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【关键词】 模具 设计 制造
模具是现代工业生产中非常关键的工艺装备,模具工业是现代工业的基础,模具生产零件有着高效率、高质量、低能耗等优点,逐渐发展为现代工业生产的主流技术,工艺水平不断增加,各种高新技术也不断应用到模具的设计制造中,为模具行业自身形式也带来了一定的改变。
一、模具设计制造新技术
1.1数字化设计制造
数字技术与网络技术不断发展完善,模具数字化设计制造技术逐渐成为研究人员的工作热点。我国从上世纪90年代开始,尝试模具设计的可视化、工程分析简化的CAE技术,通过CAD、UG、CAE等基于数字化和计算机网络技术的虚拟可视化技术,模具工程师能够实现模具运动过程三维仿真模拟,从而实现模具运动协调,控制运动干涉,在设计阶段控制制造过程中因为设计不合理导致的各种质量问题,有效降低了模具设计制作的成本,保证了模具最终的生产质量。
1.2基于CAE的冲压技术
板料冲压成型是一项历史悠久的技术,CAE在模具设计制造中的应用催生了很多新的工艺,冲压技术也发生了很大变化。
高强钢材料钢板强度高,应变硬化大,有着更优秀的均匀变形能力和疲劳特性。但是在模具设计制造中,采用高强钢却面临着很多问题,尤其是冲压过程中,高强钢回弹量很高,甚至会发生侧壁卷曲,导致高强钢冲压件尺寸精度难以符合标准。
热冲压成型技术就是专门解决高强钢的冲压问题,高温下,高强钢冲压成型,模具内发生马氏体相变,能够保证高强钢的强度,同时改善其加工性能。高强钢热冲压技术能够明显改善高强钢的成形性能,有效减小了冲压回弹量,并且加工精度很高,无需升级冲压机,而且热形成工件的高延展率使得零件的强度进一步上升。
1.3快速成型技术
模具的快速成型技术主要有直接制造、陶瓷铸造等方法。
1、直接制造。直接制造是使用树枝、粉末塑料等材质制作凹凸模,能够用于薄板,应用硅橡胶、金属粉、树脂份以及低熔点合金将原型复刻成模具,这种方法在产品试产阶段得到了广泛应用。除此之外,金属粉烧结模型和LOM模具也是比较常见的模具快速成型技术。
2、陶瓷铸造。陶瓷精密铸造适用于单件或者小批量生产。首先使用RP原型作为母模,浸挂陶瓷砂浆之后烧结并去掉母模,一般使用丙烯酸盐树脂和LOM纸质材料在1000以下能够脱模,再经过预热、烧铸、抛光、冷却等过程就能够得到注塑模,陶瓷精密铸造法需要的工艺设备比较简单,但是却能够获得极好的表面光洁度和理想的尺寸精度。
3、模型铸造。有砂型铸造和石蜡铸造等工艺类型。RP原型制作砂型,之后铸钢获得模具工作部分。现阶段采用ABS材料,其高强度特性明显改善了浇钢的性能,尤其适用于大型坚固实心模型。
二、高新技术在传统模具设计制造中的应用
以某汽车模锻件生产基地的技术改进为例,对高新技术在传统模具设计制造中的应用进行分析。该汽车模锻件生产基地现有Lasco公司的电液对击锤,3150t级压力机和三条模锻自动生产线,另配备1250t、1500t模锻压力机组以及其它配套模具生产线,年产曲轴、前轴、转向节、齿轮等模锻件可达5万t。
2.1 CAD/CAM模拟技术的应用
市场形势发生变化,对模具的开发速度要求更高,对模具设计和制造技术提出了新的挑战。基地建立模具CAD/ CAM室,在CAM系统和硬件支持下,具备了模具模拟仿真设计制造能力,最终达到了输出满足设计要求的产品图样。
2.2 CAE技术的应用
CAD/CAM技术配合CAE技术,能够实现在计算机上进行模具局部的虚拟渲染,应用虚拟技术进行模具局部结构的反复修正调整,对模具的设计方案进行不断的改正,在设计阶段将各种在生产解决可能出现的问题迅速解决,力求通过CAE技术的修正,实现CAD结构的一次成型,应用局部修正来大幅度缩短模具的调试周期,节省调试成本。
三、结语
现阶段,模具设计制造行业出现了很多新技术,包括CAD/CAM技术、CAE技术、高速冲压、高速切削等,新技术在模具设计制造中的应用能够明显提高模具的生产效率,降低次品率,节约能耗,虽然在设备改造方面需要一定的投入,但是在生产成本的控制和生产效率与质量方面的提高却是长效的,值得开展进一步的研究和在模具生产厂家的大规模应用。
参 考 文 献
[1]吕世梅,曲贵龙.应用现代高新技术改造传统的模具设计和制造[J].机械工人冷加工,2012(02).
