传播统计分析

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传播统计分析范文第1篇

关键词：物联网；数据采集；无线传感网络

引言

随着传感器技术、RF射频技术及无线传感网络技术的发展，基于物联网的数据采集分析系统逐渐代替传统的单中心数据传输及处理架构，将传感器节点按照一定逻辑进行划分，划分后的子网中采集数据在内部先进行融合，并通过簇首节点与其他无线传感及处理中心进行交互[1]，有效提高了采集数据的传输及处理效率。本文在分析船舶移动数据采集系统架构基础上，重点研究基于物联网架构的实现技术，最后设计基于ARM的处理系统。

1物联网的通信方式分析

物联网数据采集与分析系统的数据通信由无线传感网络内部通信和无线传感网络与处理中心之间通信2部分组成，其中传感网络与处理中心的通信方式与传统架构一样，分为有线以太网传输与无线通信传输（各类3G，4G传输技术），传感网络内部有以下3类主流传输模式：1）Wi-fi短距离通信技术Wi-fi适用于短距离的传感器节点数据传输，在一个子网络内部设立中心控制器MAC，对各个传感器数据路由进行转发。Wi-fi适用于传输半径200m内的无线传感网络[2]。2）NFC无线传输技术与Wi-fi短距离通信技术相比，NFC无线传输技术信道的建立更快，并通过特定频率的载波对数据进行加密传输，但其数据传输的距离更短，适用于海上军事通信系统。3）ZigBee通信技术适用范围最广泛的物联网无线传感网络通信技术，对于不同网络层的应用接口API都进行了规范，适用于覆盖范围较广的传感网络，网络容量较大，适用于海上气象传感网络、海底勘探系统等。

2船舶移动采集分析系统软件设计

以嵌入式Linux为操作系统，搭建了基于物联网的船舶移动采集分析系统，传感器网络传输利用Zig-bee通信技术对采集数据进行传输，传感网络与处理中心的管理平台通过TCP传输[3]，整个系统的功能模型如图1所示。

2.1基于物联网的数据采集模块设计

数据采集模块首先通过身份认证确认传感器的可靠性，外部设备加入采集系统需要向中心管理系统获取身份同步数据，获取完毕后进行数据采集，采用ModbusRTU协议，对高位字节数的扩展可灵活实现传感器数据的删除、增加及修改。数据采集分普通数据与视频数据，对于视频数据采用Linux兼容V4L2接口，将视频信号映射至内存扩展地址。当数据进行调用及传输时，可直接通过绝对或相对内存地址获取图像数据，减少数据拷贝时间。原始的视频数据采用YUV颜色编码格式，Y-U-V分别代表数据的灰色度、亮度及颜色像素。原始YUV格式所占存储空间较大，数据冗余度较高，在传输前需要进行压缩。由于传感网络带宽限制，本文采用H.264高压缩编码方式，压缩比达到100∶1，整个船舶移动数据采集模块如图2所示。

2.2基于物联网的数据传输模块设计

基于物联网的船舶移动数据采集分析系统不仅需要实现传感网络内部的数据传输，还需要实现无线传感网络之间及传感网络与管理中心的数据传输。本文采用Zigbee通信技术，传输速率达到216kb/s。对于传感器采集的普通数据，首先需要在传感网络内部进行数据融合，封装成统一的数据格式。系统的时效性要求较高，精确性要求较低，采用UDP协议[4]。对于采集的视频数据，需要构建客户端/服务端架构B/S，终端可以通过HTTP协议实时浏览图片[5]，支持多线程TCP服务。图3为给出了基于物联网的视频传输流程图。

3算法仿真

最后对本文研究的基于物联网的船舶移动数据采集与分析系统的数据传输进行仿真实验，首先对非视频数据进行传输，一共分为6组，其发送与接收仿真时间如表1所示。可以看出，对于采集普通数据，接收与发送之间的时延在2s左右。图像数据一共分为50组，发送与接收的仿真时间如图4所示。

