時(shí)間：2023-03-27 16:53:13
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：工業(yè)以太網(wǎng)；工廠流水線；自動(dòng)化控制；系統(tǒng)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TH166 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）03-0027-02
在自動(dòng)化控制領(lǐng)域，占絕對(duì)統(tǒng)治地位的是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。盡管現(xiàn)場(chǎng)總線具有眾多優(yōu)勢(shì)，但是隨著生產(chǎn)規(guī)模的一再擴(kuò)大，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電裝備越來(lái)越多，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化控制的設(shè)備也越來(lái)越多，在這種背景下，現(xiàn)場(chǎng)總線已經(jīng)無(wú)法完全滿足現(xiàn)場(chǎng)眾多機(jī)電裝備的監(jiān)控需求，而且由于現(xiàn)場(chǎng)總線是具有針對(duì)性的工業(yè)自動(dòng)化控制總線，往往使得各個(gè)機(jī)電裝備成為了“自動(dòng)化控制孤島”，彼此無(wú)法兼容通訊，給設(shè)備的后期維護(hù)管理帶來(lái)不便。
隨著以太網(wǎng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)逐漸以其低廉的組網(wǎng)價(jià)格、兼容性較好的通信協(xié)議，以及一體化的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而受到普遍應(yīng)用，成為目前能夠替代現(xiàn)場(chǎng)總線的最好選擇之一。本論文主要結(jié)合汽車整車焊裝PLC自動(dòng)化控制流水線生產(chǎn)控制系統(tǒng)，對(duì)基于工業(yè)以太網(wǎng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，以期能夠從中找到面向工廠流水線生產(chǎn)控制的工業(yè)以太網(wǎng)自動(dòng)控制應(yīng)用方式，并以此和廣大同行分享。
1 工業(yè)以太網(wǎng)概述
工業(yè)以太網(wǎng)在工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域中，主要是作為生產(chǎn)制造自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)平臺(tái)，通過(guò)底層安裝的傳感設(shè)備，將機(jī)電裝備的工作狀態(tài)參數(shù)、工藝參數(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)檢測(cè)出來(lái)，并通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)所支持的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議上傳到工業(yè)以太網(wǎng)中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的日益發(fā)展與進(jìn)步，很多工業(yè)生產(chǎn)流水線都逐漸提出了更高的自動(dòng)化控制的要求，例如要求實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)與控制的一體化，要求實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守等等，這些高難度控制要求的提出，在一定程度上都促進(jìn)了工業(yè)以太網(wǎng)在工廠自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用，尤其是將工業(yè)以太網(wǎng)與PLC控制相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)很多工廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能建設(shè)需求。本課題重點(diǎn)以工業(yè)以太網(wǎng)和PLC相結(jié)合，以工廠流水線自動(dòng)化控制為具體研究對(duì)象，深入探討工業(yè)以太網(wǎng)在工廠流水線自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。
2 基于工業(yè)以太網(wǎng)的流水線自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 功能模塊設(shè)計(jì)
本論文以汽車整車焊裝作為具體的研究對(duì)象來(lái)探討工業(yè)以太網(wǎng)在流水線自動(dòng)控制中的應(yīng)用。汽車整車焊裝具有較多的工藝流程，而且機(jī)電裝備離散度較大，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制的參數(shù)變量較大，因此采用工業(yè)以太網(wǎng)相較于采用現(xiàn)場(chǎng)總線具有很多優(yōu)勢(shì)。縱觀整車焊裝的流水線工藝流程，基于工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的流水線自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有以下幾個(gè)主要功能：
①產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)分派及調(diào)度。能夠根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度適當(dāng)?shù)恼{(diào)整生產(chǎn)資源分配，根據(jù)任務(wù)變化自動(dòng)完成對(duì)流水線生產(chǎn)工藝的更改，以適應(yīng)不同車型的自動(dòng)焊裝。
②電氣控制和分析。通過(guò)在底層安裝傳感監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)流水線焊裝工藝流程的各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)與控制，并通過(guò)工藝數(shù)據(jù)庫(kù)的分析，實(shí)現(xiàn)相關(guān)生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動(dòng)匹配和優(yōu)化。
③順序和邏輯控制功能。按照流水線自動(dòng)化焊裝的工藝流程，對(duì)整個(gè)焊裝工藝流程實(shí)施順序控制，利用PLC作為順序邏輯控制器，實(shí)現(xiàn)眾多機(jī)電設(shè)備在流水線自動(dòng)焊裝工藝過(guò)程中的順序聯(lián)動(dòng)、啟停控制及互鎖等控制功能和邏輯判斷功能。
④監(jiān)視報(bào)警功能、顯示功能。通過(guò)在監(jiān)控終端開(kāi)發(fā)專用的監(jiān)控畫(huà)面，為用戶提供直觀的監(jiān)控界面，通過(guò)人機(jī)交互接口的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)現(xiàn)場(chǎng)焊裝流水線的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制。
2.2 基于工業(yè)以太網(wǎng)的流水線自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于整個(gè)流水線的設(shè)備量大、信號(hào)類型多、控制地點(diǎn)分散，不適合采用傳統(tǒng)的繼電器和控制開(kāi)關(guān)為主要實(shí)現(xiàn)方式的本地控制模式，而且這種控制模式并不利于設(shè)備的后期維護(hù)管理，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)的擴(kuò)容升級(jí)而言是十分不利的，為此，必須借助于工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分布式控制管理模式（DCS模式），通過(guò)三級(jí)DCS功能的合理劃分與配置，能夠很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)整車焊裝流水線自動(dòng)控制的遠(yuǎn)程控制模式。本論文擬采用監(jiān)控終端、本地PLC站和底層傳感設(shè)備三個(gè)層次的DCS控制模式實(shí)現(xiàn)基于工業(yè)以太網(wǎng)的整車焊裝流水線自動(dòng)化控制。
①監(jiān)控終端。監(jiān)控終端設(shè)置在中央控制室內(nèi)，供值班人員對(duì)全廠流水線自動(dòng)化控制的工藝進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控終端內(nèi)運(yùn)行的是專門開(kāi)發(fā)的上位機(jī)程序，通過(guò)友好的人機(jī)交互接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并且通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與本地PLC站的數(shù)據(jù)信息的交互。
②本地PLC站。主要通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)量的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)流水線生產(chǎn)工藝流程中各個(gè)環(huán)節(jié)的電氣監(jiān)測(cè)，諸如限位開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、電磁閥等。本地PLC站能夠通過(guò)對(duì)設(shè)備的工作狀態(tài)參數(shù)、工藝參數(shù)和環(huán)節(jié)參數(shù)的檢測(cè)和A/D轉(zhuǎn)換，將相關(guān)參數(shù)變量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量進(jìn)入工業(yè)以太網(wǎng)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)的一體化通信。
③底層傳感設(shè)備。現(xiàn)場(chǎng)傳感器主要是用以檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)物理參數(shù)信號(hào)，變送器將采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成
4～20 mA的電流信號(hào)，經(jīng)屏蔽電纜送到各子系統(tǒng)的PLC內(nèi)。控制信號(hào)由PLC輸出后以4～20 mA電流形式送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有氣動(dòng)和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。
2.2.2 系統(tǒng)控制模式設(shè)計(jì)
①遠(yuǎn)程遙控方式。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制箱，將控制方式置于“遙控”控制方式，中央控制室的操作人員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遙控啟停。在這種控制方式下，監(jiān)視界面可顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)的工藝參數(shù)，操作員可根據(jù)選擇“手動(dòng)或者自動(dòng)”控制方式，通過(guò)設(shè)備控制按鈕啟停遠(yuǎn)程設(shè)備，并能判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常，監(jiān)測(cè)故障并發(fā)出報(bào)警提示，統(tǒng)計(jì)工藝數(shù)據(jù)，顯示模擬量趨勢(shì)曲線，打印故障報(bào)警及日志報(bào)表等。全部操作由中央控制室的操作人員通過(guò)鍵盤和鼠標(biāo)完成。
②本地控制方式。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制箱，將控制方式置于“本地”控制方式下，通過(guò)控制操作箱上的啟動(dòng)/停止按鈕，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備手動(dòng)啟停控制。本地控制方式為系統(tǒng)的基本保留方式，在與中央控制室斷開(kāi)聯(lián)系等任何情況下都可以完成整車焊接處理工藝要求的控制功能。
2.3 PLC自動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)整車焊接處理廠工藝特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)的焊接設(shè)備分布及焊接機(jī)器人的作業(yè)范圍，可以將整車焊接車間流水線PLC下位機(jī)系統(tǒng)劃分為兩個(gè)PLC站點(diǎn)，各自負(fù)責(zé)不同的工藝流程。為此，需要統(tǒng)計(jì)全廠的I/O點(diǎn)分布情況，詳見(jiàn)表1。
由于本系統(tǒng)中的下位機(jī)PLC選用的西門子公司的S7-300系列的PLC產(chǎn)品，其網(wǎng)絡(luò)通訊功能的最大特色便是集成了MODBUS/TCP以太網(wǎng)通信協(xié)議。為此，本系統(tǒng)中下位機(jī)PLC控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊就基于MODBUS/TCP以太網(wǎng)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而進(jìn)一步降低了本自動(dòng)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信集成成本。
2.4 工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇
本系統(tǒng)選用環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，它會(huì)自動(dòng)旁路，而不影響環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是環(huán)路上的工作站在發(fā)送信息時(shí)，只能按照順序依次傳輸，所以不存在沖突問(wèn)題。在光纖傳輸介質(zhì)成本降低的今天，工業(yè)以太網(wǎng)的傳輸介質(zhì)選用光纖組成雙環(huán)路雙冗余網(wǎng)絡(luò)是比較合適的方法。
2.4.2 系統(tǒng)組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)
基于工業(yè)以太網(wǎng)的整車焊接流水線綜合自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以劃分為三層：信息管理層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、傳感檢測(cè)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)層。
①信息管理層。信息管理層主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)自下而上傳輸過(guò)來(lái)的流水線生產(chǎn)工藝的各個(gè)參數(shù)的管理，包括狀態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、越限報(bào)警；生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動(dòng)存儲(chǔ)、報(bào)表分析；設(shè)備控制指令的自動(dòng)/聯(lián)動(dòng)派發(fā)等等，這些功能的實(shí)現(xiàn)依賴于在信息管理層所開(kāi)發(fā)的人機(jī)交互接口良好的專用自動(dòng)化控制監(jiān)控程序，通常可以采用組態(tài)程序?qū)崿F(xiàn)。
②網(wǎng)絡(luò)傳輸層。網(wǎng)絡(luò)傳輸層就是指基于工業(yè)以太網(wǎng)所搭建起來(lái)的工業(yè)以太網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時(shí)通過(guò)配置交換機(jī)、操作站等輔助設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)操作人員在網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸層的檢查、維護(hù)和管理。網(wǎng)絡(luò)傳輸層作為整個(gè)自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)具有至關(guān)重要的作用。
③傳感監(jiān)測(cè)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)層。傳感監(jiān)測(cè)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)層主要有兩個(gè)作用，第一是通過(guò)傳感檢測(cè)設(shè)備，將流水線工藝流程中的各個(gè)參數(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)出來(lái)并發(fā)送到工業(yè)以太網(wǎng)上進(jìn)行通訊，第二是通過(guò)安裝電氣開(kāi)關(guān)、電磁閥等開(kāi)關(guān)動(dòng)作執(zhí)行元件，接受來(lái)自頂層的中央信息管理層的遠(yuǎn)程控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電裝備或者流水線工藝流程的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制，傳感監(jiān)測(cè)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)層是面向整車焊接流水線生產(chǎn)和自動(dòng)化控制的最底層，主要包括車間現(xiàn)場(chǎng)的各種監(jiān)測(cè)、控制子系統(tǒng)，如焊接機(jī)器人控制子系統(tǒng)，滾床控制子系統(tǒng)，帶式輸送機(jī)控制子系統(tǒng)等。
3 結(jié) 語(yǔ)
隨著工業(yè)以太網(wǎng)在工廠自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的逐步廣泛應(yīng)用，逐漸取代了過(guò)去傳統(tǒng)的以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的自動(dòng)控制模式。本論文對(duì)基于工業(yè)以太網(wǎng)的整車焊接流水線綜合自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)展開(kāi)了設(shè)計(jì)與研究，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)時(shí)性的理論分析，建立了基于工業(yè)以太網(wǎng)的整車焊接流水線綜合自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，分別從下位機(jī)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)和上位機(jī)DCS以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兩個(gè)角度詳細(xì)探討構(gòu)建了整個(gè)綜合自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，對(duì)于工業(yè)以太網(wǎng)在工廠自動(dòng)化控制方面的應(yīng)用，無(wú)論是在理論研究還是在實(shí)踐應(yīng)用方面，都是具有較好的指導(dǎo)借鑒意義。
參考文獻(xiàn)：
[1] 吳文秀，吳修德.基于工業(yè)以太網(wǎng)的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2005，（6）：803-805.