关键词:通信工程专业;课程体系;模块化
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)49-0059-02
随着科学技术的发展,社会经济体制的转型,地方高等院校对于专业和课程设置等建设也正在进一步变革。通信工程作为理工科大学的一个重要专业,截止2006年6月,我国设有通信工程本科专业的学校达到246所,年招生人数达三万人左右,就业竞争激烈,这给地方院校的通信工程专业学生的培养也带来了一些新的变化和挑战。加强课程体系建设,对提高高等教育教学质量,增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对地方高校通信工程专业在课程体系建设中,如何体现专业特色,培养符合社会需求的应用型人才,提高大学生的就业竞争力进行探讨。
一、通信工程专业的人才培养
1.通信工程专业的培养目标。通信工程专业的培养目标为:本专业培养能为社会主义现代化建设服务,德智体美全面发展,具有较高文化素质修养、敬业精神和社会责任感,掌握通信工程及相关专业的基本理论知识,能在通信领域中从事设备研发、设计、维护、运营和管理的高级工程技术人才。对于不同类型的学校,在满足本规范的基本要求的前提下,应根据自身的办学定位,体现各自的办学特色。
2.通信工程专业的基本专业知识体系结构。在构建通信专业知识体系过程中,要努力做到六个统筹考虑:①知识体系与培养目标、培养手段和认知规律统筹考虑;②专业知识与人文素质教育统筹考虑;③强化基础理论、拓宽专业知识面与整合更新教学内容统筹考虑;④理论课程与实践课程统筹考虑;⑤必修课程与选修课程统筹考虑;⑥应用能力、创新知识与综合素质培养统筹考虑。通信工程专业的学科基础知识体系主要涵盖四大知识领域,分别是电路与电子学知识领域、信号系统与控制知识领域、计算机知识领域、电磁场知识领域。
二、课程体系改革措施
在厚基础、宽口径、强能力、高素质的人才培养基本思想指导下,结合地方高校发展的实际,具体措施主要体现在以下几方面。
1.加强学科基础课程的教学,以课程的整体优化来指导局部的教学改革。电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、信号与系统、数字信号处理、电磁场与电磁波等课程构成了学科基础课的核心。为了使学生在知识结构上具有“基础扎实、适应面广、实践能力强”的特点,我们对课程内容进行整合更新,优化理论课程体系,改进课堂教学。例如:数字信号处理课程与信号与系统课程的知识合理分配。数字电子技术中,EDA知识与专业课中FPGA的应用知识的整合;电磁场与电磁波和微波技术、天线技术的知识体系优化;信息论与通信原理内容合理分配等等。另一方面,我校通信工程专业在自治区内是从高考一本线以上招生,学生素质相对较好,其中有一部分学生面临考取研究生的需求,针对电子信息类考研的课程,突出重点,加强这方面的理论教学。既满足了学生进一步深造的需求,也实现了厚基础、宽口径的培养理念。
2.增加通信工程专业导论课。开设通信工程专业导论课,是为了使通信工程专业的同学在大学一年级时,就能领先一步了解自己所学专业的重要现实意义,以及应用环境。进而在大学四年的学习中能有针对性地对组成通信框架的各个部分的具体细节做深入的学习和理解,从而避免学习的盲目性和一二年级时的迷茫心理。
3.面向社会需求、改进专业课程教学。通信领域是当今技术更新最快的领域之一,各种通信技术层出不穷,对人才的需求呈现出新的特点:一是3G已进入商用,各大运营商要完成3G网络的建设,GSM和3G网络优化人才需求急剧扩大;二是通信设备制造商近年来发展迅速,对从事研发和生产类的技术性人才需求旺盛,尤其是具有掌握通信理论,电子设计能力人才需求呈现较大缺口;三是集通信网络、软件设计一体的科技公司对人才的需求旺盛,基于3G平台的应用开发将是目前的急需人才。因此,在总体把握“夯实基础、拓宽口径、强化个性、善于创新”的基础上,推进人才培养的分类指导,在专业课教学方面,采用模块化教学,以适应社会需求的多样性和通信技术的飞速发展。