4结语

传播统计分析范文第2篇

关键词:船舶；机电系统；故障模式；影响分析

中图分类号：TP271+.4 文献标识码： A 文章编号：

引言

故障模式与影响分析技术是一项基于系统中设备和其组成环节的可靠性来进行分析的技术。不过，因为船舶的机电设备以及系统的特殊性，导致其可靠性很难统计，其设备的可靠性往往是靠经验来进行确定。FMEA是一种通过对一个系统的功能或硬件的分析来判断潜在的故障对系统的影响。

一、故障模式与影响分析概述

故障模式是FMEA的基础和前提，故障模式是产品故障的外部表现形式,如电气系统的短路、断路,机械系统的变形、磨损等,故障模式是可以观察到的,亦可以由经验、调研、实验而获得。

船舶系统涉及的子系统庞大且复杂,通常仅选择极为重要且确实对船舶系统的安全性能有影响的子系统进行分析,最终构成船舶系统的FMEA。

一般根据功能把船舶系统分为:船舶推进机械系统(包括主辅机、推进轴系、燃油、滑油、压缩空气等辅助系统及其控制)、方向控制系统、船舶电力系统、船舶安全(包括消防、应急、撤离)系统、电子控制和监控系统、通信系统。

对选定的系统定义其故障模式。常见的系统故障模式有:功能全部丧失、功能部分丧失和不稳定运行等。常见部件故障模式即为常使用部件的损坏模式,如柴油机的高压油管的故障模式有:管子裂纹、密封圈破裂失效、螺纹磨损、阻塞、泄露、卡死、污染、功能故障等；电气部件的故障模式有:开路、短路、断路、参数飘移、接触不良、老化、漏电、触点黏合等。可见,对故障模式的识别常混合使用结构性故障描述和功能性故障描述。

合理确定选定系统的边界条件,以便确定故障发生的范围。这包括确定系统的初始状态,确定可以忽视不计的小概率事件,确定在一定条件下的必然事件等。基本故障事件通常可以分为:(1)由人为因素引起的事件；(2)由系统硬件引起的事件；(3)由系统环境引起的事件。

分析中主要考虑由系统硬件引起的基本故障事件,并假设所分析系统的各组成部分的基本故障事件是相互独立的,忽视由系统环境和不可抗力引起的事件。

二、分析示例

进行故障模式与影响分析以某船的船舶电力系统为例.船舶电力系统由发电机、总配电板、动力负载(拖动系统)、照明负载等分系统组成.该船舶电力系统FMEA的分析级别是:鉴于约定FMEA的最高层次为船舶系统,则二级系统为船舶电力系统,FMEA的最低级别为组成船舶电力系统和对船舶电力系统有关键影响的分系统.

该船舶电力系统故障严重性级别界定是:一级为灾难性的,可能造成人身伤亡或全系统损坏；二级为严重性的,可能造成严重伤害,使系统发生故障,不能工作；三级为一般的,可能造成一般损害,使系统性能下降；四级为次要的,不致对系统造成损害,但可能需要进行计划外的维修。

该船舶电力系统故障模式发生的概率等级的划分一般规定如下:A级(经常发生):在产品工作期间,该故障模式发生的概率较高,即单一故障模式发生概率大于产品在该期间的总故障率的20%；B级(很可能发生):在产品工作期间,该故障模式发生的概率中等,即单一故障模式发生概率大于产品在该期间的总故障率的10%,但小于20%；C级(偶然发生):在产品工作期间,该故障模式不常发生,即发生的概率大于产品在该期间的总故障率的1%,但小于10%；D级(很少发生):在产品工作期间,该故障模式不大可能发生,即发生概率大于产品在该期间的总故障率的0.1%,但小于1%；E级(极不可能发生):在产品工作期间,该故障模式发生的概率几乎为零,即发生概率小于产品在该期间的总故障率的0.1%。

该船舶电力系统危险性分析的依据，A级:对发电机分系统和总配电板分系统,无论其故障模式发生的概率属于任何等级,只要该故障模式发生,最终影响(这里指潜在的故障模式对约定最高层次,即船舶系统的影响,下同)将直接危及船舶及人身的安全。B级:故障模式对各自分系统有影响,只用故障的严重性来确定该故障模式的危害度是不够的,还必须了解这种故障模式发生的概率,主要是指动力负载(拖动系统)、照明负载等分系统中对主推进系统有影响的子系统,其最终影响将可能直接或间接危及船舶及人身的安全。C级:故障模式对各自分系统有影响,其最终影响不可能直接或间接危及船舶及人身的安全。