關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程控制 機(jī)電控制 網(wǎng)絡(luò)接入
中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）10（b）-0009-01
隨著機(jī)電裝備的復(fù)雜化，現(xiàn)在的機(jī)電設(shè)備，不僅體積大，規(guī)模大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且其實(shí)現(xiàn)的功能非常多，往往需要同時(shí)完成若干多項(xiàng)功能，因此對(duì)于這一類機(jī)電裝備的監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)也必須具備較為復(fù)雜的控制功能。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)的發(fā)展，逐漸對(duì)于大型機(jī)電裝備的控制提出了遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化和無(wú)人值守控制的要求，這就要求必須利用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電裝備的遠(yuǎn)程控制和無(wú)人值守，因此，必須要對(duì)遠(yuǎn)程機(jī)電控制中的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)加以研究，以確定最適宜的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)接入和遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用。
1 遠(yuǎn)程控制技術(shù)發(fā)展概述
過(guò)去應(yīng)用最為廣泛的遠(yuǎn)程控制技術(shù)主要有以下幾種類型。
1.1 集散式遠(yuǎn)程控制
集散式遠(yuǎn)程控制，是為每一個(gè)監(jiān)控對(duì)象，即每一臺(tái)機(jī)電設(shè)備都安裝監(jiān)測(cè)儀表，將所有的監(jiān)測(cè)儀表所采集到的數(shù)據(jù)全部發(fā)送到控制機(jī)上，由控制機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)全部機(jī)電設(shè)備的集中控制。這種遠(yuǎn)程控制模式應(yīng)用方式簡(jiǎn)單，組網(wǎng)成本較低，但是由于全部數(shù)據(jù)由控制機(jī)進(jìn)行操作，實(shí)際上增大了控制機(jī)的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的可靠性較低，健壯性較差。
1.2 分布式遠(yuǎn)程控制
針對(duì)集散式遠(yuǎn)程控制模式在實(shí)際應(yīng)用中所出現(xiàn)的問(wèn)題，逐漸出現(xiàn)了分布式遠(yuǎn)程控制代替了過(guò)去的集散式遠(yuǎn)程控制。分布式遠(yuǎn)程控制是將所有被監(jiān)測(cè)的機(jī)電設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行采集與監(jiān)測(cè)，分別發(fā)送到幾個(gè)分站進(jìn)行集中控制，通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分站與主站之間的數(shù)據(jù)通訊，從而完成主站對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。分布式遠(yuǎn)程控制的最大優(yōu)勢(shì)就在于客觀上降低了主站控制機(jī)的負(fù)擔(dān)，由各個(gè)分站控制機(jī)共同分擔(dān)，從而在一定程度上提高了系統(tǒng)的可靠性和健壯性。但是分布式遠(yuǎn)程控制模式在應(yīng)用中也存在一定的弊端，那就是組網(wǎng)復(fù)雜，組網(wǎng)成本較高，不適宜大規(guī)模應(yīng)用。
1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線式遠(yuǎn)程控制
現(xiàn)場(chǎng)總線式遠(yuǎn)程控制是近幾年新發(fā)展起來(lái)并得到大規(guī)模應(yīng)用的一種遠(yuǎn)程控制模式。這種控制模式能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要被監(jiān)測(cè)的機(jī)電設(shè)備的具體數(shù)據(jù)通訊接口分別設(shè)計(jì)不同的現(xiàn)場(chǎng)通訊總線，從而將集散式遠(yuǎn)程控制和分布式遠(yuǎn)程控制的優(yōu)勢(shì)集于一身。
2 基于工業(yè)以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程機(jī)電控制接入技術(shù)探討
2.1 面向工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)
目前機(jī)電設(shè)備接入工業(yè)以太網(wǎng)有以下幾種技術(shù)模式。
（1）通過(guò)傳感儀表接入。
機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制，離不開(kāi)傳感監(jiān)測(cè)，因此很多機(jī)電控制系統(tǒng)都是通過(guò)傳感儀表實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)的采集傳輸，利用傳感儀表的輸出接口，為其配置合適的網(wǎng)絡(luò)接入接口，從而實(shí)現(xiàn)將機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)接入工業(yè)以太網(wǎng)。
（2）通過(guò)數(shù)據(jù)采集板卡接入。
在一些機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，出于數(shù)據(jù)管理的需求，也會(huì)采用數(shù)據(jù)采集板卡的方式將機(jī)電設(shè)備接入以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。將傳感儀表所采集到的數(shù)據(jù)統(tǒng)一傳輸至數(shù)據(jù)采集板卡，由數(shù)據(jù)采集板卡的輸出接口，根據(jù)工業(yè)以太網(wǎng)的傳輸規(guī)范，為其配置合適的網(wǎng)絡(luò)通訊接口，例如普通的TCP/IP協(xié)議接口，串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)接口，Modbus-TCP協(xié)議接口等等，實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程化控制。
（3）通過(guò)以太網(wǎng)接口模塊接入。
有的機(jī)電設(shè)備，其數(shù)據(jù)通訊接口不是標(biāo)準(zhǔn)接口，這個(gè)時(shí)候就需要為其配置專用的以太網(wǎng)接口模塊，而這種以太網(wǎng)接口模塊并不是標(biāo)準(zhǔn)件，需要針對(duì)不同的機(jī)電設(shè)備的具體接口類型做有針對(duì)性的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。但是不管用哪種類型的以太網(wǎng)接口模塊，模塊內(nèi)部的以太網(wǎng)電路都是一樣的，目前基本上都是采用RTL8019AS以太網(wǎng)通信控制器實(shí)現(xiàn)的，再配合雙絞線驅(qū)動(dòng)器和標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)RJ45接口，從而完成由非標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)電設(shè)備接口到標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)通信接口的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的遠(yuǎn)程化控制。
2.2 實(shí)際應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題
（1）網(wǎng)絡(luò)遲延問(wèn)題。
工業(yè)以太網(wǎng)由于采用的是偵聽(tīng)發(fā)送的機(jī)制，因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換傳輸?shù)臅r(shí)候，會(huì)不可避免的產(chǎn)生延時(shí)的問(wèn)題，而對(duì)于遠(yuǎn)程機(jī)電控制系統(tǒng)而言，控制的實(shí)時(shí)性要求非常嚴(yán)格，有的機(jī)電設(shè)備其控制指令甚至要求必須在千分之一秒內(nèi)完成，因此這就對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性提出了挑戰(zhàn)。而事實(shí)上，工業(yè)以太網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中，也確實(shí)暴露出了遲延問(wèn)題。為此，對(duì)于一些實(shí)時(shí)性要求較高的機(jī)電控制系統(tǒng)，必須采用合適的控制策略，比如VPN技術(shù)、流量管理策略等等，以提高工業(yè)以太網(wǎng)在機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化控制中的實(shí)時(shí)性。
（2）數(shù)據(jù)丟包問(wèn)題。
由于工業(yè)以太網(wǎng)的遲延問(wèn)題，所以數(shù)據(jù)丟包問(wèn)題就不可避免，這也就造成了工業(yè)以太網(wǎng)的可靠性問(wèn)題。對(duì)于此，必須要引入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)監(jiān)管機(jī)制，對(duì)數(shù)據(jù)丟包率進(jìn)行嚴(yán)格控制，尤其是對(duì)有可能會(huì)引發(fā)大規(guī)模數(shù)據(jù)丟包的網(wǎng)絡(luò)載體和流量載體，必須單獨(dú)構(gòu)建傳輸網(wǎng)絡(luò)，以提高工業(yè)以太網(wǎng)在機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化控制中的可靠性。
3 結(jié)語(yǔ)
基于工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程無(wú)人值守自動(dòng)化控制模式目前已經(jīng)得到了大規(guī)模應(yīng)用，盡管工業(yè)以太網(wǎng)在數(shù)據(jù)通訊的實(shí)時(shí)性方面有待突破，但是就目前的技術(shù)應(yīng)用而言，工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用于工礦自動(dòng)化控制是完全可行可靠的。本論文在對(duì)比分析了目前幾種主流的遠(yuǎn)程控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了基于工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程機(jī)電控制中的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，詳細(xì)探討了接口技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用，對(duì)于進(jìn)一步提高機(jī)電自動(dòng)化控制的遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化水平具有很好的指導(dǎo)借鑒意義。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)將工業(yè)以太網(wǎng)完全取代現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)還有很長(zhǎng)的一段路要走，其中需要攻克很多技術(shù)難關(guān)，這有待于廣大網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)人員的共同努力，才能夠最終實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)在工礦自動(dòng)化控制領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 顏建軍，宋執(zhí)環(huán)，韓波.基于嵌入式Internet的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程，2003，20（5）：55-57.
1系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景近年來(lái),電力企業(yè)在不斷擴(kuò)大大客戶負(fù)荷管理系統(tǒng)覆蓋范圍的基礎(chǔ)上,全面開(kāi)展了地區(qū)廠站電能量遙測(cè)、低壓集中抄表和配變監(jiān)測(cè)計(jì)量等項(xiàng)目的建設(shè),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行四分線損分析及需求側(cè)輔助決策等的建設(shè)這些計(jì)量自動(dòng)化項(xiàng)目的分散建設(shè)不可避免的帶來(lái)了計(jì)量自動(dòng)化孤島問(wèn)題的出現(xiàn)。為避免計(jì)量自動(dòng)化孤島問(wèn)題,提高電能量數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用水平和使用效率,避免重復(fù)投資和資源浪費(fèi),優(yōu)化計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)方案,進(jìn)一步提高電力企業(yè)計(jì)量自動(dòng)化建設(shè)水平和深入開(kāi)展計(jì)量技術(shù)創(chuàng)新,需要建設(shè)電力企業(yè)一體化計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)。配合電力企業(yè)“十一五”信息規(guī)劃的建設(shè)要求,考慮目前地區(qū)電能量遙測(cè)系統(tǒng)、大用戶負(fù)荷管理系統(tǒng)、低壓集中抄表系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成熟,在電力企業(yè)范圍內(nèi)均已經(jīng)開(kāi)始推廣建設(shè)。同時(shí)配變監(jiān)測(cè)及管理系統(tǒng)在部分供電部門也做了有益的試點(diǎn),配變無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)也開(kāi)始逐步應(yīng)用。在線損理論計(jì)算工作方面也有長(zhǎng)足的進(jìn)步,建設(shè)計(jì)量自動(dòng)化主站平臺(tái)條件已逐漸成熟[6,7]。
今后電力企業(yè)應(yīng)該是一個(gè)全面集成的數(shù)字化企業(yè),并能夠通過(guò)集成化的企業(yè)戰(zhàn)略框架不斷加以改進(jìn),以適應(yīng)電力行業(yè)的不斷發(fā)展【8]。通過(guò)建設(shè)計(jì)量自動(dòng)化主站支持平臺(tái),解決目前統(tǒng)計(jì)線損中數(shù)據(jù)不全、統(tǒng)計(jì)口徑不一、計(jì)算困難、誤差影響因素等實(shí)際問(wèn)題,將線損”四分”管理、需求側(cè)管理落到實(shí)處,并統(tǒng)籌考慮各地區(qū)電能量遙測(cè)系統(tǒng)、大用戶負(fù)荷管理系統(tǒng)、配變管理系統(tǒng)、居民集中抄表系統(tǒng)建設(shè)方案,避免重復(fù)投資、重復(fù)開(kāi)發(fā)、重復(fù)建設(shè),為實(shí)現(xiàn)”經(jīng)營(yíng)型、服務(wù)型、一體化、現(xiàn)代化企業(yè)”的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。
1.2系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)
1.2.1應(yīng)用目標(biāo)為各級(jí)電力營(yíng)銷服務(wù)提供信息化的技術(shù)支持手段和依據(jù),能夠及時(shí)按需自動(dòng)采集各電壓等級(jí)用電現(xiàn)場(chǎng)電能量計(jì)量數(shù)據(jù),包括示度電量、分時(shí)電量、凍結(jié)電量、需量等應(yīng)營(yíng)銷收費(fèi)服務(wù)所需電能量信息。能夠監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)用電計(jì)量情況,包括計(jì)量裝置故障、計(jì)量回路異常等,為用電監(jiān)察提供遠(yuǎn)程自動(dòng)化服務(wù)手段。為供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)管理提供可靠數(shù)據(jù)依據(jù)和支持。能夠根據(jù)需要監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)用電運(yùn)行信息,包括電流、電壓、有功無(wú)功功率曲線,為供電質(zhì)量分析及負(fù)荷管理提供可靠技術(shù)支持。為強(qiáng)化四分線損管理、需求側(cè)管理提供技術(shù)支持手段根據(jù)采集到的分時(shí)電能量進(jìn)行四分線損統(tǒng)計(jì)分析,并和理論線損進(jìn)行對(duì)比分析,為降低管理線損提供依據(jù)。提供大客戶遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)功能,能夠根據(jù)負(fù)荷平衡情況為開(kāi)展錯(cuò)峰用電、節(jié)約用電、分時(shí)計(jì)費(fèi)等提供技術(shù)支持。
1.2.2技術(shù)目標(biāo)數(shù)據(jù)采集處理一體化。系統(tǒng)能夠通過(guò)開(kāi)放式規(guī)約連接大客戶負(fù)荷管理終端、廠站電能量遙測(cè)終端、低壓集中抄表集中器和配變監(jiān)測(cè)計(jì)量終端。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)一體化。系統(tǒng)能夠?qū)⒏黝愑?jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理和存儲(chǔ),為各業(yè)務(wù)應(yīng)用提供相關(guān)數(shù)據(jù)。各類計(jì)量對(duì)象的基礎(chǔ)檔案數(shù)據(jù),包括計(jì)量設(shè)備檔案、客戶資料、電網(wǎng)參數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)使用。主站計(jì)算機(jī)資源一體化。包括計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備、通信及信息安全設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、存儲(chǔ)設(shè)備等資源的應(yīng)用、維護(hù)和管理一體化。無(wú)線數(shù)據(jù)通信資源的一體化使用。主要包括低壓集抄、大客戶負(fù)荷管理、配變終端等安裝在配電網(wǎng)的計(jì)量自動(dòng)化設(shè)備對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)資源的使用。計(jì)算機(jī)通信設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)通用設(shè)備,數(shù)據(jù)庫(kù)采用開(kāi)放式的大型商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù),采用統(tǒng)一遠(yuǎn)程通信規(guī)約,不同供貨商提供的終端設(shè)備產(chǎn)品均能夠接入到主站自動(dòng)化系統(tǒng)。建立統(tǒng)一的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù),不同開(kāi)發(fā)商所采集到的專變計(jì)量點(diǎn)、廠站計(jì)量點(diǎn)、低壓計(jì)量點(diǎn)及配電計(jì)量點(diǎn)的各類相關(guān)數(shù)據(jù)均能夠存入該數(shù)據(jù)庫(kù),不同開(kāi)發(fā)商也能夠通過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)不同的綜合應(yīng)用。統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)的建立應(yīng)按照統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型、統(tǒng)一數(shù)據(jù)編碼的要求進(jìn)行。
1.3系統(tǒng)建設(shè)原則計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)首先具有電能計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的一般性和共同性要求特點(diǎn),即數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性、系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、開(kāi)放性、安全性等要求。同時(shí)由十系統(tǒng)涉及面廣,面向?qū)ο蠖?系統(tǒng)分層、建設(shè)周期長(zhǎng)等特點(diǎn),使其具有區(qū)別十一般計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的更高的或特殊的要求,這些要求、特點(diǎn)決定了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則[9]。1.可靠性與穩(wěn)定性相結(jié)合、2.準(zhǔn)確性與完整性相結(jié)合、3.開(kāi)放性與安全性相結(jié)合、4.實(shí)用性與擴(kuò)展性相結(jié)合、5.先進(jìn)性與成熟性相結(jié)合。