根据社会需求,我们对毕业生就业情况的调查,主要就业领域分布在①GSM和3G网络优化、通信网的设计、施工等领域;②在通信设备制造商从事售前、售中、售后等技术服务;③通信运营企业,从事电信运营、管理;④有线电视公司以及其他专用通信部门,如民航、部队等。为此,根据专业方向,设置相应的专业选修课模块。通信网络与交换方向。该专业培养在现代通信网与交换等多个层面上,进行现代通信技术应用、工程设计、设备制造和网络运营的高级技术人才。培养目标是熟悉通信设备和系统的基本原理与性能,掌握通信系统构架与组网技术。具有网络设计与建设、管理与运维等操作能力,同时掌握通信基本理论,具有较为深厚的专业系统知识。适应通信领域内网络、系统、设备及信息交换、传输、处理方面的应用、安调与维护工作。主要专业课程有:计算机通信与网络基础,现代交换技术,光纤通信、微波与天线、移动通信、现代通信网络、现代通信工程设计等。就业方向:通信设备生产企业、电信运营商、公安、民航、广电等特定行业需求的人才。计算机通信(宽带数据通信方向)。本专业培养从事计算机网络及宽带数据通信系统设备进行现场安装、配置、调试、管理与维护第一线的高素质技能型人才。培养目标是:掌握数据通信、网络通信的基本原理,计算机软硬件基本操作,宽带接入、数据库开发与维护等技术。具有较强的网络设计、施工、维护等基本能力,并具有跟踪宽带数据通信的新技术、新发展的能力。主干课程:计算机通信与网络基础、数据库及其应用、操作系统、JAVA语言及其应用、交换机与路由器配置技术、光纤通信技术、移动通信技术、现代程控交换技术、宽带接入网技术等。就业方向:面向通信企事业单位从事计算机通信和数据通信等相关工作,也可到各类网络公司从事网络通信技术工作。
4.适应社会的毕业设计、毕业实习的指导方式。根据教学计划,毕业设计和毕业实习基本都安排在第八学期。这期间,许多用人单位的岗前培训、见习期也都安排在这期间进行。这往往造成学生投入毕业设计的时间和精力的不足,达不到预期效果。因此,毕业设计可以分两大类,一类是学生在校内选做校内指导教师的题目;另一类是在校外,根据学生在见习单位的实习情况,指导学生选择好结合岗位、生产实际的毕业设计题目,并与企业协商,聘请有经验的现场工程技术人员进行联合指导,共同完成指导学生毕业设计工作。这样,既完成了毕业设计、毕业实习的教学环节,提高了学生的实践创新能力,又满足了用人单位的实际需求,使学生较快地进入工作角色,也进一步提高了学生的就业竞争力。
三、问题与思考
尽管经过几年的改革与建设,通过采取上述一系列措施,使得我们地方院校的通信工程专业的课程体系方面,更加符合我校的实际情况。但我们也清醒地认识到,专业建设的发展与经济社会快速发展对高等教育的要求还有很大差距。主要表现在:①实验室硬件的建设,在同类院校中具有绝对优势的亮点项目不多;②师资队伍中缺乏具有较高水平的学术带头人;③产学研合作虽取得了显著的进展,但是形式单一;④毕业生就业率持续走高,受到社会的好评,但是在重要的技术岗位或关键岗位的人数还不多。因此,我们根据地方院校的特点,从课程体系调整、课堂教学改进等方面对应用型人才培养模式进行探讨,目的就是更好地培养具有自己专业特色的适应社会需要的有用人才。
参考文献:
[1]孙云山,刘婷,张立毅.我国通信工程专业的发展现状[J].太原理工大学学报,2006,(24):85-86.
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[3]于慧敏,黄爱萍.信息与通信工程特色专业教学改革[J].电气电子教学学报,2010,32(6):96-98.
[4]张毅,郭亚利.通信工程(专业)概论[M].武汉:武汉理工大学出版社,2007.
[5]陈正宇.应用型本科院校通信工程特色专业建设的思考[J].科技信息,2008,(4).
[6]成强,张奇惠.电子信息专业本科毕业论文改革实践[J].绍兴文理学院学报,2010,30(7):84-87.