对由发电机、总配电板、动力负载(拖动系统)、照明负载等分系统组成的船舶电力系统,FMEA可分为如下两种情况:

(1)船舶处于航行工况。船舶电力系统处于航行工况下,可能对船舶航行造成“灾难性的,可能造成人身伤亡或全系统损坏”的故障模式,且只要该故障模式发生,最终影响(这里指潜在的故障模式对约定最高层次,即船舶操纵系统的影响)将直接危及船舶及人身安全的:发电机、总配电板及动力负载(拖动系统)3个分系统.在提供的船舶相关图纸及设计说明书中针对发电机、总配电板及动力负载(拖动系统)3个分系统的设计分别为:发电机两台,在航行工况下,单台发电机运行,发电机的负荷率为54%；发电机发生可能对船舶航行造成“灾难性的,可能造成人身伤亡或全系统损坏”的故障模式时,船舶电力系统设计的应对措施足以消除直接危及船舶及人身安全的最终影响。

总配电板的下一级分系统(组成船舶电力系统和对船舶电力系统有关键影响的分系统)发生可能对船舶航行造成“灾难性的,可能造成人身伤亡或全系统损坏”的故障模式时,该系统将提供可靠、完善的保护措施以消除“对船舶电力系统有关键影响的分系统故障模式”引发的对船舶航行造成“灾难性的,可能造成人身伤亡或全系统损坏”的故障。

动力负载(拖动系统:包括舵机油泵电机,燃油泵电机,轴流风机电机)发生可能对船舶航行造成“灾难性的,可能造成人身伤亡或全系统损坏”的故障模式时,该系统将提供可靠和完善的措施,消除直接危及船舶及人身安全的最终影响。

(2)船舶处于靠离码头工况

船舶靠离码头工况造成“灾难性的,可能造成人身伤亡或全系统损坏”的故障模式时,其最终影响将直接危及船舶及人身安全的发电机、总配电板及动力负载(拖动系统)3个分系统.在提供的船舶相关图纸及设计说明书中,针对发电机、总配电板及动力负载(拖动系统)3个分系统的设计分别为:发电机两台,在靠离码头工况下,两台发电机运行,发电机的总负荷率为69%；发电机发生可能对船舶航行造成“灾难性的,可能造成人身伤亡或全系统损坏”的故障模式时,可采取有效措施,消除直接危及船舶及人身安全的最终影响。

总配电板的下一级分系统(组成船舶电力系统的和对船舶电力系统有关键影响的分系统)发生可能对船舶航行造成“灾难性的,可能造成人身伤亡或全系统损坏”的故障模式时,该系将提供可靠、完善的保护措施可以消除“对船舶电力系统有关键影响的分系统故障模式”引发的对船舶航行造成“灾难性的,可能造成人身伤亡或全系统损坏”的故障。

动力负载(拖动系统:包括舵机油泵电机,燃油泵电机,轴流风机电机)发生可能对船舶航行造成“灾难性的,可能造成人身伤亡或全系统损坏”的故障模式时,该系统将提供可靠和完善的措施,消除直接危及船舶及人身安全的最终影响.

结束语

综上所述，有效的把传统的船舶机电系统可靠性评估方法与故障树相互结合，可以有效的解决船舶机电系统可靠性评估工作中遇到的弊端和问题，保证船舶机电系统可靠性评估的标准化、规范化，把传统的船舶机电系统可靠性评估方法与故障树相互结合，为船舶的营运保驾护航。

参考文献

[1] 李海泉,李刚.系统可靠性分析与设计[M].北京:科学出版社,2003.

传播统计分析范文第3篇

关键词:GIS;AIS;船舶;监控系统;分类显示

Ship Classified Display of GIS-based AIS Vessel Monitoring System

ZHOU Cui

(Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China)

Abstract: This paper briefly described the basic knowledge of GIS, AIS and ARCGIS development tools, and thoroughly described the establishment of ship classes with object-oriented thinking, and then realized the ship's dynamic and classified display using ArcObjects components to draw and render the ship.