1.4論文的工作針對(duì)電力計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)以一體化計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的需求現(xiàn)狀的描述,通過(guò)利用CIM公共信息模型,設(shè)計(jì)電力企業(yè)一體化計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)方案。在建設(shè)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中,本文主要進(jìn)行了以下方面的工作:1)系統(tǒng)總體架構(gòu)按照分層分塊設(shè)計(jì)的原則,分別為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、前置采集層、業(yè)務(wù)應(yīng)用處理層、數(shù)據(jù)處理層。
題目：基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上位機(jī)
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)綜述(題目背景、國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況及研究意義)
1.1 題目背景
水資源監(jiān)測(cè)是水資源管理與保護(hù)的重要手段，我國(guó)水資源緊缺、水污染嚴(yán)重，如何高效、實(shí)時(shí)地獲取水環(huán)境參數(shù)、研究開(kāi)發(fā)水環(huán)境監(jiān)測(cè)新方法，已成為水環(huán)境管理與保護(hù)的一項(xiàng)重要任務(wù)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) WSN(Wireless Sensor Network)是將有感知能力、計(jì)算能力和通信能力的微小傳感器節(jié)點(diǎn)采用規(guī)則或隨機(jī)方式部署在監(jiān)控區(qū)域，通過(guò)無(wú)線自組織和多跳的方式構(gòu)成的分布式網(wǎng)絡(luò)。它集傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和分布式信息處理技術(shù)于一體，以數(shù)據(jù)處理為中心，協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸目標(biāo)區(qū)域的監(jiān)測(cè)信息并報(bào)告給用戶。它具有可快速部署、無(wú)人值守、功耗低和成本低等優(yōu)點(diǎn)。
1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況
在世界上我國(guó)屬于水資源貧乏國(guó)家, 對(duì)水資源的優(yōu)化使用對(duì)我國(guó)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有十分重要的意義。強(qiáng)化對(duì)水資源環(huán)境的監(jiān)控是一個(gè)長(zhǎng)期的任務(wù)。常規(guī)水資源環(huán)境監(jiān)測(cè)方法主要分為以下兩種:(1)利用便攜式水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀人工采樣、實(shí)驗(yàn)室分析的方式。該方式僅限于對(duì)河流、湖泊的幾個(gè)斷面采樣,采樣頻率從每月數(shù)次到每日數(shù)次。(2)采用由一個(gè)中央控制室和若干個(gè)監(jiān)測(cè)子站組成的水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)水環(huán)境參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè), 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程自動(dòng)傳輸, 可以實(shí)時(shí)查詢所設(shè)站點(diǎn)的水環(huán)境參數(shù)[1]。前者由于無(wú)法對(duì)水環(huán)境參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè), 存在水質(zhì)監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、數(shù)據(jù)采集速度慢等問(wèn)題, 不能很好地反映水環(huán)境的連續(xù)動(dòng)態(tài)變化, 不易及早發(fā)現(xiàn)污染源并預(yù)警。后者能很好地解決水質(zhì)監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、數(shù)據(jù)采集和傳輸速度慢等問(wèn)題, 但由于有鋪設(shè)電纜和建立監(jiān)測(cè)子站的施工要求, 因而存在對(duì)監(jiān)測(cè)地點(diǎn)原有的生態(tài)環(huán)境影響大、系統(tǒng)投資成本高、監(jiān)測(cè)水域范圍有限的缺點(diǎn), 同時(shí)無(wú)法進(jìn)行大面積布設(shè)監(jiān)測(cè)子站、對(duì)每個(gè)小水域?qū)嵤┒帱c(diǎn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng), 比較典型的國(guó)外代表有美國(guó)Heliosware公司的EMNET系統(tǒng)和澳大利亞CSIRO 的Fleck系統(tǒng)[2、3]。上述兩種系統(tǒng)可采集參數(shù)種類較少、不提供對(duì)水資源的視頻監(jiān)測(cè)功能且通信速率低、產(chǎn)品體積較大、功耗較高, 目前僅適合用作研究, 尚不能作為實(shí)用系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)使用。國(guó)內(nèi)已對(duì)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水資源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究[4]。與傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)法相比, 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有對(duì)生態(tài)環(huán)境影響小、系統(tǒng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
近些年來(lái)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是國(guó)際上非常關(guān)注的、涉及到多個(gè)學(xué)科高度交叉、知識(shí)高度集中的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。目前，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究經(jīng)過(guò)了兩個(gè)階段。第一階段主要是采用MEMS技術(shù)設(shè)計(jì)微型節(jié)點(diǎn)，代表性的研究成果是智能埃及SmartDus無(wú)線集成網(wǎng)絡(luò)傳感器WINS。第二階段是研究網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。國(guó)外設(shè)計(jì)了很多套演示系統(tǒng)取得了一系列重大的理論研究成果。在國(guó)外，Intel公司于2002年了基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新型計(jì)算機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略，主要研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)學(xué)、森林防火、環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面的應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)，很多科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)隊(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)都進(jìn)行了相關(guān)方面的研究。有業(yè)內(nèi)專家指出，中國(guó)掌握了物聯(lián)網(wǎng)(WSN的實(shí)際應(yīng)用)的世界話語(yǔ)權(quán)，不僅表明我國(guó)在該領(lǐng)域上的技術(shù)領(lǐng)先，同時(shí)也在于中國(guó)式世界上少數(shù)能將WSN實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的國(guó)家之一。
1.3 研究意義
水資源是生命生存不可替代的自然資源，是生命支持系統(tǒng)之一，也是重要的環(huán)境要素。樓蘭古城的興起是由于豐富的羅布泊湖水的滋潤(rùn)，富庶的樓蘭11萬(wàn)平方米，人口達(dá)萬(wàn)人，是樓蘭國(guó)的首邑，是我國(guó)古代一重鎮(zhèn)，也是絲綢之路南線必經(jīng)之地。后來(lái)由于種種原因?qū)е滤Y源衰竭，繁華的古城衰落，直至湮沒(méi)在茫茫的荒漠之下。
水資源危機(jī)究竟始于何時(shí)，目前學(xué)術(shù)界尚無(wú)公論。但是水資源危機(jī)引起了世界各國(guó)的關(guān)注與不安。我國(guó)是一個(gè)人口眾多，水資源絕對(duì)數(shù)量較高而相對(duì)數(shù)量較低的缺水國(guó)家。1988年7月1日《中華人民共和國(guó)水法》正式實(shí)施后，確立了每年水法宣傳周(簡(jiǎn)稱為水周)，其目的就是通過(guò)這一活動(dòng)，向公眾集中灌輸有關(guān)水資源開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)方面的知識(shí)和政策法規(guī)，以增強(qiáng)公眾節(jié)約水資源的意識(shí)。
我國(guó)的水資源價(jià)值理論受水資源是取之不盡，用之不竭的傳統(tǒng)價(jià)值觀念影響，造成了水資源長(zhǎng)期被無(wú)償?shù)亻_(kāi)發(fā)利用，不僅造成了巨大的寶貴水資源浪費(fèi)和對(duì)水資源非持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，同時(shí)對(duì)人類的生存及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅。盡管近幾年來(lái)對(duì)此有所認(rèn)識(shí)，采取了相應(yīng)的行政或法律手段扭轉(zhuǎn)這種被動(dòng)局面，但是，由于對(duì)水資源價(jià)值理論的研究不夠深入，致使所采取的措施缺乏廣泛的經(jīng)濟(jì)社會(huì)基礎(chǔ)，最終結(jié)果是政府干預(yù)行為過(guò)于集中和強(qiáng)硬，市場(chǎng)行為和經(jīng)濟(jì)杠桿的作用又過(guò)于薄弱，導(dǎo)致期望與現(xiàn)實(shí)相差甚遠(yuǎn)。因此，水資源價(jià)值研究在持續(xù)利用水資源過(guò)程中具有重要的地位，是實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略一個(gè)組成部分，開(kāi)展此方面的研究是十分必要的。
2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2.1 研究的主要內(nèi)容
根據(jù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本理論和水資源監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水資源實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠在線實(shí)時(shí)測(cè)量溫度、PH 值、電導(dǎo)率、濁度等參數(shù)的水資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，此系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)采集相關(guān)數(shù)據(jù)，利用監(jiān)測(cè)區(qū)域協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心(PC 機(jī))之間的通信,把經(jīng)過(guò)處理的測(cè)量結(jié)果動(dòng)態(tài)地顯示出來(lái)。本課題完成系統(tǒng)上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)，由串口接收協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)送來(lái)的水資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，提取出各個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)并通過(guò)界面動(dòng)態(tài)的顯示出來(lái)。
2.2 研究方案
關(guān)于本次研究的課題，基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的水資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要可分為三個(gè)部分，由于本次課題的研究只涉及上位機(jī)部分，即圖一中的虛線部分，主要設(shè)計(jì)上位機(jī)的軟件界面的設(shè)計(jì)部分，其中包括有串口接收數(shù)據(jù)，解包數(shù)據(jù)，以及顯示部分，其中的解包部分包括,將PH值，濁度，在線實(shí)時(shí)溫度，電導(dǎo)率和它們各自對(duì)應(yīng)的數(shù)值一一對(duì)應(yīng)起來(lái)，這部分主要涉及用Visual C++語(yǔ)言將其用軟件編程，并實(shí)現(xiàn)功能，其流程圖為圖2：
實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：先初始化軟件，再設(shè)置軟件編輯界面，設(shè)置好界面后，開(kāi)始接收由協(xié)調(diào)器經(jīng)串口發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而解包數(shù)據(jù)，接著處理數(shù)據(jù)，將PH值、實(shí)時(shí)測(cè)量溫度、濁度以及電導(dǎo)率的各組數(shù)據(jù)按照一定的要求計(jì)算好，顯示各組數(shù)據(jù)，最后結(jié)束程序。
在這個(gè)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了串口接收數(shù)據(jù)，解包數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)以及最后將數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的顯示出來(lái)，完成了本次研究的要求。
3.本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作
要完成這次課題，即基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上位機(jī)，需要完成的內(nèi)容有：系統(tǒng)上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)、接收由串口協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的水資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、進(jìn)行接收數(shù)據(jù)的解析、提取出各個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)并且通過(guò)界面動(dòng)態(tài)的顯示出來(lái)。其中重點(diǎn)以及難點(diǎn)有：系統(tǒng)上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)，由于對(duì)上位機(jī)不是很了解，以前也沒(méi)有接觸過(guò)上位機(jī)，對(duì)它的功能，使用不了解，也沒(méi)有接觸過(guò)Visual C++語(yǔ)言，屬于初學(xué)者，會(huì)有一定的難度，既是重點(diǎn)也是難點(diǎn);把接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，要進(jìn)行合理的、有效的數(shù)據(jù)分析，是一個(gè)關(guān)乎本次課題成敗的重點(diǎn);將提取出的數(shù)據(jù)通過(guò)界面動(dòng)態(tài)的顯示出來(lái)，要通過(guò)一定的平臺(tái)來(lái)顯示，即要通過(guò)一定的硬件設(shè)施顯示，這就需要能夠正確的，有效的連接到所用的平臺(tái)，是研究的最后一道門檻，也是重點(diǎn)。
目前為止，已經(jīng)開(kāi)展的工作有，通過(guò)查詢相關(guān)資料以及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)了解到上位機(jī)的功能，以及它所需要的編輯工具-----Visual C++，對(duì)我來(lái)說(shuō)這是一種新的語(yǔ)言，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始看有關(guān)C++方面的書(shū)，開(kāi)始學(xué)習(xí)使用它一些簡(jiǎn)單的使用方法。
4.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃(按周次填寫(xiě))
第1-3周：查找借閱相關(guān)書(shū)籍資料,確定系統(tǒng)的總體方案，完成開(kāi)題報(bào)告;
第4-9周：進(jìn)行上位機(jī)軟件編程學(xué)習(xí)，軟件界面設(shè)計(jì)
第10-11周：進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)、進(jìn)行數(shù)據(jù)解析;
第12-15周：系統(tǒng)調(diào)試，驗(yàn)證系統(tǒng)功能;
第16-17周：完成畢業(yè)論文,準(zhǔn)備答辯
注：
1、正文：宋體小四號(hào)字，行距22磅。
2、開(kāi)題報(bào)告裝訂入畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)附件冊(cè)。
參考文獻(xiàn)
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軟件技術(shù)畢業(yè)生論文開(kāi)題報(bào)告范文 工資管理系統(tǒng)的目的和意義
在中原大化儀表公司是一家省屬大型企業(yè)分支單位,隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,該公司下在發(fā)生著日益的變化,職工流動(dòng)速度在加快,工資增減幅度在加大,員工,職稱,績(jī)效評(píng)定等信息也隨之越來(lái)越多 ,作為工資管理和發(fā)放單靠傳統(tǒng)的手工處理已顯得力不從心,手工發(fā)放需要反復(fù)進(jìn)行抄寫(xiě),計(jì)算,不僅浪費(fèi)時(shí)間,還常因抄寫(xiě)不慎出現(xiàn)張冠李戴,或者由于計(jì)算疏忽,出現(xiàn)工資發(fā)放錯(cuò)誤的現(xiàn)象.同時(shí)工資的發(fā)放具有較強(qiáng)的時(shí)間限制,必須嚴(yán)格按照公司規(guī)定的時(shí)間完成任務(wù).正是這種重復(fù)性,規(guī)律性,時(shí)間性,使得工資管理的計(jì)算機(jī)化成為可能.
使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工資發(fā)放,不僅能夠保障工資核算無(wú)誤,快速輸出,而且還可以利用工資數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)有關(guān)的各種信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì),服務(wù)于上級(jí)財(cái)務(wù)部門的核算與賬務(wù)處理.從而提高工資管理發(fā)放的效率,實(shí)現(xiàn)企業(yè)員工工資管理的系統(tǒng)化,規(guī)范化和自動(dòng)化.
計(jì)所達(dá)到的要求,技術(shù)指標(biāo),預(yù)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵,技術(shù)方案和主要實(shí)驗(yàn)研究情況
預(yù)計(jì)達(dá)到的要求:
技術(shù)指標(biāo)
(1)開(kāi)發(fā)環(huán)境:visual foxpro6.0
(2)運(yùn)行環(huán)境:windows9x/windowsXX
技術(shù)關(guān)鍵:
采用foxpro編程思想,利用其強(qiáng)大而完整的功能開(kāi)發(fā)這樣一套職工工資管理軟件,其主要技術(shù)有:foxpro數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),新類的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,系統(tǒng)容錯(cuò)性的處理,組合查詢技術(shù)的實(shí)現(xiàn)等.