关键词:移动电子商务;英特网;无线接入技术;3G
中图分类号:F724.6 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2009)07-0104-02
引言
英特网(Internet)和移动通信技术的出现,改变了人们传统的生活、工作模式,打破了时间、地域的限制。移动电子商务(M-commerce)是通过移动通信技术与英特网有机结合所进行的电子商务活动。移动电子商务作为一种新型的电子商务方式,充分利用了移动无线网络的优点,是对传统电子商务的有益的补充,具有非常广阔的发展前景。近十年来,推动移动电子商务发展的技术不断涌现,这些技术主要包括:无线应用协议(WAP)、移动IP(Mobile IP)、蓝牙技术(Blue tooth)、无线局域网(WLAN)、通用分组无线业务(GPRS)和第三代移动通信系统(3G)等。
一、移动电子商务
1.移动电子商务的定义及特点
目前,业界还没有对移动电子商务的定义形成权威的、一致的认识,人们从不同的角度提出了不同的见解,这些见解各有不同出发点和含义。从技术的角度看,移动电子商务可看做电子商务的一个新的发展分支;但从应用的角度来看,移动电子商务是对有线电子商务的整合与发展,是电子商务发展的新形态。一般而言,移动电子商务的定义应包含“商务活动”、“英特网”和“无线网络技术”三部分。文献[1]将移动电子商务定义为:“消费者在支持英特网的无线通信网络平台上,借助移动的智能终端设备,完成商品或服务的购买或消费行为的社会经济活动。” 可见,移动电子商务可以定义为:通过移动的智能终端设备、无线网络和英特网结合所进行的电子商务活动。
通过移动电子商务,消费者可真正突破“时空限制”,随时随地获取所需的服务、应用、信息和娱乐。和传统基于英特网的电子商务相比,移动电子商务具有以下几个显著的特点:(1) 交易不受时间和地点的限制;(2) 移动终端拥有者的身份相对固定,可方便的向消费者提供个性化移动交易服务;(3) 通过移动定位技术,可以提供与位置相关的交易服务。
2.推动移动电子商务发展的技术因素
移动电子商务同传统电子商务的主要区别就是无线网络的应用,而正是无线数据通信技术的快速发展,推动了移动电子商务的迅猛发展。从技术的角度看,推动移动电子商务发展的因素主要有以下三个。
(1)无线应用协议的推出。如何将英特网的丰富信息及先进的业务引入到移动电话等无线终端设备当中,是实现移动电子商务需要解决的第一个问题。无线应用协议(WAP)的出现,很好地解决了这个问题。无线应用协议(WAP)的出现使移动英特网有了一个通行的标准,使移动电话等无线终端设备接入英特网成为了可能。
(2)无线接入技术的快速发展。早期无线接入技术如GSM、TDMA和CDMA数据传输速率很低,不适于英特网接入。而近年来得到广泛使用的通用分组无线服务(GPRS)等接入技术,大大提高了无线数据传输速率。目前,世界各国大力推广的第三代移动通信技术(3G),不仅可以克服传统无线接入方式传输速率方面的缺陷,而且还可以支持宽带多媒体数据传输,这将缩小有线和无线接入的差距,必将进一步推动移动电子商务的发展。
(3)移动终端技术的日趋成熟。移动终端技术本质上是一种结合手持硬件、无线宽带网络与移动应用软件的总称。目前市面上各种个人数码助理(PDA)、智能手机(SmartPhone)已经随处可见,各种移动智能终端设备不断推陈出新,移动终端用户也不断攀升。这不仅给消费者使用移动终端进行电子商务提供可能,而且在数量上大大超过互联网用户的移动终端用户更是为移动电子商务提供了巨大的市场。
3.移动电子商务系统组成
移动电子商务系统主要由移动商务应用、移动终端设备、移动中间件和移动网络设施组成。(1)移动商务应用主要是指移动电子商务为用户提供的各种商品和服务活动;(2)移动终端设备就是指各种通过无线网络接入英特网的终端设备,包括手机、个人数码助理和笔记本等;(3)移动中间件是指连接电子商务与异构网络和操作系统的软件实现层,如Express Q和WAP等,它们屏蔽了分布环境中异构的操作系统和网络协议;(4)移动网络设施是指支持移动电子商务的无线网络和设备,包括GSM、GPRS、CDMA和3G等。
二、移动电子商务的主要实现技术
1.无线应用协议(WAP)
无线应用协议WAP是 Wireless Application Protocol的缩写,它是由Motorola、 Nokia、 Ericsson和Phone. corn公司最早倡导和开发的,它的提出和发展是基于在移动中接入英特网的需要。WAP是开展移动电子商务的核心技术之一,它提供了一套开放、统一的技术平台,使用户可以通过移动设备很容易的访问和获取以统一的内容格式表示的英特网或企业内部网信息和各种服务。通过WAP,手机可以随时随地、方便快捷地接入互联网,真正实现不受时间和地域约束的移动电子商务。