Key words: GIS; AIS; ship; monitoring system; classified display

当前船舶日趋大型化、高速化,水上交通日趋繁忙,为了满足社会和经济的发展和监控对水上交通的需求,在原有的船舶综合监控系统的基础上,对于船舶分类显示的要求也日渐强烈。

1 地理信息系统的基本知识

1.1 GIS的概念

物质世界中的任何事物都被牢牢地打上了时空的烙印。人们的生产和生活中百分之八十以上的信息和地理空间位置有关。地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)作为获取、整理、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科,近年来得到了广泛关注和迅猛发展。由于信息技术的发展,数字时代的来临,理论上来说,GIS可以运用于现阶段任何行业。

1.2 GIS的技术特点

1) GIS能按照地理坐标和一定的数据格式对空间数据和属性数据进行统一的存储与管理,其数据结构主要有两种类型:矢数据结构和栅格数据结构。

2) GIS具有图属双向查询检索、统计计算和列表制图等功能,并且可以按照指定的范围进行图形和提供综合的空间分布数据;另外,GIS还具有很强图形功能。

3) 向用户提供空间数据多因素空间分析、复合评价、预测预报、模拟优化等功能。

1.3 GIS的应用

地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展,广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。

1.4 GIS的主要开发模式

1) 独立开发。指不依赖于任何GIS工具软件,从空间数据的采集、编辑到数据的处理分析及结果输出,所有的算法都由开发者独立设计,然后选用某种程序设计语言,如Visual C++、Delphi等,在一定的操作系统平台上编程实现。这种开发的好处是无须任何商业GIs软件的支持,缺点是投资大、周期长而且功能上很难与商业化GIS工具软件相比。

2) 单纯的二次开发。指完全借助GIS软件提供的工具进行系统开发。用户一般都是在原有的GIS软件开发平台上,使用GIS软件厂商提供的宏语言,如ESRI的ArcView 的Avenue 语言,MapInfo的MapBasic 语言等来开发自己的应用程序。这种方式省时省心,但进行二次开发的脚本语言,作为编程语言,功能极弱,用它们来开发应用程序仍然不尽如人意,并且所开发的系统不能脱离GIS平台软件,是解释执行的,效率不高。

3) 集成二次开发。集成二次开发是指以通用软件开发工具为平台,利用专业的GIS工具软件所开发出来的GIS软件。其主要方式有采用对象链接和嵌入自动化技术和利用GIS工具软件生产厂商提供的建立在Ocx技术基础上的GIS功能控件。这种开发方式既可以充分利用商业GIS工具软件的功能,又可以利用可视化开发语言高效、方便等编程特点,开发出的软件具有可靠性高、易移植、便于维护等优点。唯一的不足之处是要购买GIS工具软件。

4) 基于GIS组件的二次开发。目前最为流行的是基于GIS组件的二次开发,它的基本思想想是把GIS各大功能模块划分为几个组件,每个组件完成不同的功能,各个组件之间以及GIS组件和非GIs组件之间可以方便地通过可视化软件开发环境集成起来,形成最终的GIS应用。它的主要特点是小巧灵活,价格便宜;开发简便;具有很强的扩展性;更加大众化和强大的GIS功能。

2 船舶自动识别系统的基本知识

2.1 AIS的组成结构

船舶自动识别系统(Automatic Identification System,简称AIS系统)由岸基(基站)设施和船载设备共同组成,是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。它主要由船台设备和岸台系统两部分组成。

1) 船台设备是一种船载广播式应答器。它使用海上VHF频段工作,能够发出船舶的各种信息,包括身份、船位、船首向、船舶类型、船舶长度、宽度、吃水等信息。典型的AIS船台设备是由一台VHF发射机、两台VHF TDMA接收机、一台VHF DSC接收机、一台带有标准的船用电子通信接口(IED 61162/NMEA0183/200)的控制装置以及各种必要的传感器组成。