技術(shù)方案和主要實(shí)驗(yàn)研究情況:
(1)開(kāi)發(fā)職工工資管理系統(tǒng)
(2)職工工資管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
(3)職工工資管理系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)
課題研究進(jìn)展計(jì)劃:
月28號(hào):畢業(yè)設(shè)計(jì)選題
月10號(hào):開(kāi)題報(bào)告撰寫(xiě)
月19號(hào):對(duì)開(kāi)題報(bào)告進(jìn)行改進(jìn)
月29號(hào):對(duì)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
月15號(hào):中期報(bào)告
月21號(hào):論文撰寫(xiě)
月28號(hào):系統(tǒng)檢查
月4號(hào): 論文答辯
現(xiàn)有在條件,人員(姓名,職稱)及主要設(shè)備情況
已有軟件:microsoft visual foxpro 6.0,winXX平臺(tái)
設(shè)計(jì)人員:樊利清
主要設(shè)備:計(jì)算機(jī)(intel pentium 4)一臺(tái),激光打印機(jī) 一臺(tái)
參考文獻(xiàn)
(1)開(kāi)發(fā)使用手冊(cè) 人民郵電出版社
(2)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 高等教育出版社
(3)個(gè)人電腦實(shí)用基礎(chǔ)教程 寧杭出版社
(4)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及應(yīng)用基礎(chǔ) 北方交通大學(xué)出版社
(5)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 中央廣播電視大學(xué)出版社
(6)操作系統(tǒng)工程 中央廣播電視大學(xué)出版社
通航工程技術(shù)中心成立對(duì)我來(lái)說(shuō)是考驗(yàn)也是挑戰(zhàn)，回顧這幾年來(lái)取得的成績(jī)離不開(kāi)領(lǐng)導(dǎo)和同事的支持、幫助和理解。我擔(dān)任通航工程技術(shù)中心副主任職務(wù)，負(fù)責(zé)中心生產(chǎn)、水工、測(cè)量等工作。根據(jù)局干部考核的要求，我對(duì)近幾年自己履行崗位職責(zé)情況，從德、能、勤、績(jī)四個(gè)方面作如下述職：
一、關(guān)于“德”的方面
高尚的道德情操是一個(gè)人立身和成就事業(yè)的重要基礎(chǔ)。我始終注重加強(qiáng)主觀世界的改造，牢固樹(shù)立的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，保持良好的道德風(fēng)尚。通航工程技術(shù)中心成立我從水工所主任一職轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ讨行母敝魅危瑹o(wú)論做什么工作都能擺正自己位置，同領(lǐng)導(dǎo)、同同事、同單位、同事業(yè)的關(guān)系，把實(shí)現(xiàn)個(gè)人的人生價(jià)值同服從上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的安排和開(kāi)創(chuàng)工作新局面緊密地結(jié)合起來(lái)，不斷朝著新的目標(biāo)奮進(jìn)。在困境面前能夠保持良好的心態(tài)，孜孜不倦地追求信仰和理想。在工作和事業(yè)面前，顧全大局，不計(jì)較個(gè)人得失。時(shí)刻告誡自己要始終把事業(yè)和工作擺在首位。使自己在理論上有提高，思想上有進(jìn)步，工作上有成效。在廉潔自律方面，能做到不拿、不要、不貪。身為測(cè)量隊(duì)公司法人，能嚴(yán)格要求自己，嚴(yán)格執(zhí)行財(cái)務(wù)制度，按照貫標(biāo)程序辦事。
二、關(guān)于“能”的方面
一個(gè)人綜合素質(zhì)的高低，工作能力的強(qiáng)弱，決定著他能否履行好崗位賦予的職責(zé)和完成好上級(jí)交給的任務(wù)。我主要從以下幾個(gè)方面提高自己的能力。
1、堅(jiān)持不懈地加強(qiáng)學(xué)習(xí)
一是加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，提高理論素養(yǎng)。理論素質(zhì)是領(lǐng)導(dǎo)素質(zhì)的靈魂，決定著領(lǐng)導(dǎo)水平和能力的提高。我始終自覺(jué)堅(jiān)持加強(qiáng)對(duì)理論的學(xué)習(xí)，堅(jiān)定不移地用理論武裝頭腦。
二是深入學(xué)習(xí)貫徹“十七大”精神，樹(shù)立科學(xué)發(fā)展觀，聯(lián)系工程中心實(shí)際進(jìn)行深入思考，增強(qiáng)了在實(shí)際工作中加以貫徹的自覺(jué)性。近年來(lái)，先后提交了“弘揚(yáng)傳統(tǒng)精神，促進(jìn)廉政勤政”、宜昌監(jiān)獄進(jìn)行警示教育參觀活動(dòng)“警示教育感想”、 延安參觀學(xué)習(xí)革命傳統(tǒng)教育活動(dòng)感想和“船閘水工三十年回顧”等文章。
2、不斷提高自己的管理水平
注重各類理論的學(xué)習(xí)， XX年參加了北京交通干部管理學(xué)院舉辦的交通系統(tǒng)中層管理干部培訓(xùn)班的學(xué)習(xí)，今年參加了報(bào)協(xié)在北京舉辦的績(jī)效考核與薪酬福利設(shè)計(jì)研修班的學(xué)習(xí)，另外還積極參加局黨辦、人事處組織的各類專題講座。通過(guò)各種途徑汲取先進(jìn)的理論知識(shí)，將之運(yùn)用到實(shí)際工作中去，以理論指導(dǎo)實(shí)際工作。
3、不斷提高自己的專業(yè)技術(shù)水平
對(duì)分管的水工、測(cè)量分部，每年組織的技術(shù)培訓(xùn)自己都能夠積極參加學(xué)習(xí)，使我們水工和測(cè)量的專業(yè)技術(shù)整體水平不斷提高。水工專業(yè)注重新材料、新工藝和技術(shù)管理方面的運(yùn)用研究，使葛洲壩船閘輸水廊道修補(bǔ)面積逐年減少，結(jié)構(gòu)縫漏水處理運(yùn)用新材料新工藝取得良好的封堵效果；測(cè)量專業(yè)注重設(shè)備儀器更新、人員培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)了從單一的人工操作記錄，到自動(dòng)化觀測(cè)、計(jì)算機(jī)記錄和軟件成圖，技術(shù)升級(jí)和更新實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫銜接。
三、關(guān)于“勤”的方面
工作中嚴(yán)格要求自己，認(rèn)真對(duì)待工作中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，具有良好的敬業(yè)精神，遵守各項(xiàng)規(guī)章制度。在工作中勤于思考，勤于實(shí)踐。在承擔(dān)的廣西左江水電廠廠房大壩滲漏處理工程中，我們工程中心只去了四人，人少事多，自己作為一個(gè)主要負(fù)責(zé)人，不怕苦不怕累，有時(shí)是總工，有時(shí)是施工員，有時(shí)民工人手不夠也照樣跟著
干。在工作中勤勤懇懇，不管是份內(nèi)份外，只要不越權(quán)不越位，都能做到有求必應(yīng)，及時(shí)到位。這些年參加處理了多起半夜發(fā)生的險(xiǎn)情、故障，如船泊碰損事故和暴風(fēng)雨引起的停電、機(jī)房涌水等。
四、關(guān)于“績(jī)”的方面
這些年，在領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和指導(dǎo)下，在各位員工的努力工作下，取得了一系列成績(jī)：
1、水工日常維護(hù)管理
在葛洲壩船閘水工建筑物的管理方面，注重對(duì)船閘水工建筑物的日常巡視檢查工作，根據(jù)每座船閘的不同結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，收集豐富的現(xiàn)場(chǎng)檢查資料；對(duì)發(fā)現(xiàn)的滲漏水、破損、老化、裂縫等缺陷隱患，利用年度修理、更新改造專項(xiàng)工程和每座船閘六年一個(gè)周期的計(jì)劃性大修，及時(shí)消除缺陷隱患，保證船閘水工建筑物處于良好的工作狀況。
在葛洲壩船閘安全監(jiān)測(cè)方面，根據(jù)葛洲壩水利樞紐的管理分工，我局負(fù)責(zé)三座船閘的變形及應(yīng)力、應(yīng)變、溫度等監(jiān)測(cè)工作。作為船閘水工建筑物安全監(jiān)測(cè)的負(fù)責(zé)人，嚴(yán)格按照《混凝土大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》等國(guó)家有關(guān)技術(shù)規(guī)范實(shí)施監(jiān)測(cè)工作，并制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、培訓(xùn)教材，提高觀測(cè)職工的技術(shù)水平和業(yè)務(wù)素質(zhì)，確保觀測(cè)質(zhì)量。
2、完成的主要工程項(xiàng)目
這些年來(lái)承擔(dān)的主要技改項(xiàng)目包括葛洲壩樞紐美化葛洲壩二、三號(hào)船閘立面美化工程、閘面美化工程，葛洲壩三號(hào)船閘基礎(chǔ)排水廊道抽水裝置改造，葛洲壩一號(hào)船閘閘面完善工程等近二十項(xiàng)。完成了三峽樞紐航運(yùn)配套設(shè)施基建項(xiàng)目靠船墩爬梯改建、太平溪碼頭系纜地牛和水文測(cè)報(bào)水尺制安等多項(xiàng)工程。
隨著自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的逐漸成熟，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)將是今后大壩水工建筑物安全監(jiān)測(cè)的方向。在各級(jí)部門的支持下，完成了葛洲壩二號(hào)船閘自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)升級(jí)改造。該系統(tǒng)集成了包括全閘的平面位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、內(nèi)部觀測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)上述測(cè)點(diǎn)的每次監(jiān)測(cè)僅需90秒左右的時(shí)間，大大地節(jié)省了監(jiān)測(cè)時(shí)間，提高了監(jiān)測(cè)精度，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。通過(guò)近幾年來(lái)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的更新改造，葛洲壩船閘水工建筑物的安全監(jiān)測(cè)設(shè)施性能得到了顯著提高，監(jiān)測(cè)精度得到有效保證，采集了大量真實(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為葛洲壩船閘水工建筑物的安全定期檢查和指導(dǎo)船閘安全穩(wěn)定運(yùn)行提供較詳實(shí)的基礎(chǔ)資料。 共2頁(yè),當(dāng)前第1頁(yè)1
完成了每年的航道維護(hù)測(cè)量任務(wù)包括轄區(qū)重點(diǎn)區(qū)域的不同比例尺的水下地形測(cè)量、表面流速流向觀測(cè)、水位比降測(cè)量等。XX年至XX年年，通過(guò)招投標(biāo)，承擔(dān)了交通部基建項(xiàng)目三峽河段廟河至中水門gps控制網(wǎng)建設(shè)工程和三峽河段廟河至中水門支汊河gps控制網(wǎng)建設(shè)工程，通過(guò)高科技手段，為我局轄區(qū)首次建立了測(cè)量控制網(wǎng)。XX年年至2010年，承擔(dān)了交通部基建項(xiàng)目三峽局轄區(qū)河段數(shù)字航道測(cè)量工程。在全隊(duì)職工的共同努力下，這些項(xiàng)目均一次性通過(guò)長(zhǎng)航局質(zhì)檢站的驗(yàn)收，其施工質(zhì)量得到一致好評(píng)。
XX年年底自2010年初，完成了廣西左江水電廠廠房大壩滲漏處理工程，主要針對(duì)左江電廠廠房、溢流壩段、重力壩段以及溢流壩廊道、樓梯井等部位存在的結(jié)構(gòu)縫滲漏問(wèn)題以及裂縫滲漏問(wèn)題進(jìn)行工程處理（其中結(jié)構(gòu)縫滲漏8處；裂縫滲漏20余處）。按照合同要求，我承擔(dān)本工程中滲漏處理方案設(shè)計(jì)、施工技術(shù)指導(dǎo)、施工組織及管理等內(nèi)容，并在合同工期內(nèi)圓滿完成了所有的工程項(xiàng)目，尤其還在結(jié)構(gòu)縫滲漏處理中探索并運(yùn)用了風(fēng)引化學(xué)灌漿新工藝，取得了理想的效果。
3、專業(yè)技術(shù)報(bào)告和論文
先后參加了三次葛洲壩水利樞紐大壩安全定期檢查工作，負(fù)責(zé)編寫(xiě)和審核校對(duì)了《葛洲壩船閘水工建筑物現(xiàn)場(chǎng)檢查報(bào)告》、《葛洲壩船閘運(yùn)行總結(jié)報(bào)告》、《船閘水工建筑物安全監(jiān)測(cè)資料分析報(bào)告》以及《葛洲壩船閘安全監(jiān)測(cè)設(shè)施綜合評(píng)價(jià)報(bào)告》等單項(xiàng)技術(shù)報(bào)告。參加了《三號(hào)船閘基礎(chǔ)排水廊
道發(fā)現(xiàn)堆積物的情況報(bào)告》的編寫(xiě)、工程處理方案審定及工程施工管理等工作，提交了《葛洲壩3號(hào)船閘漏水處理》、《無(wú)嵌縫灌漿施工方法在船閘結(jié)構(gòu)分縫漏水處理中的應(yīng)用》等技術(shù)論文，并在相關(guān)刊物和學(xué)術(shù)交流會(huì)上發(fā)表，其中《無(wú)嵌縫灌漿施工方法》一文獲得長(zhǎng)航局優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。在結(jié)構(gòu)縫滲漏處理中探索并運(yùn)用了的風(fēng)引化學(xué)灌漿新工藝榮獲局科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
4、測(cè)量隊(duì)蓬勃發(fā)展
測(cè)量隊(duì)作為工程中心的下屬公司及分部，近幾年來(lái)，每年完成產(chǎn)值400多萬(wàn)，新添置了280多萬(wàn)的儀器設(shè)備，引進(jìn)并吸收應(yīng)用了數(shù)字化成圖技術(shù)，成功掌握了包括gps、測(cè)量機(jī)器人等高精尖測(cè)量裝備，測(cè)量隊(duì)取得了省測(cè)繪局頒發(fā)的測(cè)繪行業(yè)乙級(jí)資質(zhì)證書(shū)，整體能力逐步提高，在市場(chǎng)上已經(jīng)具有一定的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力。
五、總結(jié)
關(guān)鍵詞：PLC，現(xiàn)場(chǎng)總線以太網(wǎng)，組態(tài)軟件
1 前言
安鋼高線水處理系統(tǒng)采用了工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用組態(tài)王、PROFIBUS總線和PLC技術(shù)完成水處理遠(yuǎn)程監(jiān)控控制。論文參考，現(xiàn)場(chǎng)總線以太網(wǎng)。在完善提高基礎(chǔ)自動(dòng)控制同時(shí)，將各系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)測(cè)信號(hào)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)連接起來(lái)，對(duì)壓力波動(dòng)、溫度變化和液位等現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和分析處理，實(shí)現(xiàn)集過(guò)程控制與生產(chǎn)管理于一體的現(xiàn)代化高效管理。論文參考，現(xiàn)場(chǎng)總線以太網(wǎng)。
2 水處理工藝流程
高線水處理系統(tǒng)大體分為凈循環(huán)水系統(tǒng)、濁循環(huán)水系統(tǒng)、軟水系統(tǒng)、事故水系統(tǒng)以及給排水系統(tǒng)。水處理系統(tǒng)的工藝流程：冷卻水由凈循環(huán)供水泵組、濁循環(huán)供水泵組加壓后送至各用水點(diǎn)，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)冷卻設(shè)備后水溫升高到約50℃并含有大量污油、鐵鱗、污泥等，經(jīng)過(guò)沖氧化鐵皮供水泵組將水經(jīng)沖渣溝至旋流池，在旋流池內(nèi)沉淀、由平流池供水泵組加壓后送至平流沉淀池、經(jīng)過(guò)二次去油、去渣，由過(guò)濾器后送至冷卻塔、冷卻后溫度低于35℃。流回濁循環(huán)水池，再由凈循環(huán)、濁循環(huán)泵組加壓后送用水點(diǎn)循環(huán)使用。
3 水處理PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
根據(jù)水處理系統(tǒng)規(guī)模，系統(tǒng)主要有上位監(jiān)控機(jī)、SIMENSS7-300可編程控制器、DX220無(wú)紙記錄儀、prfibus-DP總線通訊設(shè)備、ethernet通訊設(shè)備等。論文參考，現(xiàn)場(chǎng)總線以太網(wǎng)。論文參考，現(xiàn)場(chǎng)總線以太網(wǎng)。
基礎(chǔ)自動(dòng)控制系統(tǒng)采用SIMENS S7-300 CPU 318-2（6SE7 318-2AJ00-0AB0）可編程序控制器，二個(gè)中央槽架之間由UR0的IM360（6SE7360-3AA01-0AA0）與UR1上的IM361（6SE7 361-3CA01-0AA0）模塊相連接，現(xiàn)場(chǎng)配有9臺(tái)ET200M，PLC和工控機(jī)之間通過(guò)PROFIBUS-DP總線進(jìn)行通訊。過(guò)程量采集使用兩臺(tái)DX220無(wú)紙記錄儀，與工控機(jī)之間通過(guò)ethernet通訊。上位機(jī)采用DELL GX－240（P4 1.7G/256M/80G）主機(jī)，構(gòu)成一套完整的控制與監(jiān)控配置方案。
水處理控制系統(tǒng)通過(guò)帶有PROFIBUS-DP主/從接口的中央處理單元，采用分布式I/O、PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線控制，同遠(yuǎn)程ET200站構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)，結(jié)合組態(tài)王操作畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與DX220無(wú)紙記錄儀的通訊，實(shí)現(xiàn)組態(tài)王過(guò)程參數(shù)畫(huà)面監(jiān)控，進(jìn)而達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)工藝生產(chǎn)要求。