2.移动IP(Mobile IP)
移动IP(Mobile IP)是由互联网工程任务小组(IETF)在1996年制定的一项开放标准。它的设计目标是能够使移动用户在移动自己位置的同时无须中断正在进行的英特网通信。移动IP现在有两个版本,分别为Mobile IPv4(RFC 3344)和Mobile IPv6(RFC 3775)。目前广泛使用的仍然是Mobile IPv4。目前移动IP主要使用三种隧道技术,即IP的IP封装、IP的最小封装和通用路由封装来解决移动节点的移动性问题。
3.蓝牙(Blue Tooth)
蓝牙(Blue Tooth) 是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba等公司于1998年5月联合推出的一项短程无线联接标准。该标准旨在取代有线连接,实现数字设备间的无线互联,以便确保大多数常见的计算机和通信设备之间可方便地进行通信。“蓝牙”作为一种低成本、低功率、小范围的无线通信技术,可以使移动电话、个人电脑、个人数字助理、便携式电脑、打印机及其他计算机设备在短距离内无须线缆即可进行通信。“蓝牙”支持64kb/s实时话音传输和数据传输,传输距离为10m~100m,其组网原则采用主从网络。
4.无线局域网(WLAN)
无线局域网络WLAN是Wireless Local Area Networks的缩写,它是一种借助无线技术取代以往有线布线方式构成局域网的新手段,可提供传统有线局域网的所有功能,它支持较高的传输速率。它通常利用射频无线电或红外线,借助直接序列扩频(DSSS)或跳频扩频(FHSS)、GMSK、OFDM和UWBT等技术实现固定、半移动及移动的网络终端对英特网网络进行较远距离的高速连接访问。1997年6月,IEEE推出了802.11标准,开创了WLAN先河;目前,WLAN主要有IEEE802.11x与HiperLAN/x两种系列标准。
4.通用分组无线业务(GPRS)
GPRS的英文全称为 General Packet Radio Service,中文含义为通用分组无线服务,是欧洲电信标准化组织( ETSI)在GSM系统的基础上制定的一套移动数据通信技术标准。它利用“包交换”(Packet-Switched)的概念所发展出的一套无线传输方式。GPRS是2.5代移动通信系统。GPRS具有“数据传输率高”、“永远在线”和“仅按数据流量计费”的特点,目前得到较广泛的使用。
5.第三代移动通信技术(3G)
3G英文全称为3rd Generation,中文含义为第三代数字通信。它是由卫星移动通信网和地面移动通信网所组成,支持高速移动环境,提供语音、数据和多媒体等多种业务的先进移动通信网。国际电联(ITU)原本是要把世界上的所有无线移动通信标准在公元2000年左右统一为全球统一的技术格式。但是由于各种经济和政治的原因,最终形成了三个技术标准即欧洲的WCDMA,美国的CDMA2000和中国的TD-SCDMA。TD-SCDMA是由中国大唐移动通信第一次提出并在无线传输技术(RTT)的基础上与国际合作完成的。中文含义为“时分同步码分多址接入”。 相对于其他两个标准TD-SCDMA 具有频谱利用率高、系统容量大、建网成本低和高效支持数据业务等优势。
总结
移动通信和英特网的完美结合造就了移动电子商务。在技术更新与社会需求的交替推动下,移动电子商务已经产生了一个不可阻挡的发展趋势,它必将对全球经济和技术进步产生更加深远的影响。
参考文献:
[1]柯新生.电子商务运作与实例[M].北京:清华大学出版社,2007.
本文主要着手对轨道交通机电设备监控系统的通风空调系统进行研究。运用PCC和计算机组态软件构成一个模拟仿真控制系统,从而实现对轨道交通机电设备监控系统的通风空调系统的控制。
关键词:EMCS系统 通风空调系统 PCC
一、绪论
广义的城市轨道交通以轨道运输方式为主要技术特征,是城市公共客运交通系统中具有中等以上运量的轮轨交通系统,在公共客运交通中起骨干作用[1]。
城市道路拥堵是世界性的通病。轨道交通的建设,可有效减少地面交通车辆,是缓减道路拥挤的方法之一。它具有运量大、速度快、可靠性强、占地面积少等优点。而随着城市交通中轨道交通客运份额的增大,对其智能化、系统化的研究也就日趋重要。
1.1 城市轨道交通自动化系统发展历程
地铁轨道交通自动化技术的发展主要有3部分:人工为主的监管系统、分立自动化系统、综合监控系统。[2]
人类历史进入20世纪90年代,计算机技术突飞猛进。由于计算机、自动控制系统、计算机通信网络特别是大型计算机监控系统技术的进步,多岛控制的自动化孤岛被打破,分立的监控系统逐步地走向综合自动化监控。通信网络的带宽增强,高速交换以太网技术的成熟,数据库技术特别是实时分布式数据库的广泛应用,为开发地铁综合自动化监控平台打下了基础。