2) 岸台系统由一系列岸网而成。一个典型的岸台由VHF TDMA收发机、VHF DSC接收机、基站控制器(BSC)、网络设备、控制软件和应用软件组成。AIS基站收发机遵从ITU-RM.1371建议案《AIS技术特性标准》,可安装在VIS系统中或作为AIS沿海网络的核心单元。借助基站控制器(BSC),基站收发机可以相互连接实现对海岸线的覆盖。收发机还可配置为转发站。

2.2 AIS使用到的技术

AIS工作在VHF频带,可以做到每秒2000个报告,每2秒钟可更新一次。使用时分多址技术(TDMA)来满足高速传输速率并保证可靠的通信。AIS采用OSI七层工作模式中低四层:物理层、数据链路层、网络层和传输层。物理层主要实现数据流的传输,提供必要的物理设备。数据链路层定义数据的工作技术,用于校验数据和数据的同步收发。网络层负责建立和维持信道的连续,控制信道上的数据流向,优化信道的使用。传输层主要处理来自对话层、网络层、GNSS等定位导航仪器的信息,实现与OSI高三层协议的接口。

2.3 AIS的主要功能

IMO已在新修正SOLAS第5章和第19条中规定了通用AIS的配备要求。该系统的配置已于2002年7月1日起新造船舶开始强制执行,同时,对所有从事海上航行的船舶于2004年7月1日起强制装备,300总吨以上能够从事国际运输的船舶,500总吨及以上不从事国际航运的货船和所有客船,均需要安装AIS的设备。规则阐述AIS应有如下功能:

1) 自动向合适配备的岸台、其他船舶和航空器提供信息,包括船舶识别、类型、位置、航向、航速、航行状态和其他与安全有关的信息;

2) 自动接收来自其他船舶的有关信息;

3) 识别船只、检测和跟踪船舶;

4) 与岸基设施交换数据;

5) 简化信息交流和提供其他辅助信息以避免碰撞发生。

3 ARCGIS 9.0开发工具

ARCGIS是ESRI公司开发的,它作为一个可伸缩的平台,无论是在桌面,在服务器,在野外还是通过Web,为个人用户也为群体用户提供GIS的功能。ArcGIS 9是一个建设完整GIS的软件集合,它包含了一系列部署GIS的框架,有ArcGIS Desktop、ArcGIS Engine、移动GIS、服务端GIS和嵌入式GIS等。ARCGIS是基于一套由共享GIS组件组成的通用组件库实现的,这些组件被称为ArcObjectsTM。

ArcObjects包含了大量的可编程组件,从细粒度的对象(例如,单个的几何对象)到粗粒度的对象(例如与现有ArcMap文档交互的地图对象)涉及面极广,这些对象为开发者集成了全面的GIS功能。每一个使用ArcObjects建成的ArcGIS产品都为开发者提供了一个应用开发的容器,包括桌面GIS(ArcGIS Desktop),嵌入式GIS(ArcGIS Engine)以及服务端GIS(ArcGIS Server)。

4 船舶分类显示

船舶的分类显示功能可以细分为两步:首先,要根据用户的需求,设置特定的一类船舶的显示属性,包括船舶轮廓和填充的颜色、船舶是否闪烁、船舶显示的透明度等属性,同一类型的船舶存储的类型编号一样;其次是船舶在地图上的动态显示,包含船舶的形状、航行角度、以及用户自定义的属性。第二步是船舶显示的关键,下面将作较为详细的讲述。

4.1 船舶绘制

在S-57电子海图中,船舶地物采用等腰锐角三角形显示,底边的中点表示当前船舶的地理位置,顶角显示船舶当前的航行角度,用户可以自定义三条边的颜色和三角形的填充色来区别不同类型的船舶。根据面向对象的思想,船舶建立为一个对象类,船舶的位置、颜色、角度等作为船舶对象的属性,如下即为船舶类的定义:

Ship类中的setShipShape方法用来设置船舶的经纬度信息和航行角度,DrawShip是绘制船舶的方法,DrawShip函数有两个参数,AlarmType参数表示船舶对象所属的类型编号,非用户自定义的船舶默认编号为0,使用默认的属性显示,第二个参数ShipMMSI表示船舶的呼号,用以代表船舶唯一的编号。

