.

[2]钟志.基于异常行为辨识的智能监控技术研究[D].上海:上海交通大学,2008.

[3]王平建,王展,王跃武,等.一种基于云存储技术的网络视频监控系统存储方案[A].Proceedings of 2010 The 3rd International Confer? ence on Computational Intelligence and Industrial Application(Volume 9)[C], 2010 .

企业数控技术范文第5篇

关键词:遥控技术 林业机械 应用在传统的半自动化的林业机械作业中,林业工作人员的身体健康与劳动卫生状况并不是很理想,因为在进行传统的林业机械作业时,需要林业工作人员坐在相关的林业机械设备上,亲自对林业机械进行作业操作。这样的操作技术虽然比原始的完全依靠人工劳动的操作技术要先进、简便许多,但是,机械化操作作业也为工作人员的安全埋下了一定的隐患,如果工作人员所操纵的林业机械在作业时突然发生故障,将很有可能对工作人员的生命安全造成威胁,导致工作人员受伤,甚至死亡等。因此,为了避免震动和伤亡,保障林业工作人员的生命安全和身体健康,林业机械的半自动化作业向全自动化作业进行发展与转化是未来的必然发展趋势。但是,目前由于林区内地理环境以及其他因素的影响制约,林业机械作业仍然停留在半自动化阶段,遥控技术理论便在此得到了巨大的发展潜力。

一、遥控技术的概述

遥控技术的实际意思是指,利用先进的科技设备对人或物进行远距离的控制与检测的一种现代化应用技术。遥控技术的应用在我们的日常生活中随处可见,比如家庭中最为常见的电视遥控器,小孩用于玩耍的遥控车等等。这些遥控设备对受控对象进行的一系列的检测与控制工作都是通过对自动控制技术、通信技术和计算机应用技术的综合统一利用才可完成实现的。遥控技术在我国很大一部分行业、领域中都有涉及与利用,尤其是航空航天方面,其应用更是广泛,发展更是快速。

二、遥控理论

1、遥控系统的基本组成及分类

遥控是对相隔一定距离的被控对象发送某一形式的信号进行控制的技术,即实现对被控目标的遥远控制,一般应用于操作者不能或难以到达受控对象的场合。

按控制指令传输过程来分,遥控可分为有线遥控和无线遥控两大类。有线遥控是指利用金属导线、光导纤维等传导导体作为传输媒体。无线遥控则是指不用导线而是利用无线电波、红外光波、超声波等作为载体在空间传输。无线遥控系统主要包括以下几类:1)按传播控制指令信号的载体来分,可以分为红外线遥控、超声波遥控和无线电遥控;2)按产生和区分不同指令信号的方法来分,可以分为频率编码和脉冲编码;3)按指令信号的传输通道数目来分,可以分为单通道和多通道遥控;按指令信号对被控目标的控制技术来分,可分有开关型和比例型遥控等。本文重点介绍基于不同载体的遥控理论。

2、红外线遥控

红外线遥控是指利用红外光波(又称红外线)来传送控制指令的遥控。

2.1红外线遥控的特点与应用范围

红外光波的波长远小于无线电波的波长,所以不会干扰其它电器的正常工作,也不会影响邻近的无线电设备。另外,波长小于1.5UM的近红外光,在透明大气中的传输特性要比可见光好得多。红外线遥控具有结构简单、制作方便、工作电压低、功耗小、成本低廉、抗干扰能力强、工作可靠性高等一系列优点,遥控距离一般为几米至几十米,适合于近距离遥控。另外红外线为不可见光,方向性强,不能跨越障碍物传播,具有很好的隐蔽性和保密性,故常用于安全保卫装置。

3、超声波遥控

频率低于 20HZ和高于20HZ 的声波人耳一般都听不到。低于20HZ 的声波称为次声波,高于20HZ的声波称为超声波。超声波遥控是指利用超声波来传送控制指令的遥控。

3.1超声波遥控的特点与应用范围

超声波是一种机械波,它可以在气体、液体和固体中传播,但其传播速度不同,在空气中的传播速度为340m/S ,与光波、电磁波相比是非常缓慢的。超声波具有以下特性:1)相对于可听见的声波,超声波频率高、波长较短,传播具有方向性即传播的能量较为集中,可只向某一方向发射超声波。2超声波的振幅很小,加速度非常大,因而可以产生较大的力量。3)在两种不同的媒质界面上,超声波也有折射和反射现象且在传播过程中也会衰减,在气体中传播时衰减快,传送距离近,在液体、固体中传播时衰减慢,传送距离远。

三、遥控技术在林业机械中的应用

1、遥控油锯

遥控油锯首次出现的时间是在上个世纪70年代,遥控油锯刚被开发出来的时候是有线控制的,它在工作时需要依靠油锯台架的帮助才可对油锯进行控制,使其执行命令,完成林木的采伐工作。当时所开发出来的遥控油锯只能用于林木的砍伐工作,不能担任其他诸如打枝、裁剪之类的造材工作,因为它的内部程序的设置是固定的,它不能像手提油锯那样灵活的,根据操作者的意图和技术水平随意的进行伐木、打枝等一系列工作。这样的遥控油锯的使用范围与使用时间都是极其有限的,果然,它在使用一段时间后便被新出现的油锯所淘汰。

2、遥控整枝机

遥控整枝机是一种抱在树干上,由遥控操纵进行整枝作业的搬动式机械。遥控整枝机的工作过程为:发动机开动后,由操作者通过遥控器按键控制整枝机沿着树干表面按着螺旋线上升,到达一定高度后再由操作者通过遥控器按键控制机上的链锯将树上的枝桠锯断。到达规定的高度以后,遥控器按键控制齿轮装置换向,整枝机按反螺旋方向沿着树干下降,完成一个作业循环。

3、遥控集材绞盘机

国外目前使用的遥控集材绞盘机主要是用于间伐材小集中作业的遥控单卷筒绞盘机。通过无线电装置起动发动机、驱动卷筒卷绕进行小集中作业,只需要一人就可以完成捆挂、解索和操纵绞盘机等小集中全部作业内容。

4、遥控拖拉机

遥控林业拖拉机是为了安全作业和简化操作而设计制造的,由拖拉机、作业机具、发射机和接收机组成,可以遥控操作,也可以乘坐驾驶。拖拉机的无线电操纵装置采用微波,可以在100M范围以内一边观察林业状况、一边进行遥控操作。