轨道交通自动化系统从最早的人工和半自动的监管系统发展而来,在当时技术进步的推动下,经历了半导体到计算机、分立系统到集成系统的重大进步。目前,集成系统在地铁监控的工程实践中日益成熟,一个新建的地铁工程选择集成系统(综合自动化监控系统)已成为技术进步的必然。
1.2 可编程计算机控制器(PCC)概述
可编程计算机控制器(PCC)是一种专为工业环境应用而设计的工业计算机。其不仅具有可编程序控制器的高可靠性,同时还具备PC机的大容量和高速性,特别是它具有多任务分时操作系统的特点。[3]无论是内部的硬件功能,还是外部的编程、开发环境,PCC都比常规的可编程逻辑控制器(PLC)有较大的增强和提高。具有多任务处理功能的PCC 是近年来发展起来的新一代PLC ,它不仅适用于小规模的控制,更能胜任复杂的、对实时性要求高的控制场合,且其趋势是系统的可扩展性和对现场总线和网络的支持也在不断增强,随着规模的不断扩大,多任务处理能力越来越显示出生命力。
二、软、硬件在EMCS系统中的设计应用
2.1 系统设计方案及说明
轨道交通综合监控系统(EMCS)用于对轨道交通全线所有车站的通风空调系统设备、给排水设备、屏蔽门等机电设备进行全面、有效地监控和管理,确保车站设备处于高效、节能的运行状态,创造一个安全舒适的地下环境,并能在火灾或列车阻塞事故状态下,控制机电设备进入救灾模式,保证乘客的安全和设备的正常运行。
完整的EMCS系统是一个以骨架网为基础的,地理上分散的,分层分布式系统结构的大型SCADA系统,从逻辑上讲,硬件系统包括3个层次,分别为中央级监控系统(OCC)、车站级监控系统、现场控制级设备。
EMCS包括若干个子系统,以环控子系统为例,它对隧道或车站的通风空调系统进行监控。每个子系统各配置相应的PCC控制器。各子系统PCC控制器通过车站EMCS系统的光纤以太环网进行数据通信,从而实现整个车站内相关设备之间的联动。[3]
EMCS系统的监控对象比较广泛,以通风空调系统为例,主要包括隧道风机、组合式空调机、新风机、回/排风机、排烟风机、传感器、风阀、冷水机组等。
本文选取轨道交通某号线的某站,研究此站点EMCS系统中的一个监控对象通风空调系统。
2.2通风空调系统技术方案
车站通风空调系统包括车站公共区通风空调系统(大系统)、设备用房通风空调系统(小系统)和空调水系统。
某站通风大系统包括如下内容:
(1) 地下区间隧道活塞通风系统和机械通风系统(兼排烟系统),简称TVF系统。
(2) 组合空调机组,简称KT系统。
(3) 排热风机,简称UOF系统。
(4) 回/排风机,简称HPF系统。
(5) 空调新风机,简称KXF系统。
根据某地铁站的通风系统平面图,地铁站厅层A区设备如下。
在这些现场设备中,组合式空调机箱空气处理机组的灭菌设备、可逆式轴流排风机用I/O硬线连接来控制。
设备监控点用来采集各种现场设备的运行状态信号和传送控制器的控制信号。根据现场设备监控点信号的用途和状态,信号传送及接口方式的不同列出下列设备监控点表(表2-2),以组合式空调箱空气处理机组(KT系统)为例。
通风系统控制方案确定:
整个控制系统要实现车站控制器与各现场设备间的数据通信,控制器与车控室的数据通信。车控室要求能够实时监控车站内通风系统现场设备的状态,车站控制器能实时将数据传回车控室。
根据设备排布表(表2-1)和设备监控表(表2-2)可知某站厅层A区共有11台现场设备。KT系统有8个数字量输入点,5个数字输出点,除此之外另有若干模拟输入量(温度、湿度等)控制要求。
本系统采用PCC通过以太网模块连接监控计算机,PCC用I/O硬线连接现场设备的控制方案(如图2-1)。
整个系统从网络结构上分为二层。第一层是监控计算机为主的管理层。第二层是PCC控制器与I/O硬线连接现场设备所组成的控制层。由第二层的PCC控制器实现对最低层道现场设备(如风机、灭菌设备、报警等)的控制。
2.3软件编程举例
通过硬件和软件程序的调试,从而达到控制轨道交通综合监控系统的目的。使得控制系统中的被控对象实现各设备开、关和报警的效果。
//定义枚举 设备名称
typedef enum
{
// 通风设备
devID_KT; //组合式空调箱空气处理机组
devID_HPF; //回/排风机、排热风机
devID_KXF; //空调新风机全新风机
devID_TVF; //可逆转式轴流排风机
}devID;
//定义枚举 设备信号
typedef enum
{
sig_status_run; //运行、停止状态
sig_status_ctrl; //手动/联动控制状态
sig_status_overload; //过载故障状态
sig_status_antigerm; //灭菌设备开、停状态
sig_status_filteralarm1; //过滤网阻塞报警1