根据船舶对象的经纬度信息确定船舶在地图上的位置后,DrawShip函数在地图相应位置上绘制一个锐角三角形代表该船舶,并且将三角形所属的类型编号记入船舶地物的属性中。在定时器中不断重绘船舶的位置,就在地图上的相应位置显示了动态航行的船舶。

4.2 船舶的分级渲染

船舶在地图上有ArcObjects组件有一个BreakClassRender方法,这是一个图层对象的方法,用于分级渲染地物,顾名思义,对于某一个图层上的点、线、面任一种地物来说,根据地物的某一个属性值的大小进行分类,对于处在同一属性值范围内的地物显示相同的样色。值得注意的是,船舶的种类由于用户需求的增加会无预计的增加,这里需要用到vector容器存储船舶的分类编号。

分级渲染后的船舶在地图上显示如右图1。

5 小结

通过将船舶抽象化,建立船舶类,使程序的重用性和可维护性更强了,船舶的分类显示和渲染主要采用了ArcObjects组件的方法,组件编程给软件开发带来了方便。

参考文献:

[1] 王志松,陈伟,赵鹏.GIS在电子江图显示与信息系统中的应用[D].武汉:武汉交通科技大学,2003.

传播统计分析范文第4篇

【关键词】船舶;火灾监控;CAN总线;分布式

随着航运业的快速发展以及各大航运中心建设的大前提下，船舶业朝着大型化、专业化及自动化方向发展，船舶自动化技术产业已成为当今世界主要海洋强国的支柱产业之一。船舶自动化程度越高，使得各控制系统，监控系统，导航系统，各种设备间形成一个有机的整体，各系统的有序运转对船舶设备、船员的安全都至关重要，而火灾作为一种常见隐患，一旦发生，对保证船舶设备和船员的安全有着重大意义。

CAN（Controller Area Network,控制器局域网）总线是一种串行通讯协议，能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制。CAN的应用范围很广，其高性能和可靠性已被广泛认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。

本文针对船舶常见的火灾事故隐患，提出一种基于CAN总线的分布式船舶火灾自动监控系统，系统可以远程监控火情，可以在火灾出现时现场发出声光报警及切断相关设备的电源、启动排烟装置、打开喷淋装置等相关联动操作。

1.系统结构

船舶火灾自动监控系统由火灾探测传感器、监控系统控制器、现场监控单元、联动单元、远程监控单元等组成。

系统的使用基于CAN总线的通信网络，每个火灾现场检测单元均包含一个CAN节点，发生火情时，监控系统控制器得知火情，并在第一时间控制报警装置发出声光报警及现场联动装置。一方面，可以通知工作人员发生火情；另一方面，消防联动控制器控制消防电气设备启动灭火设施。

使用CAN总线的分布式智能化火灾监测系统，可以避免较一般报警系统监测报警系统都存在系统结构复杂、电缆过多、延伸报警不方便等缺点[1]。

2.火灾探测单元

船舶内环境空间小，由于绝大部分火灾发生时都伴随一定的发热现象，都有一定的温度升高，因此可以通过不同的传感器采集烟雾、温度数据等火灾数据。可根据实际情况选择感温探测器，感烟探测器，火焰探测器或其组合，以达到最佳的探测效果。

2.1感温型探测器的使用

感温型探测器是利用热敏元件来探测火情的。根据其感热效果和结构型式可分为定温式,差温式及差定温式三种。

定温探测器用于检测温度是否超过了某个设定值，差温式探测器用于检测温度上升速率是否超过某个规定值，而差定温式探测器则结合了定温和差温两种作用原理并将两种探测器结构组合在一起。

感温探测器常用的感应传感器有双金属片、易熔金属、热电偶热敏半导体热敏电阻等原件，其中最常用的是热敏电阻。

感温探测器工作比较稳定，不易受非火灾性烟尘雾气等干扰，误报率低，可靠性高。

2.2火焰探测器

火焰探测器有红外火焰探测器和紫外火焰探测器两种。它由于响应速度快，探测范围广而获得广泛应用。紫外光波长较短，比较适宜活泼金属及金属氧化物火灾的探测。而红外火焰探测器，由于其探测波长较长，较适合含碳类液体火灾的探测。