控制系統(tǒng)采用就地手動(dòng)、上位機(jī)點(diǎn)操和集中自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)三種控制方法相組合，現(xiàn)場(chǎng)采用33塊6ES7321-1BL00-0AA0輸入模板，輸入點(diǎn)數(shù)998點(diǎn)，輸出采用22塊6ES7322-1BH00-0AA0輸出模板，輸出點(diǎn)數(shù)503點(diǎn)，有關(guān)硬件組態(tài)及模塊安裝位置見(jiàn)附圖1，主要用于操作方式的選擇、水泵運(yùn)行、壓力、水位、電動(dòng)蝶閥限位、水泵起停、電動(dòng)蝶閥開(kāi)閉，備用泵自投以及指示燈顯示和遠(yuǎn)程畫(huà)面等。兩臺(tái)DX220無(wú)紙記錄儀均為16通道模擬量輸入回路，主要采集水溫、水流量、水壓等參數(shù)，用于畫(huà)面的報(bào)警與顯示。
圖1 系統(tǒng)構(gòu)成示意圖
4 水處理控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
水處理控制系統(tǒng)軟件按照工藝過(guò)程和控制設(shè)計(jì)，編程軟件采用西門子STEP7編程軟件，其最大的特點(diǎn)是采用了塊結(jié)構(gòu)的方式。對(duì)于許多工藝控制條件相同的設(shè)備，只編制一個(gè)功能塊(FBs)，在組織塊中通過(guò)調(diào)用賦予不同數(shù)據(jù)塊的功能塊，來(lái)控制相對(duì)應(yīng)的同類設(shè)備，在程序的調(diào)試和修改中，只需修改FB，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)同類所有設(shè)備控制的修改。
5 實(shí)時(shí)監(jiān)控
上位機(jī)軟件采用Windows2000操作系統(tǒng)，組態(tài)平臺(tái)為工控組態(tài)軟件KingView6.0。上位機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能為：數(shù)字顯示水處理系統(tǒng)中的液位、管道壓力、進(jìn)出水流量實(shí)時(shí)值與累積值、水溫度。論文參考，現(xiàn)場(chǎng)總線以太網(wǎng)。按照水處理自動(dòng)化的要求，對(duì)一些實(shí)時(shí)參數(shù)以及歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總記錄，生成各類組態(tài)王報(bào)表，或者將數(shù)據(jù)輸出到SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行記錄。各設(shè)備的運(yùn)行、故障等狀態(tài)顯示，各設(shè)備的啟動(dòng)、停止操作，并進(jìn)行操作記錄，以便查詢；出現(xiàn)每個(gè)設(shè)備故障時(shí)發(fā)出聲音報(bào)警并記錄故障情況（故障時(shí)刻、故障類型等），方便進(jìn)行事故分析。論文參考，現(xiàn)場(chǎng)總線以太網(wǎng)。重要參數(shù)、報(bào)警、故障都可以報(bào)表打印。
6 結(jié)語(yǔ)
該系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來(lái)，穩(wěn)定可靠，在線修改和調(diào)試方便，給操作人員和維護(hù)人員帶來(lái)很大方便，在高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、降低能耗和安全環(huán)保等方面發(fā)揮了很大作用，進(jìn)一步推動(dòng)了水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】GPS定位技術(shù)工程測(cè)量加護(hù)分析數(shù)字化 攝影測(cè)量
中圖分類號(hào)： P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一．引言。
工程測(cè)量通常是指在工程建設(shè)的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工和管理階段中運(yùn)用的各種測(cè)量理論、方法和技術(shù)的總稱。傳統(tǒng)工程測(cè)量技術(shù)的服務(wù)領(lǐng)域包括建筑、水利、交通、礦山等部門，其基本內(nèi)容有測(cè)圖和放樣兩部分。現(xiàn)代工程測(cè)量己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了僅僅為工程建設(shè)服務(wù)的概念，它不僅涉及工程的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)幾何與物理量測(cè)定，而且包括對(duì)測(cè)量結(jié)果的分析，甚至對(duì)物體發(fā)展變化的趨勢(shì)預(yù)報(bào)。
二．工程測(cè)量實(shí)施的階段性分析。
1.規(guī)劃設(shè)計(jì)階段。
主要是提供大比例尺地形圖。采用的方法主要有地面人工測(cè)圖和攝影測(cè)量成圖兩類。
（1）. 地面人工測(cè)圖。是根據(jù)由總體到局部的原則，先在測(cè)區(qū)內(nèi)建立平面和高程控制網(wǎng)點(diǎn)(見(jiàn)工程控制測(cè)量)，然后根據(jù)控制點(diǎn)測(cè)繪地物、地貌。近年來(lái)，隨著電子速測(cè)儀和機(jī)助制圖系統(tǒng)的發(fā)展，可以應(yīng)用多功能整體式或組合式的電子速測(cè)系統(tǒng)取得地物和地貌特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，輸入制圖系統(tǒng)自動(dòng)成圖。
（2）. 攝影測(cè)量成圖。是對(duì)地面進(jìn)行攝影，對(duì)像片加以判讀、量測(cè)和處理，以獲得所需資料。最先應(yīng)用的是地面攝影測(cè)量，即在地面上用攝影經(jīng)緯儀攝取測(cè)區(qū)的像片，據(jù)以成圖。后來(lái)發(fā)展為航空攝影測(cè)量，它已成為目前測(cè)繪地形圖的最主要、最有效方法。
近年來(lái),隨著攝影器材和測(cè)圖儀器的改進(jìn),除了模擬測(cè)圖方式以外，發(fā)展了解析測(cè)圖方式，即利用立體坐標(biāo)量測(cè)儀對(duì)像片量測(cè)進(jìn)行解析處理，獲得地形的數(shù)據(jù)資料。解析測(cè)圖儀除了與一般模擬立體測(cè)圖儀一樣測(cè)圖外,還可進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)點(diǎn)加密和數(shù)字化測(cè)圖,獲得數(shù)字地圖。地面形態(tài)的數(shù)字表達(dá)稱為“數(shù)字地面模型”，它可用來(lái)解決工程設(shè)計(jì)中繪制斷面圖、計(jì)算土石方量等問(wèn)題。
2.施工階段工程測(cè)量工作。
主要是按照設(shè)計(jì)和施工的要求，先建立施工控制網(wǎng)點(diǎn),然后根據(jù)控制網(wǎng)點(diǎn),在實(shí)地上以適當(dāng)?shù)木确艠映鼋ㄖ锱c生產(chǎn)設(shè)備各部分的位置，作為施工和安裝的依據(jù)。放樣工作包括平面位置放樣和高程放樣。平面位置放樣通常采用極坐標(biāo)法、直角坐標(biāo)法以及交會(huì)法等。高程放樣通常是根據(jù)高程控制網(wǎng)點(diǎn)用水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行。近年來(lái)，已在施工測(cè)量中應(yīng)用了激光測(cè)量?jī)x器，例如：激光準(zhǔn)直儀、激光垂線儀、激光平面儀、激光經(jīng)緯儀、激光水準(zhǔn)儀等（見(jiàn)工程測(cè)量?jī)x器）。這不僅提高了測(cè)量的精度和速度，而且有助于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
3. 經(jīng)營(yíng)管理階段的工程測(cè)量工作。
主要是為了監(jiān)視工程建筑物的現(xiàn)狀，保證安全運(yùn)營(yíng)所進(jìn)行的建（構(gòu)）筑物變形觀測(cè)。包括垂直位移（沉降）、水平位移、傾斜、撓曲，以及風(fēng)振、日照等變形觀測(cè)項(xiàng)目，其特點(diǎn)是要求建立較高精度的變形觀測(cè)控制網(wǎng)和穩(wěn)固的基準(zhǔn)點(diǎn)。對(duì)于觀測(cè)的精度要求與所采用的方法，因各項(xiàng)工程的要求不同，差異較大。野外觀測(cè)工作完成以后，經(jīng)過(guò)平差計(jì)算和初步整理，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的方法來(lái)分析變形觀測(cè)成果的可靠性，應(yīng)用回歸分析的方法探討變形的規(guī)律性。垂直位移（沉降）觀測(cè)，通常采用精密水準(zhǔn)測(cè)量方法。使用液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量法，可將液面的高程變化轉(zhuǎn)換成電感輸出，有利于實(shí)現(xiàn)觀測(cè)自動(dòng)化。建筑物的水平位移觀測(cè)，由于它本身受力條件的不同，位移的方向不同，觀測(cè)方法也就不同。對(duì)于任意方向的位移觀測(cè)，常采用角度前方交會(huì)法，對(duì)于發(fā)生在某一特定方向的位移觀測(cè)常采用基準(zhǔn)線法。基準(zhǔn)面的建立，可應(yīng)用經(jīng)緯儀的視線、拉緊的鋼絲或者激光束。觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)面的偏離值，可以用人工觀測(cè)，也可以利用光電傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。建筑物的位移、傾斜、撓曲和瞬時(shí)變形觀測(cè)，除了采用大地測(cè)量方法外，也可以應(yīng)用近景攝影測(cè)量技術(shù)。
三．工程測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀。
1. 地面測(cè)量?jī)x器。
20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)出現(xiàn)許多先進(jìn)的地面測(cè)量?jī)x器，為工程測(cè)量提供了先進(jìn)的技術(shù)工具和手段，如：光電測(cè)距儀、精密測(cè)距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準(zhǔn)儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、激光準(zhǔn)直儀、激光掃平儀等，為工程測(cè)量向現(xiàn)代化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件，改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測(cè)量、道路測(cè)量和施工測(cè)量等的作業(yè)方法。三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測(cè)距導(dǎo)線網(wǎng)所替代；光電測(cè)距三角高程測(cè)量代替三、四等水準(zhǔn)測(cè)量；具有自動(dòng)跟蹤和連續(xù)顯示功能的測(cè)距儀用于施工放樣測(cè)量；無(wú)需棱鏡的測(cè)距儀解決了難以攀登和無(wú)法到達(dá)的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)距工作；電子速測(cè)儀為細(xì)部測(cè)量提供了理想的儀器；精密測(cè)距儀的應(yīng)用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。
2.GPS定位技術(shù)。
GPS是美國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制,歷時(shí)20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)施三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。隨著GPS定位技術(shù)的不斷改進(jìn),軟、硬件的不斷完善,長(zhǎng)期使用的測(cè)角、測(cè)距、測(cè)水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù),正在逐步被以一次性確定三維坐標(biāo)的高速度、高精度、費(fèi)用省、操作簡(jiǎn)單的GPS技術(shù)代替。
在我國(guó) G P S 定位技術(shù)的應(yīng)用已深入各個(gè)領(lǐng)域，國(guó)家大地網(wǎng)、城市控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)的建立與改造已普遍地應(yīng)用 G P S 技術(shù)，在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監(jiān)測(cè)、山體滑坡、地震的形變監(jiān)測(cè)、海島或海域測(cè)量等也已廣泛的使用 G P S 技術(shù)。隨著D G P S 差分定位技術(shù)和 R T K 實(shí)時(shí)差分定位系統(tǒng)的發(fā)展和美國(guó) A S 技術(shù)的解除，單點(diǎn)定位精度不斷提高，G P S 技術(shù)在導(dǎo)航、運(yùn)載工具實(shí)時(shí)監(jiān)控、石油物探點(diǎn)定位、地質(zhì)勘查剖面測(cè)量、碎部點(diǎn)的測(cè)繪與放樣等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。
3. 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)。
數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工程領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，使大比例尺測(cè)圖技術(shù)向數(shù)字化、信息化發(fā)展。大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪,歷來(lái)就是城市與工程測(cè)量的重要內(nèi)容和任務(wù)。
常規(guī)的成圖方法是一項(xiàng)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)結(jié)合的艱苦的野外工作,同時(shí)還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作,成圖周期長(zhǎng),產(chǎn)品單一,難以適應(yīng)飛速發(fā)展的城市建設(shè)和現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。隨著電子經(jīng)緯儀、全站儀的應(yīng)用和 GEOMAP 系統(tǒng)的出現(xiàn),把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來(lái),形成一個(gè)從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)。
4. 攝影測(cè)量技術(shù)。
攝影測(cè)量技術(shù)已越來(lái)越廣泛的在城市和工程測(cè)繪領(lǐng)域中得以應(yīng)用，由于高質(zhì)量、高精度的攝影測(cè)量?jī)x器的研制生產(chǎn)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)中的應(yīng)用，使得攝影測(cè)量能夠提供完全的、實(shí)時(shí)的三維空間信息。不僅不需要接觸物體，而且減少了外業(yè)工作量，具有測(cè)量高效、高精度，成果品種繁多等特點(diǎn)。在城市和工程大比例尺地形測(cè)繪、地籍測(cè)繪、公路、鐵路以及長(zhǎng)距離通訊和電力選線、描述被測(cè)物體狀態(tài)、建筑物變形監(jiān)測(cè)、文物保護(hù)和醫(yī)學(xué)上異物定位中都起到了一般測(cè)量難以起到的作用，具有廣泛的應(yīng)用前景。由于全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站的出現(xiàn)，為攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用提供了新的技術(shù)手段和方法，該技術(shù)已在一些大中城市和大型工程勘察單位得以引進(jìn)和應(yīng)用。
六．結(jié)束語(yǔ)
在人類活動(dòng)中，工程測(cè)量是無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不用，只要有建設(shè)就必然存在工程測(cè)量，因而其發(fā)展和應(yīng)用的前景是廣闊的。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制；滴灌技術(shù)；農(nóng)業(yè)建設(shè)
1引言
水是生命的根本，是不可代替的資源，同時(shí)也是農(nóng)業(yè)發(fā)展不可或缺的因素。近年來(lái)，隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)水平和人口的不斷提升，水資源的不合理運(yùn)用現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，許多地區(qū)缺水大旱，農(nóng)業(yè)得不到水的灌溉，而且農(nóng)業(yè)灌溉效率低下現(xiàn)象也普遍存在。這一系列問(wèn)題都警示水資源的不合理運(yùn)用將會(huì)對(duì)人類和社會(huì)造成越來(lái)越不可估量的危害。因此，國(guó)家實(shí)施了滴灌技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的灌溉方式，發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)，科學(xué)應(yīng)對(duì)水資源短缺問(wèn)題，使灌溉技術(shù)脫離人工控制，運(yùn)用自動(dòng)化的技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉。從而降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，是一項(xiàng)利國(guó)利民的節(jié)水技術(shù)。
2自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)概述
自動(dòng)控制滴灌技術(shù)是針對(duì)高效利用水資源而實(shí)施的一項(xiàng)技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)生態(tài)方面有重要的意義和作用。而且脫離了人工的控制，自動(dòng)控制的滴灌技術(shù)更加提高了農(nóng)業(yè)灌溉的效率，節(jié)約成本。
2.1自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)的含義