sig_status_filteralarm2; //过滤网阻塞报警2
sig_control_run; //运行、停止控制
sig_control_air; //排烟方式/排风方式控制
sig_control_antigerm; //灭菌设备开、停控制
}devSig;
//定义类型 IO数
typedef int devIONum;
//定义类型 IO数据
typedef int* devIOdata;
//定义结构体设备
typedef struct _device
{
devID deviceID;
devSig signalID;
devIONum IOnum;
devIOData IOdata;
}device;
//定义函数,返回0成功,返回-1失败
int FuncDevice(device* pDev, int* data)
{
if(pDev)
{
swicth(pDev->devID) //检索设备id
{
case devID_KT:
switch(pDev->signalID) //检索信号id
{
case sig_status_run:
case sig_status_antigerm:
//双数据状态查询
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:
//单数据状态查询
assert(pDev->IOnum==1);
*data = pDev->IOdata[0];
break;
case sig_control_antigerm:
case sig_control_run:
//双数据状态设定(控制)
assert(pDev->IOnum==2);
pDev->IOdata[0] = data[0];
pDev->IOdata[1] = data[1];
break;
case sig_control_air:
//单数据状态设定(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、小结
本文所研究的是PCC在城市轨道交通综合监控(EMCS)系统中的应用,实现了对空调通风系统进行调节控制。
相较于过去的继电器有触点控制系统的研究,PCC以其优越性实现更简便更精确的特点,实现目前轨道交通EMCS系统的许多功能,并使控制系统更可靠,维护更便利,为今后的生产制造开拓了新的研究领域。
参考文献:
[1] 孙章,何宗华,徐金祥.城市轨道交通概论.北京:中国铁道出版社,2000
[2] 夏冷.地铁车站设备监控系统浅析及其发展构想.地铁与轻轨.2001年第02期
[2] 吴海君.PLC在机电设备监控系统中的应用.电气时代.2004.
关键词:智能建筑;安全管理;风险分析;对策
中图分类号:TU714 文献标识码: A
1智能建筑的安全管理
智能建筑是一个集建筑基础环境、数据通信、设备管理等为一体的综合智能化平台,是“信息高速公路”网站上的主结点。因此,智能建筑的安全管理是十分必要的。智能建筑作为“信息高速公路”网站上的主结点,其安全管理的要求很高,除了对通常所提到的信息系统部分的安全管理外,其安全管理包括的范围将更为广泛。现阶段智能建筑建设过程中存在:“重功能、轻管理,重硬件投入、轻应用开发及集成,重建设规模、轻物业管理。”的情况。对于智能建筑的安全,也仅仅从设置安全防范系统的角度进行考虑,缺乏对智能建筑的全面分析以及相应的对策。
2智能建筑安全管理的风险源
2.1设备管理
建筑智能化子系统是由各类设备组成的一个综合性的系统,而任何设备的运行都有故障发生的可能,设备的故障将直接导致相应的系统无法正常工作,乃至整个智能化系统的瘫痪。
2.2 应用系统
智能建筑中的应用系统涉及不同的专业和学科,目的是为智能建筑提供安全舒适的工作环境,实现信息共享和系统节能。因此应用系统存在着如下问题:
1)系统功能的实现
智能建筑能实现的功能很多,不同系统针对不同的建筑应用程度不同,同一类的建筑业主的需求不同其功能定位也不同。如果系统功能的设定和建筑使用的要求不符,当系统功能高于使用要求就造成了资源浪费,当系统功能无法达到使用要求就造成业主无法使用或使用效果不佳。智能建筑功能定位不清,很可能有些系统造成了资源浪费,而另一些系统又可能业主无法使用或使用效果不佳。在确定了系统建设功能后,必须考虑如何实现,确定子系统之间的信息交换方式及数据通信格式、子系统之间的联动集成关系等等问题,否则既定的功能存在无法实现或部分无法实现的风险。
2)系统数据采集准确性
数据采集,是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。智能建筑系统需要大量采集现场的数据,将系统数据、外界环境数据、设定参数进行比较处理,可以说数据采集是智能建筑功能实现的基础。采集数据如果不正确,那么基于这些数据的信息处理和控制也没有任何准确性,这将导致整个控制系统的混乱。对于关键数据的控制错误将导致设备的故障和损坏。