2.3感烟式探测器

烟雾传感器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，常见的烟雾探测器有光电式和离子式，探测光源发出的光在无烟雾和有烟雾的情况下分别被两个光敏元件接收，光敏元件将光信号转换成电信号后对比判断即可探测到有无烟雾。

离子型探测器的工作原理是:当有烟雾发生时，离子室的离子流随烟雾的大小而发生相应的变化，其基准输出点的电位也随之发生变化，这样，离子室就将烟雾的物理量的变化转化成一个电量的变化[3] ，从而检测到火警的发生。

3.现场监控单元

3.1现场监控单元硬件

分布式火灾报警系统的一个典型特征是现场检测单元中有微处理器，具有一定的智能，可以自动报警，这是当前火灾报警系统的发展趋势[4]。

控制器使用意法半导体公司的STM32105互联型Cortex-M3 处理器，CPU时钟达到72MHz，它拥有2个CAN接口， 2个I2C，5个UART,3个SPI接口，其丰富的通信接口，使之非常适合用于互联设备的控制器。

CAN总线收发器采用SN65HVD230，它是德州仪器公司生产的3.3V CAN收发器，该收发器具有差分收发能力，适用于较高通讯速率、良好抗干扰能力和高可靠性CAN总线的串行通信。

当发生火灾时，微控制器接受到来自感温探测器、火焰探测器、烟雾探测器或者现场人员的手动报警信息，控制报警装置发出报警信号，同时通过控制现场联动，执行排烟、喷淋、化学灭火或断电等动作，及时对火灾做出第一响应，将灾害降低到最小。

3.2通信网络

火灾监控系统是基于CAN总线构建的，通信网络也是依照开放系统互连规范按层次结构设计的。考虑到作为工业测控底层网络，其信息传输量相对较少，信息传输的实时性要求较高，网络连接方式先对较简单，因此，CAN协议定义了ISO/OSI参考模型的物理层及数据链路层[5]。

CAN收发器和CAN控制器完成了物理层和数据链路层的功能，而应用层的功能是由CAN总线的实际应用中由用户决定的。在本系统中，CAN总线上传输的火灾温度、火灾类型、火灾地点、时间、报警控制、联动操作控制等数据构成了OSI 7层结构中的应用层。

4.软件设计

各个CAN节点软件功能包含现场报警信息的采集判断，现场联动控制，以及CAN总线协议OSI 7层结构中应用层的实现。

STM32105的CAN总线控制器含有2个3级深度FIFO，CAN报文的接收使用FIFO来处理，即使接收到的数据太多，CPU还未来得及处理，也不会造成CAN报文的丢失。

CAN节点使用ID列表过滤方式来实现数据过滤，列表中设置一个共同的广播地址和一个CAN节点地址，每个CAN节点只处理广播数据以和与自己地址匹配的数据，跳过大量与自己无关的数据。

5.小结

系统中使用了感温探测器，火焰探测器和烟雾火警探测器相结合的探测手段，可以有效监测船舶常见类型的火灾，实现对火灾的探测。

CAN总线和Cortex-M3处理器的使用，有效地实现了分布式火警监控系统的功能，系统响应的准确性、实时性、可靠性都得到了提高，并具有功能和容量易于扩展的优点，具有很好的应用前景。　[科]

【参考文献】

［1］王常顺,肖海荣,潘为刚. CAN总线的船舶机舱监测报警系统设计[J].自动化与仪表.2010,(10):25-27.

［2］李尧,佘焱.水泵电机综合保护装置的设计[J].电工技术.2008,(10):75-77.

［3］郄建华.离子感烟探测器电路分析[J].太原师范学院学报(自然科学版).2008.4(7): 98-101.

［4］冯勇.感烟感温复合探测器[D].合肥工业大学,2006.