節(jié)約水資源是自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)的直接目的，這種技術(shù)改變了傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)，高效率用水資源，通過(guò)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)來(lái)改變水資源浪費(fèi)和農(nóng)業(yè)灌溉不合理的現(xiàn)狀。自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)通過(guò)滴頭，每次用小量的水準(zhǔn)確直接的對(duì)土壤進(jìn)行灌溉，避免不必要的浪費(fèi)。自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)不僅完善了灌溉技術(shù)的不足，同時(shí)也促使灌溉技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
2.2自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了不同的灌溉技術(shù)，以噴灌和滴灌最為普遍。我國(guó)也大力推廣滴灌技術(shù)，自動(dòng)控制滴灌技術(shù)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，隨著電子、科技的發(fā)展，自動(dòng)控制滴灌技術(shù)也將進(jìn)一步得到發(fā)展。滴灌技術(shù)在世界上也得到廣泛應(yīng)用，一百多個(gè)國(guó)家實(shí)行節(jié)水灌溉技術(shù)。自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)農(nóng)業(yè)發(fā)展、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展都有推動(dòng)作用。這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展前景也會(huì)越來(lái)越好。
3自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)在農(nóng)業(yè)建設(shè)的應(yīng)用研究
自動(dòng)控制滴灌技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)的科技化發(fā)展，自動(dòng)化的灌溉技術(shù)，不僅減少了藥物對(duì)農(nóng)作物的傷害、保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也節(jié)約了人力物力。廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和南寧市府城鎮(zhèn)百香果滴灌實(shí)踐技術(shù)為案例具體介紹自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)在農(nóng)業(yè)建設(shè)的應(yīng)用研究。
3.1以廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案為例
廣西農(nóng)田智能化灌溉系統(tǒng)中滴灌自動(dòng)控制系統(tǒng)采用了自動(dòng)控制滴灌技術(shù)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)控制相結(jié)合的技術(shù)對(duì)土壤進(jìn)行控制。實(shí)現(xiàn)了水資源的最大化利用。通過(guò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制，為實(shí)驗(yàn)基地的每塊土壤進(jìn)行精準(zhǔn)的灌溉和管理。
3.1.1滴灌系統(tǒng)規(guī)劃布置
滴灌系統(tǒng)規(guī)劃布置的首要因素是泵站位置的選擇，位置不能選擇貧瘠的土壤，相對(duì)集中靠近路邊的位置是最佳選擇，其次輸水管道的選擇也應(yīng)該合理，項(xiàng)目資金節(jié)約化，管道的內(nèi)徑和長(zhǎng)度要適宜。設(shè)備選擇先進(jìn)、適用、合理的這樣能更大的發(fā)揮滴灌技術(shù)的作用。管道的選擇要考慮土地、水源等，盡量使管道系統(tǒng)相對(duì)均衡。
3.1.2控制調(diào)節(jié)和保護(hù)設(shè)備
自動(dòng)控制滴灌要控制好設(shè)備的保護(hù)和技術(shù)的控制，電磁閥的設(shè)置要考慮便于管理、控制流量等，在首部水泵前安裝逆止閥。排氣閥要安裝在干管始端。壓力表、閥門箱要安裝在合理的位置，便于維修和使用，同時(shí)也避免受凍。
3.1.3滴灌系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
電路的設(shè)計(jì)很關(guān)鍵，采用交流電磁閥控制，控制滴灌電磁閥配送和輸出電。
3.2以南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地自動(dòng)化控制滴灌工程為例
南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地于2013年就開(kāi)始建設(shè)，經(jīng)過(guò)幾年的灌溉項(xiàng)目建設(shè)，積累了豐富的節(jié)水用水經(jīng)驗(yàn)，使用了自動(dòng)化控制滴灌技術(shù)，為其他地區(qū)的自動(dòng)化滴灌技術(shù)的發(fā)展起了帶頭作用。
3.2.1項(xiàng)目建設(shè)情況
南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地啟用了自動(dòng)控制的滴灌技術(shù)，主要農(nóng)作物是百香果。其灌溉采用的是兩種方式結(jié)合灌溉，冬季采用周邊山塘水進(jìn)行大水漫灌，在農(nóng)作物生長(zhǎng)期則采用滴灌技術(shù)。
3.2.2自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成及功能
自動(dòng)控制灌溉技術(shù)能夠?qū)⑺Y源和化肥平均的分配到土壤中，讓農(nóng)作物更好的平衡吸收。自動(dòng)化的控制會(huì)對(duì)流程中每個(gè)步驟進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，使之保持在合理范圍內(nèi)。系統(tǒng)自動(dòng)記錄每個(gè)灌溉系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間和總水量，還安裝了防盜裝置，對(duì)設(shè)備故障自動(dòng)檢查對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的破壞還可以進(jìn)行警報(bào)，準(zhǔn)確的指出故障位置和故障類型，對(duì)濕度和降雨量準(zhǔn)確測(cè)量。
3.2.3自動(dòng)化控制滴灌工程建設(shè)對(duì)南寧市府城鎮(zhèn)百香果種植基地的作用
自動(dòng)控制滴灌技術(shù)由機(jī)器對(duì)農(nóng)作物的灌溉進(jìn)行控制，擺脫了認(rèn)為的控制，也就避免了人為因素的誤差，更有利于農(nóng)作物更好的生長(zhǎng)。自動(dòng)控制滴灌是農(nóng)業(yè)灌溉與時(shí)代接軌的標(biāo)志，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然結(jié)果，農(nóng)業(yè)要想產(chǎn)量高、效率高必須運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)帶動(dòng)發(fā)展。自動(dòng)控制灌溉更加便于操作，更加有效的控制了灌溉時(shí)間，從而節(jié)約了水資源和勞動(dòng)力。實(shí)驗(yàn)區(qū)自動(dòng)控制滴灌技術(shù)的實(shí)施，同時(shí)也為實(shí)驗(yàn)區(qū)積累了經(jīng)驗(yàn)，為其他地區(qū)提供了借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
4自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)在農(nóng)業(yè)建設(shè)中存在的問(wèn)題
自動(dòng)控制滴灌技術(shù)有其優(yōu)勢(shì)也必然存在弊端，這項(xiàng)科技化技術(shù)在其他設(shè)備保護(hù)、造價(jià)和控制精準(zhǔn)度等等方面都存在著不足。
4.1田間設(shè)備的保護(hù)問(wèn)題
自動(dòng)控制滴灌技術(shù)的實(shí)施運(yùn)行需要通過(guò)無(wú)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)線設(shè)備容易被損壞，在設(shè)備運(yùn)用過(guò)程中很可能對(duì)無(wú)線傳輸進(jìn)行不必要的干擾，造成數(shù)據(jù)傳輸不準(zhǔn)確。同時(shí)線路也容易受到人為的破壞，導(dǎo)致線路傳輸工作無(wú)法正常運(yùn)行。
4.2系統(tǒng)造價(jià)過(guò)高
自動(dòng)控制滴灌技術(shù)需要通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，是一項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)，需要人力物力以及資金的支持，而很多地區(qū)無(wú)法大面積使用這項(xiàng)技術(shù)也是這個(gè)原因。這是自動(dòng)控制滴灌技術(shù)存在的一個(gè)弊端。
4.3水肥監(jiān)測(cè)精度與控制精度的統(tǒng)一性不夠
要進(jìn)行自動(dòng)控制滴灌技術(shù)就要配合進(jìn)行土壤水分檢測(cè)，而檢測(cè)由于資金并不能覆蓋大面積，這就造成數(shù)據(jù)是能反映部分土壤情況，不能代表大部分。養(yǎng)分監(jiān)測(cè)和作物監(jiān)測(cè)同樣不能覆蓋大部分，因此水肥監(jiān)測(cè)精度與控制精度無(wú)法統(tǒng)一。
5結(jié)語(yǔ)
自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)不僅推動(dòng)了我國(guó)農(nóng)業(yè)的專業(yè)化發(fā)展，同時(shí)也推動(dòng)了現(xiàn)代化、科學(xué)化的進(jìn)步。作為現(xiàn)代的灌溉方式，自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)必須發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，完善其不足，揚(yáng)長(zhǎng)避短，不斷的在實(shí)踐中發(fā)展。同時(shí)也要根據(jù)農(nóng)業(yè)具體實(shí)踐來(lái)相應(yīng)的改變技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，推動(dòng)自動(dòng)控制精準(zhǔn)滴灌技術(shù)的進(jìn)一步推廣和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)；數(shù)據(jù)采集；綜合分析；事件響應(yīng)
1網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)問(wèn)題分析
在監(jiān)測(cè)預(yù)警方面，目前網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警主要采用人工的方式開(kāi)展監(jiān)測(cè)預(yù)警工作，在運(yùn)的安全平臺(tái)數(shù)據(jù)相互獨(dú)立，每個(gè)角色需同時(shí)面向多個(gè)界面，網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)維工作量大；不同類型的安全設(shè)備、系統(tǒng)產(chǎn)生了大量冗余、誤報(bào)的安全數(shù)據(jù)，安全人員難以實(shí)時(shí)處理；安全事件獨(dú)立分散，無(wú)法有效的反映真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)威脅。在響應(yīng)處置方面，目前各類安全事件主要依賴于人工進(jìn)行事件響應(yīng)，包含查看數(shù)據(jù)、封禁IP、電話反饋、郵件通報(bào)等，一次完整的應(yīng)急響應(yīng)需在10個(gè)以上的場(chǎng)景間切換。現(xiàn)有的應(yīng)急響應(yīng)方式已經(jīng)不能滿足網(wǎng)絡(luò)安全對(duì)抗日趨頻繁的現(xiàn)實(shí)需求，應(yīng)急響應(yīng)自動(dòng)化的需求已經(jīng)迫在眉睫。在技術(shù)分析方面，對(duì)安全告警的深度技術(shù)分析主要依賴技術(shù)人員的個(gè)人能力與經(jīng)驗(yàn)，且依賴人工的深度分析、溯源反制效率較低，一旦發(fā)生分析重心出錯(cuò)的情況，可能遺漏真正具有價(jià)值的攻擊威脅。在協(xié)同指揮方面，目前網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備和系統(tǒng)自動(dòng)化程度在不斷提高，但事實(shí)上還存在多個(gè)信息孤島，設(shè)備、系統(tǒng)之間缺乏有效的交互，使得內(nèi)部多個(gè)自動(dòng)化模塊是割裂的、局部的、孤立的，不能構(gòu)成一個(gè)實(shí)時(shí)的有機(jī)統(tǒng)一平臺(tái)，導(dǎo)致信息沒(méi)有充分共享，進(jìn)而降低協(xié)同聯(lián)動(dòng)效率，無(wú)法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的指揮決策。在流程管理方面，目前重點(diǎn)的安全管理流程仍以線下管理為主。常態(tài)化安全工作中排查發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)漏洞需要人工導(dǎo)出清單，完成漏洞預(yù)警單編制后下發(fā)排查整改，以表格形式匯總和跟蹤漏洞整改情況；系統(tǒng)上線測(cè)試缺乏統(tǒng)一平臺(tái)管理測(cè)試過(guò)程文檔和測(cè)試情況，復(fù)測(cè)驗(yàn)證需要專人跟蹤閉環(huán)，整體工作效率和管控精益度有待提升。
2網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺(tái)的能力需求
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺(tái)的建設(shè)將設(shè)備、流程和技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全集中監(jiān)控、預(yù)警、運(yùn)維、管理，滿足網(wǎng)絡(luò)安全平協(xié)同指揮的工作要求，以全局視角統(tǒng)籌協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)安全工作。一是網(wǎng)絡(luò)安全事件管理集中化，通過(guò)對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和安全組件的集中統(tǒng)一管理，將原本一個(gè)個(gè)分離的信息安全孤島連接成一個(gè)有機(jī)協(xié)作的整體，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)安全策略的制定、設(shè)備的統(tǒng)一配置、安全事件的集中管理、安全事故的應(yīng)急響應(yīng)以及安全策略的重構(gòu)，從而有效提高用戶網(wǎng)絡(luò)的可管理性和安全水平。二是網(wǎng)絡(luò)安全業(yè)務(wù)流程數(shù)字化，以數(shù)字化手段建設(shè)網(wǎng)絡(luò)安全管理體系，滲透到網(wǎng)絡(luò)安全業(yè)務(wù)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)和各個(gè)層級(jí)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全管理流程線上流轉(zhuǎn)和業(yè)務(wù)線上管理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全信息高度集成和實(shí)時(shí)共享。三是網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)維護(hù)自動(dòng)化，通過(guò)安全設(shè)備、安全系統(tǒng)數(shù)據(jù)的批量采集和關(guān)聯(lián)分析，借助自動(dòng)化事務(wù)調(diào)度、自動(dòng)化安全編排等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)安全態(tài)勢(shì)自動(dòng)化監(jiān)控、運(yùn)行維護(hù)自動(dòng)化作業(yè)、風(fēng)險(xiǎn)隱患自動(dòng)化預(yù)警以及安全事件自動(dòng)化響應(yīng)。
3安全運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的建設(shè)現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)安全廠商在自主研究開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)上不斷對(duì)國(guó)外廠商的SOC產(chǎn)品分析和研究，推出了多種網(wǎng)絡(luò)安全管理的概念和產(chǎn)品[1]。安全運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)建設(shè)利用安全智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，依托SIEM+大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)警報(bào)自動(dòng)分級(jí)與資產(chǎn)自動(dòng)排查、威脅高度可視和智能定位、風(fēng)險(xiǎn)深度挖掘、安全態(tài)勢(shì)整體感知，打破安全防御孤島，將各個(gè)分散的信息源匯聚后進(jìn)行統(tǒng)一管理，通過(guò)關(guān)聯(lián)分析對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的防控。在技術(shù)架構(gòu)體系方面，基于最新的安全運(yùn)營(yíng)架構(gòu)體系構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)以SIEM為核心并集成全流量分析模塊、威脅情報(bào)模塊和機(jī)器學(xué)習(xí)模塊的新一代SOC架構(gòu)，提升架構(gòu)的適應(yīng)性與靈活性。在安全場(chǎng)景分析方面，在傳統(tǒng)基于規(guī)則的設(shè)計(jì)方法之上，引入了用戶行為分析技術(shù)，通過(guò)算法引擎深度挖掘用戶的各種異常行為，為識(shí)別高級(jí)持續(xù)威脅攻擊、社會(huì)工程等提供有力支撐。在提高安全運(yùn)營(yíng)工作效率方面，借鑒SOAR理念，通過(guò)SIEM平臺(tái)并集成腳本技術(shù)，實(shí)現(xiàn)安全分析操作與多個(gè)工具的自動(dòng)編排和高度可視化，以及安全處置操作和流程的自動(dòng)化，提升安全分析人員效率。在協(xié)同管理方面，形成多級(jí)管理模式，適應(yīng)集團(tuán)型安全管理工作的開(kāi)展，例如：總部、分支機(jī)構(gòu)的架構(gòu)模式。在可視化方面，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將日常工作匯總，對(duì)安全數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的可視化展現(xiàn)，從全局視角監(jiān)測(cè)安全態(tài)勢(shì)。