3)系统的操作权限
操作权限控制是指每个岗位的人员只能按照所授予的权限对系统进行操作,不得超越权限接触系统。操作权限设置不当将会导致系统内部信息非法泄漏、任意修改或破坏等,操作权限的控制包括防止非法用户进入和防止合法用户的越权操作,无论那种形式都是系统的巨大风险源。应用的安全涉及很多方面。应用是动态的。应用的安全性也是动态的如承载信息的特殊性引起风险等。这就需要我们对不同的应用,采取相应的安全措施,降低应用的安全风险。
2.3 管理风险
任何一种单一的技术或产品无法满足系统对安全的要求,只有将技术和管理有机结合起来,从控制整个系统安全建设、运行和维护的全过程角度入手,才能提高系统的整体安全水平。智能建筑设计、施工完成后,要充分发挥智能建筑的各项功能和性能,需通过严格有效的管理才能实现。
1)智能化管理队伍
再完善的技术和制定都需要人来自行,若系统的管理人员和技术人员缺乏安全防范意识,就不可能采取主动的安全措施加以防范,完全处于被动挨打的位置。管理人员和技术有员缺乏必要的专业知识,不能安全地配置和管理系统,不能及时发现已经存在的和随时可能出现的安全隐患和风险,对突发的安全事件不能作出积极、有序和有效的反应。
2)操作管理制度
没有建立完善的管理体系,将导致设立的安全体系和安全控制措施不能充分有效地发挥效能。系统运行过程中将由于制度的不完善,产生更多的安全漏洞,给攻击者以机会,会导致更大风险和事故。可以说操作管理制度的缺陷,将使技术层面建立的安全防范体系土崩瓦解。
3智能建筑安全管理对策分析
3.1设备管理的安全对策
如何有效地确保智能建筑中各类机电设备及智能化系统设备的正常运行,主要从以下几个方面予以解决。
1)正确反映各类设备的运行状况
智能建筑中的各类机电设备及智能化系统本身的设备需通过应用系统解决。智能化应用系统实时监视各类机电设备的运行状况,将信息实时地显示在控制管理主机上,管理人员通过监视数据,结合现场设备运行状况,能准确判断设备是否正常运行。维持设备的功能,确保设备的高效率,尽量减少设备的故障。
2)定期维护的管理
定期维护是定期对系统的运行情况进行检查,并对各设备进行检查,对需要保养的相关设备进行保养。以便早期发现系统或设备的隐患,防患于未然、延长系统和设备的使用寿命。
3)故障提醒及处理
通过智能化系统的设置,对各种机电设备设置运行临界点,当设备运行在临界状态时及时提醒管理人员进行故障处理,将故障控制在受控范围内。
3.2应用系统的安全对策针对应用系统存在的风险,主要采用以下对策:
1)系统功能实现
首先要从实际出发,确定智能化系统的建设功能。从实现角度分析设计多少子系统,各子系统的功能及实现效果;子系统之间的信息交换方式及数据通信格式;以及子系统之间的联动集成关系。以确保应用系统功能的实现。
2)数据采集准确性
数据采集的准确性要从终端设备的精确度、传输线路的损耗、系统处理的精度等方面考虑。如前端的摄像机是 480TVL 的清晰度,要使系统监视和回放的画面质量达到主观评价 4 级以上,其线路的损耗应控制在 15%范围内,同时系统监视设备及录象回放设备的精度应达到 4CIF 技术指标。
3)操作权限
系统应制定适当的权限标准体系,使系统不被越权操作,从而保证系统的安全。对智能化系统的操作控制应分层次设置操作权限,以避免误操作对系统功能实现的影响。
3.3管理风险对策
对于管理的风险主要通过以下对策来实现:
1)建立一支合格的智能化系统管理队伍
目前,大部分智能建筑建成后,是移交给相关的物业管理部门进行管理的。而传统的物业管理已不能满足现代智能建筑建设的需要,况且智能化系统涉及多种技术、多门学科,需要各类专业技术人员,因此要建立一支合格的智能化系统管理队伍并非易事。一种方法是将建成的智能化系统外包给系统集成商进行管理维护,另一种方案是落实使用管理部门,建立管理队伍,对他们进行培训。这支队伍应参与系统的工程实施,了解系统的工作原理、设备分布,掌握系统的操作方法和一般故障排除。
2)建立完整的操作、管理制度
这是保证智能化系统正常运行的基本条件。操作管理制度中应严格规定对系统竣工资料、产品技术说明书、系统操作说明书、系统参数的设置、密码管理、系统运行数据等管理的细则。完整的操作管理制度可避免人员流动带来的不必要的麻烦。
3)落实系统正常运行、维护费用
智能化系统建成后,需要定期进行专业维护保养,将系统中存在的隐患消灭在萌芽中,才能保证系统的正常运行。目前的智能化系统建设中,业主往往忽视这一点,建成后几年都不做一次系统的维护保养,致使系统不能正常工作。这不能不引起我们的重视。
参考文献:
[1] 王娜等编著.智能建筑概论[M]. 人民交通出版社, 2002
[2] 郑凌著.高层写字楼建筑策划[M]. 机械工业出版社, 2003