传播统计分析范文第5篇

【关键词】：博物馆；数字技术；传统技术

所谓数字展览技术主要集结了多种优势特点于一身，并不会受到时间、空间等因素的限制，具有更强的直观性以及便捷性。数字展览技术能够综合处理文本、动画、图象、音频和视频等多种信息，将其应用于博物馆展览过程中，比传统展览技术相比更能够有效增强展品的细节表现、展示展品的原生环境、以动态过程直观展现、提高展览的互动效果。

一、博物馆展览中数字展览技术与传统展览技术的对比

博物馆展览活动中所展出的文物均具有较高的价值，所以在传统的博物馆展览过程中，出于保护文物安全方面的考虑，而限制了展品的活动空间。在这情况下，观众与文物之间存在着明显的隔阂，不仅降低了观众的体验质量，也为博物馆增加了陈列难度。而应用数字化展览技术，采用触控屏、影院系统和虚拟实现等方式，能够增强博物馆展品的直观性。同时，通过数字技术中的视频和音频技术能够准确的呈现展品的相关信息，有效改变了传统展览中需实物加文字的陈列方式，提升了展览的趣味性，能够有效激发观众的主动参与意识。具体来说，数字化技术与传统展览技术相比，有着如下几点优势。

（一）数字展览技术与传统展览技术相比，有利于增强展品的细节表现

采用数字化技术开展展览活动，有助于观众获取更好的体验。其中，尤其是数字化技术中的三维物体展示技术，能从不同方向、不同角度向观众进行藏品展示，甚至可展示出展品内部中的不可见部分，观众的体验也更加完整。此外，现代数字化技术还支持局部放大功能，通过放大文物展品的局部部位，能将作品中的细微特征更清晰的展示在观众面前，这是传统展览技术所无法达到的。例如，首都博物馆就曾使用三维模型展示技术来展示夔金铜佛像，观众在参观过程中可以自主的切换观看的角度，大幅度增强了展品细节的观看。

（二） 数字展览技术与传统展览技术相比，有利于展示展品的原生环境

博物馆中，无论文物或藏品都与其原生的环境有着密切的关联。通过对藏品原生环境的研究，能获取相关藏品的自然、社会以及历史等背景信息，是研究藏品隐藏信息的重要途径。展品被收入博物馆的同时也切断了展品与原生环境之间的联系。传统展览方式无法展览展品的原生环境，而通过现代数字化技术中的视频技术，能很好的解决这一问题，从而将展品的原生环境生动的展示在观众面前。例如，中国古船博物馆在展示古船的过程中，通过视频将古船打捞钱在海底的状态与其所处环境形象的展示在观众面前，有利于观众获得更加直观的体验。

（三） 数字展览技术与传统展览技术相比，有利于将展品以动态过程直观展现

博物馆举办展览活动的目的，不仅仅是要展示单个作品或某件文物，而是要通过作品表达其背后的故事，如与展品相关的历史事件等。就以“失腊法”为例，若采用传统的展示方式，只是应用图示或模型的方式来表达，而这种方式需观众对相关知识有一定的了解，否则也很难理解背后的文化。而采用数字化技术中的影像或三维动画技术，便能将该工艺的制作流程、变化过程以动态的方式生动、准确的展示在观众面前。

（四）数字展览技术与传统展览技术相比，有利于提高展览的互动效果

随着时代的发展，数字化技术已广泛运用到人们的日常生活中，在一定程度上改变了人们的日常生活方式和接受信息的习惯，而传统博物馆所采取的展示手段已逐渐无法满足现代社会人们的需求。因此，在博物馆展览中利用数字展览技术，能够充分激发观众的主动参与意识，将观众从被动接受信息转变为积极参与的状态，提升了观众的参与兴趣。例如，博物馆在展出藏品《唐人宫乐图》时，通过利用现代数字技术，观众可通过点击画面中宫女手中的乐器来产生相应的乐声。不仅让画作的内容更加生动，也激发了观众的参与热情，更提升了博物馆的展览效果。

二、结论

综上所述，传统博物馆的展览方式过于单一，这也使得本身枯燥的展品显得更加没有吸引力。而随着时代的发展，数字化技术的出现，博物馆展览也应积极创新，采用先进的数字技术增强博物馆展览的吸引力，让博物馆在数字化技术的引导下大放异彩。

参考文献

[1] 黄秋野. 博物馆中的数字化展览及展示技术研究[D]. 江南大学， 2008.

[2] 黄秋野. 数字技术对博物馆展览方式发展的影响[J]. 中国科技博览， 2008（22）：80-81.