4關(guān)鍵技術(shù)
4.1平臺(tái)架構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)作為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)管理的支撐平臺(tái)，可將整個(gè)安全管理體系納入管理，但其核心還是綜合分析和響應(yīng)處置兩個(gè)功能，其基本架構(gòu)如圖1所示。平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集對(duì)象包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備、主機(jī)設(shè)備、應(yīng)用/服務(wù)等，通過(guò)不同的采集方式進(jìn)行全要素信息采集。分析引擎主要是對(duì)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和人工智能技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和學(xué)習(xí)建模，從網(wǎng)絡(luò)安全威脅、用戶行為、脆弱性三個(gè)方面發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)面臨的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于發(fā)現(xiàn)告警事件、應(yīng)急響應(yīng)事件，以及活動(dòng)保障期間事件、作業(yè)任務(wù)處置流程進(jìn)行全程閉環(huán)管理。
4.2數(shù)據(jù)采集
網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)建立在各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備、和應(yīng)用系統(tǒng)所產(chǎn)生的安全數(shù)據(jù)及事件的基礎(chǔ)上。從各種數(shù)據(jù)源高效靈活的采集安全數(shù)據(jù)是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全管理的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作。安全數(shù)據(jù)根據(jù)涉及的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議、流量、設(shè)備、人員、管理機(jī)制等因素進(jìn)行分類[2]，網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)類型見(jiàn)表1。安全數(shù)據(jù)的類型、內(nèi)容、格式各不相同，針對(duì)每種數(shù)據(jù)需要有針對(duì)性的采集方式對(duì)其進(jìn)行采集，數(shù)據(jù)采集方式包括主動(dòng)采集、被動(dòng)采集、鏡像模式采集等。當(dāng)原始數(shù)據(jù)以文件、數(shù)據(jù)庫(kù)等形式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生地，通過(guò)在數(shù)據(jù)產(chǎn)生地部署采集的方式，對(duì)指定目錄下的文件進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)、進(jìn)行增量讀取，或通過(guò)ODBC/JDBC等通信協(xié)議獲取數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的原始數(shù)據(jù)。對(duì)于支持主動(dòng)向第三方系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源，采用Syslog、SNMP、Webservice等方式發(fā)送給指定的數(shù)據(jù)接收者。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的鏡像端口，接收來(lái)自網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)娜魏尉W(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)流量。
4.3安全事件綜合分析
網(wǎng)絡(luò)安全事件綜合分析通過(guò)分析多個(gè)事件的之間的聯(lián)系，將不同來(lái)源的數(shù)據(jù)、知識(shí)關(guān)聯(lián)起來(lái)，發(fā)現(xiàn)孤立的事件無(wú)法揭示的問(wèn)題本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)攻擊者的真正目的，準(zhǔn)確定位攻擊意圖。一些典型的關(guān)聯(lián)操作如表2所示。事件綜合分析的實(shí)現(xiàn)主要依托分析算法與高效的分析引擎設(shè)計(jì)[3]。
4.響應(yīng)
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)安全事件分析產(chǎn)生告警事件后，就進(jìn)入到事件的響應(yīng)處置環(huán)節(jié)。需要采取有效措施阻止網(wǎng)絡(luò)安全事件的進(jìn)一步擴(kuò)散，防止網(wǎng)絡(luò)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施破壞和數(shù)據(jù)篡改、泄露，保障網(wǎng)絡(luò)內(nèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和高效地運(yùn)行。有效的事件響應(yīng)需要設(shè)計(jì)合理的事件響應(yīng)結(jié)構(gòu)，規(guī)劃好響應(yīng)過(guò)程中所需要的資源、計(jì)劃好實(shí)用的技術(shù)、編制規(guī)范的事件響應(yīng)流程、并協(xié)調(diào)好組織中各部門的關(guān)系等[4]。事件響應(yīng)框架如圖2所示。事件響應(yīng)流程按照PDCERF響應(yīng)模型可分為準(zhǔn)備（prepare）、檢測(cè)（detect）、抑制（control）、根除（eradicate）、恢復(fù)（recover）和跟蹤（follow）6個(gè)階段。6個(gè)階段是循環(huán)有序的，每個(gè)階段到的工作均是為下一階段做準(zhǔn)備[5]。事件類型的不同，采用的處置流程、涉及的人員和設(shè)備也不相同。事件的響應(yīng)可以通過(guò)人工的方式，也可以根據(jù)預(yù)設(shè)的響應(yīng)流程自動(dòng)執(zhí)行。網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)中的事件自動(dòng)化響應(yīng)通過(guò)事先定義好的流程化框架對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，一旦達(dá)到觸發(fā)條件，可以按照預(yù)先設(shè)置流程，通過(guò)多個(gè)設(shè)備或者服務(wù)間的事件協(xié)同，實(shí)現(xiàn)事件的自動(dòng)化處置。
5總結(jié)與展望
網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)是在原有安全產(chǎn)品的基礎(chǔ)上構(gòu)建的一體化技術(shù)支撐平臺(tái)，以綜合分析、響應(yīng)處置為核心的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力，在網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)管理中發(fā)揮關(guān)鍵作用。而隨著安全數(shù)據(jù)、應(yīng)用、場(chǎng)景量的激增，網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的技術(shù)能力也需要不斷的提升。對(duì)于用戶而言，網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的目標(biāo)是保障IT資產(chǎn)所承載的業(yè)務(wù)的可用性、連續(xù)性、以及安全性，因此網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)應(yīng)從以事件核心逐漸向保障業(yè)務(wù)安全為核心轉(zhuǎn)變，通過(guò)業(yè)務(wù)建模、分析業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建面向業(yè)務(wù)的能力體系。另外，網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)應(yīng)以更智能的方式處理日益龐大的安全數(shù)據(jù)、以自動(dòng)化的響應(yīng)方式減少人員的工作強(qiáng)度，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后的原因，通過(guò)SOAR技術(shù)進(jìn)行編排和自動(dòng)化響應(yīng)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;智能化;應(yīng)用
Abstract: With the progress of science and technology and the improvement of people's living standard, convenient and comfortable living modern architectural goal and office environment become, electrical automation in construction applications, to achieve the intelligent modern architecture. This paper introduces the electrical and automation background and future development trends, analysis of the composition and application of electrical automation system.
Key words: electrical automation; intelligent; application
中國(guó)分類號(hào)：TU69 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章標(biāo)號(hào)：2095-2104（2012）03-0001-02
1電氣自動(dòng)化在建筑中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)
電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，與智能自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)的飛速發(fā)展密不可分，各種技術(shù)的發(fā)展催生了電氣自動(dòng)化的繁榮。“自動(dòng)化”一詞出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代，隨之電機(jī)電力等產(chǎn)品相繼產(chǎn)生，直至60年代，自動(dòng)化控制理論的開(kāi)始應(yīng)用到各行各業(yè)中，過(guò)程自動(dòng)化、機(jī)械制造自動(dòng)化和管理自動(dòng)化，使自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)入全新的階段。電氣專業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)成為自動(dòng)控制與信息處理結(jié)合產(chǎn)物，電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展極其迅速日臻成熟已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。現(xiàn)代建筑無(wú)論從建筑科學(xué)技術(shù)方面，還是在建筑設(shè)計(jì)和建筑藝術(shù)方面，都取得了巨大的進(jìn)步，是以往任何時(shí)期所無(wú)法比擬的。建筑設(shè)計(jì)理念的不斷提升，促使現(xiàn)代建筑在智能化發(fā)展方面提出更高的要求，在此背景下，電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，90年代起，中國(guó)的智能建筑迅速發(fā)展，北京、上海等大城市的高樓大廈基本都采用了智能化系統(tǒng)。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展，4C技術(shù)（即Computer計(jì)算機(jī)技術(shù)、Control控制技術(shù)、Communication通信技術(shù)、CRT圖形顯示技術(shù)）在自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，自動(dòng)化產(chǎn)品不斷普及，智能樓宇走向智能家居，智能化系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，為電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用提供了廣闊的發(fā)展前景。為滿足和迎合消費(fèi)者越來(lái)越高的消費(fèi)品位及消費(fèi)理念，現(xiàn)代建筑需要不斷提高建筑內(nèi)涵，勢(shì)必要引入電氣自動(dòng)化的成分以及智能化建筑，特別是數(shù)字電子化科技發(fā)展智能化已經(jīng)成為了當(dāng)今建筑界的主流方向。
2 建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的組成
現(xiàn)代智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括通信自動(dòng)化系統(tǒng)（CAS）、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）、火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)(SAS)及其相應(yīng)的布線系統(tǒng)。
2.1通信自動(dòng)化系統(tǒng)（CAS）
通信自動(dòng)化系統(tǒng)為智能建筑內(nèi)的用戶提供高速、全面、安全可靠的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體信息服務(wù)，滿足辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的要求，并能適應(yīng)樓外電信部門的通信網(wǎng)向數(shù)字化、智能化、綜合化、寬帶化及個(gè)人化發(fā)展的趨勢(shì)。
目前，智能建筑中的通信系統(tǒng)主要由兩大系統(tǒng)組成：程控?cái)?shù)字用戶交換機(jī)和有線電視網(wǎng)(CATV )。隨著4C技術(shù)的不斷推廣，現(xiàn)在智能建筑通信自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括以下子系統(tǒng)：綜合布線系統(tǒng)、電視電話通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。
綜合布線系統(tǒng)(Premises Distributed System，簡(jiǎn)稱PDS)是智能化辦公室建設(shè)數(shù)字化信息系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施，是一種集成化通用傳輸系統(tǒng)。它是將所有語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)，為辦公提供信息化、智能化的物質(zhì)介質(zhì)，支持將來(lái)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖文、多媒體等綜合應(yīng)用，是建筑物或建筑群內(nèi)部之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。它能使建筑物或建筑群內(nèi)部的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)通信設(shè)備、信息交換設(shè)備、建筑物物業(yè)管理及建筑物自動(dòng)化管理設(shè)備等系統(tǒng)之間彼此相聯(lián)。綜合布線系統(tǒng)由工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)和建筑群子系統(tǒng)六部分組成。
電話通訊系統(tǒng)通常有兩種方式：數(shù)字程控交換系統(tǒng)和虛擬電話網(wǎng)系統(tǒng)。數(shù)字程控電話交換系統(tǒng)由程控電話交換機(jī)、配線架、中繼進(jìn)線組成。電視通訊系統(tǒng)應(yīng)用最廣的還是閉路電視系統(tǒng)，主要由接收信號(hào)源、前端設(shè)備、干線傳輸系統(tǒng)、用戶分配網(wǎng)絡(luò)四部分組成。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能建筑中的主干網(wǎng)絡(luò)，將智能大廈的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)外部設(shè)備和局域網(wǎng)連接起來(lái)，形成互聯(lián)互通，結(jié)構(gòu)合理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上建立能滿足辦公的軟硬件環(huán)境，更好的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息資源共享。
2.2樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)
樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是利用現(xiàn)代控制方法、對(duì)樓宇內(nèi)的機(jī)電設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)集中控制管理，以達(dá)到節(jié)約能源的目的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)集中監(jiān)測(cè)和控制來(lái)提高現(xiàn)代建筑的管理水平，降低設(shè)備故障率和維護(hù)及營(yíng)運(yùn)成本。 它包括建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等。樓宇自控系統(tǒng)中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式，即用分布在現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備處的微型計(jì)算機(jī)控制裝置(DDC)完成被控設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制任務(wù)，克服了計(jì)算機(jī)集中控制帶來(lái)的危險(xiǎn)性高度集中的不足和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性，實(shí)現(xiàn)多種控制及管理功能。
2.3辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)
辦公自動(dòng)化是20世紀(jì)80年代迅速發(fā)展起來(lái)的一門綜合性學(xué)科，它是利用技術(shù)的手段提高辦公的效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化處理的系統(tǒng)。它采用Internet/Intranet技術(shù)，基于工作流的概念，使企業(yè)內(nèi)部人員方便快捷地共享信息，高效地協(xié)同工作。系統(tǒng)集成主要包括運(yùn)行壞境集成和技術(shù)集成。
2.4閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）
Closed Circuit Television (CCTV) 一種圖像通信系統(tǒng)，它綜合了傳感技術(shù)、監(jiān)控?cái)z像技術(shù)、通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，組成一個(gè)多功能全方位監(jiān)控的高智能化的處理系統(tǒng)。智能建筑中閉路電視的應(yīng)用，可以保護(hù)人身安全，節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用，提高效率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)指揮和調(diào)度，處理和保存信息。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端攝像部分、控制部分、傳輸部分、顯示與記錄四大部分所組成。
2.5火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)(SAS)
消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)是當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后，聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)各種消防設(shè)備，以達(dá)到報(bào)警及撲滅火災(zāi)的綜合系統(tǒng)。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)主要由以下設(shè)備組成：主機(jī)主板、回路卡、手動(dòng)控制盤、多線制控制盤、直流不間斷電源、消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)、消防電話系統(tǒng)、CRT系統(tǒng)、機(jī)箱。
3 結(jié)束語(yǔ)
在全球信息化的今天，信息的共享和高效顯得尤為重要，智能化系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑的應(yīng)用，成就了人、信息和工作環(huán)境的智慧結(jié)合，使人們的生活和辦公環(huán)境更加方便快捷，極大地提高了人類的生存質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，智能化小區(qū)的內(nèi)涵也必將隨著科技的進(jìn)步不斷地變化、發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
（一）、引言及相關(guān)背景
自動(dòng)化在各行各業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮了其巨大的作用，同時(shí)也走入了我們的家庭。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，家庭自動(dòng)化時(shí)代的來(lái)臨，消費(fèi)電子產(chǎn)品（ConsumerElectronics）已與咨訊（Computer）、通訊（Communication）兩項(xiàng)產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)合在一起，成為目前所通稱的3C產(chǎn)品，并使家用電子電器產(chǎn)品邁向家庭自動(dòng)化（HomeAutomation）的方向。
隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)也飛速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，家庭自動(dòng)化系統(tǒng)在美國(guó)以及國(guó)際市場(chǎng)都具有廣闊的前景，在中國(guó)市場(chǎng)也是快速形成期，這些提高人類生活質(zhì)量的產(chǎn)品將構(gòu)成世界范圍內(nèi)后PC時(shí)代的新興IT市場(chǎng)。
（二）、任務(wù)描述1、專案背景
項(xiàng)目名稱：家庭自動(dòng)化系統(tǒng)（HomeAutomationSystem，簡(jiǎn)稱HAS）
項(xiàng)目委托單位：XXX智能家居設(shè)備公司
軟件開(kāi)發(fā)單位：蘭州商學(xué)院06級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（1）班軟件開(kāi)發(fā)小組
2、目的
本系統(tǒng)要求能夠?qū)崿F(xiàn)家庭住宅中各個(gè)設(shè)備的自動(dòng)管理和人工個(gè)性管理，該系統(tǒng)能控制、監(jiān)視和協(xié)調(diào)家電（如室內(nèi)外照明、家庭保安系統(tǒng)、家庭環(huán)境控制系統(tǒng)、空調(diào)、電視機(jī)等）。該系統(tǒng)會(huì)在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)各個(gè)設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的指令，完成各個(gè)設(shè)備的自動(dòng)化管理。該系統(tǒng)應(yīng)該是可以適應(yīng)變化的，因此，必須偵測(cè)環(huán)境的變化，而且通過(guò)識(shí)別本系統(tǒng)中的變化來(lái)轉(zhuǎn)變，并且所識(shí)別出的變化應(yīng)該在系統(tǒng)中被實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)可以是自動(dòng)適應(yīng)變化或是手工適應(yīng)變化。系統(tǒng)控制的任何設(shè)備發(fā)生異常，必須通過(guò)適當(dāng)?shù)男畔?lái)通知用戶并進(jìn)行異常處理。該系統(tǒng)必須有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，內(nèi)含所有該系統(tǒng)所控制的設(shè)備的信息，包括每一種設(shè)備連接到系統(tǒng)的日期，系統(tǒng)用戶所的重要?jiǎng)幼鞯刃畔ⅰ?/p>
3、運(yùn)行環(huán)境
本系統(tǒng)是設(shè)備控制類系統(tǒng)，由主機(jī)通過(guò)相應(yīng)的接口部件監(jiān)聽(tīng)和控制各個(gè)硬設(shè)備。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器由SQLServer實(shí)現(xiàn)。操作系統(tǒng)：windows2000、windowsxp以上；數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器端軟件SQLServer2005。
（三）、功能描述
本系統(tǒng)由“燈光控制”、“保安控制”、“環(huán)境控制”、“家電控制”、“用戶登錄及管理”等各模塊組成。
燈光控制：實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)外所有燈光的時(shí)間周期性控制和用戶的直接控制；
保安控制：實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)外所有視頻監(jiān)控設(shè)備的周期性工作控制及異常處理，和防盜防火設(shè)備的控制及異常處理；
環(huán)境控制：實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭環(huán)境設(shè)備（包括花園、陽(yáng)臺(tái)、室內(nèi)溫濕度報(bào)告）的時(shí)間周期性控制以及各設(shè)備的異常處理；
家電控制：實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭中各個(gè)智慧家用電器的人性化控制及各設(shè)備的異常處理；
用戶登錄及管理模塊：實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)各個(gè)模塊中所用設(shè)備的時(shí)間周期性定義以及對(duì)各個(gè)設(shè)備的直接管理和控制。
二、可行性分析
（一）、可行性研究的前提
家庭是高薪技術(shù)的下一個(gè)前沿陣地。對(duì)家庭中遙控、自動(dòng)化和娛樂(lè)的要求呈上升態(tài)勢(shì)。消費(fèi)者希望自己的日常生活更簡(jiǎn)便、更安全。當(dāng)然，優(yōu)秀的家庭自動(dòng)化產(chǎn)品應(yīng)給具有以下的特性：
（1）、標(biāo)準(zhǔn)化：家庭自動(dòng)化產(chǎn)品應(yīng)依照國(guó)際上流行的相關(guān)協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分保證各廠家產(chǎn)品間的兼容性和相互操作能力。
（2）、開(kāi)放性：家庭自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該具有開(kāi)放的協(xié)議，統(tǒng)一的接口。
（3）、模塊化：采用模塊化的設(shè)計(jì)可以適應(yīng)各種場(chǎng)合的需要，保障用戶的利益，并允許系統(tǒng)的逐步到位。
（4）、實(shí)用性：家庭自動(dòng)化產(chǎn)品應(yīng)該切實(shí)地為用戶提供各種實(shí)用化的功能和服務(wù)。
（5）、普及化：家庭自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該面向低成本，高性能的目標(biāo)設(shè)計(jì)，住戶對(duì)價(jià)格較為敏感，所以智能住宅采用的技術(shù)要較為經(jīng)濟(jì)。同時(shí)，家庭自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該能最大程度兼容用戶原有的電器設(shè)備，保護(hù)用戶投資。
（6）、簡(jiǎn)潔易用：好的家庭自動(dòng)化產(chǎn)品應(yīng)該簡(jiǎn)便易用、用戶接口友好，并且不需要使用者花上太多的精力就能掌握。
（二）、優(yōu)越性
在國(guó)內(nèi)家庭自動(dòng)化是一個(gè)較新的概念，雖然越來(lái)越多的廠家開(kāi)始投入到家庭自動(dòng)化的來(lái)發(fā)和生產(chǎn)中，但是由于沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，尚處于一家一戶自行開(kāi)發(fā)的局面。而隨著房屋的商品化，從而加強(qiáng)了人們對(duì)居家的要求，希望一步到位或者具有開(kāi)放的協(xié)議，統(tǒng)一的接口，這樣來(lái)保證產(chǎn)品能不斷地適應(yīng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，而本系統(tǒng)就是基于統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和接口設(shè)計(jì)的，具有充分的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
（三）、基本的數(shù)據(jù)流圖
圖1、HAS的基本數(shù)據(jù)流模型圖
圖2、HAS的一級(jí)數(shù)據(jù)流模型圖
圖3、HAS的二級(jí)數(shù)據(jù)流模型圖
（四）、經(jīng)濟(jì)可行性
1、支出
構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)的金費(fèi)主要有：用戶在要購(gòu)買日常生活中的家電及各種電子產(chǎn)品是花費(fèi)一定數(shù)額的資金，在購(gòu)買組成系統(tǒng)的一些小型物理器件時(shí)會(huì)有資金的支出。
2、效益
可以高效，快捷的管理生活家電設(shè)施，提高生活的質(zhì)量。
3、收益、投資比良好、可行。（五）、技術(shù)可行性
本系統(tǒng)有許多不同的傳感器，單片機(jī)和輸出報(bào)警系統(tǒng)以及一些異常的自動(dòng)處理系統(tǒng)和接入的各種家電設(shè)備組成。物理設(shè)備在市場(chǎng)上均有售，因此，物理設(shè)備上不用多考慮，我們主要實(shí)現(xiàn)將不同設(shè)備按照一定的結(jié)構(gòu)連接起來(lái)，使之能夠完成我們的預(yù)期目標(biāo)
（六）、社會(huì)因素可行性分析
1、法律因素
申請(qǐng)法律保護(hù)或相關(guān)保險(xiǎn)。
法律可行性是考慮要開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是否存在任何侵犯、妨礙和責(zé)任問(wèn)題，用戶操作可行性考慮待開(kāi)發(fā)軟件的運(yùn)行方式在用戶組織內(nèi)是否行得通，現(xiàn)行管理制度、人員素質(zhì)、操作知識(shí)是否可行。
由于在本系統(tǒng)中是有合同作為雙方合作的基礎(chǔ)，所以不會(huì)存在任何侵犯、妨礙和責(zé)任問(wèn)題。即使存在了，也可以根據(jù)合同進(jìn)行分析，一定有人會(huì)負(fù)責(zé)任，所以此系統(tǒng)完全可以進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
2、用戶使用可行性
本系統(tǒng)面向中高階層的人們消費(fèi)，主要用于用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的統(tǒng)一管理，進(jìn)行各種相關(guān)操作并對(duì)家電的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
由以上經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、操作和法律四方面的分析可以看出，本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)機(jī)成熟，從多種角度考慮，都是可行的。
（七）、結(jié)論
經(jīng)過(guò)以上經(jīng)濟(jì)可行性、技術(shù)可行性以及法律因素各個(gè)方面的研究分析得出，本系統(tǒng)可行。
三、需求分析
（一）、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)工作流程分析
(1)、在用戶登錄時(shí)進(jìn)行檢查，控制不同的用戶使用系統(tǒng)的權(quán)限;
(2)、對(duì)用戶的管理，包括對(duì)用戶信息的增加、刪除和修改;
(3)、對(duì)指定時(shí)間內(nèi)的操作記錄進(jìn)行管理，包括查看操作記錄、手工刪除操作記錄、記錄一次操作以及對(duì)失效的記錄進(jìn)行自動(dòng)清除;
(4)、查看設(shè)備的狀態(tài)，包括對(duì)連接到系統(tǒng)控制中的所有設(shè)備的狀態(tài)以及是否出現(xiàn)異常現(xiàn)象進(jìn)行查看;
(5)、控制子系統(tǒng)接受主系統(tǒng)發(fā)送的信息;以及向主系統(tǒng)發(fā)送信息;控制子系統(tǒng)將主系統(tǒng)發(fā)送的信息，發(fā)送給指定的設(shè)備;
(6)、對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，包括啟動(dòng)監(jiān)控設(shè)備、停止監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備;
(7)、對(duì)系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行管理，包括增加設(shè)備以及刪除己經(jīng)連接到系統(tǒng)中的設(shè)備;
（二）、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)需求分析
1、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的非功能性需求分析
設(shè)計(jì)家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的目的是完成對(duì)家電產(chǎn)品以及相關(guān)設(shè)備的管理和控制，達(dá)到遠(yuǎn)程控制和使用家電設(shè)備的目的，其最終目的是提高人類的生活質(zhì)量，因此需要具備良好的性能，滿足實(shí)際工作的需要是十分必要的。
家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的具體性能目標(biāo)如下:
（1）、系統(tǒng)的快速反應(yīng)
家庭自動(dòng)化系統(tǒng)首先要保證的就是系統(tǒng)的反應(yīng)速度。在設(shè)計(jì)與實(shí)施中采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和系統(tǒng)，并在應(yīng)用軟件的選擇或編制中盡可能采用先進(jìn)的技術(shù)，最大限度地提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，以便于快速查詢。
（2）、系統(tǒng)良好的可維護(hù)行和開(kāi)放性
系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)面向未來(lái)的發(fā)展，提供各種必要的標(biāo)準(zhǔn)接口，以使用戶可以根據(jù)需要隨時(shí)添加必要的設(shè)備和系統(tǒng)，擴(kuò)充系統(tǒng)功能。要充分考慮到家庭自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)以及不斷變化。
（3）、充分保證系統(tǒng)的安全性
家庭自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)備的使用具有安全性要求，因此，必須建立一整套的系統(tǒng)安全保密措施，規(guī)定一系列訪問(wèn)系統(tǒng)的不同級(jí)別的權(quán)限，杜絕非法訪問(wèn)。
（4）、友好的人機(jī)界面
系統(tǒng)的用戶不可能是專業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)人員，甚至對(duì)計(jì)算機(jī)了解甚少，所以要提供清晰、友好的系統(tǒng)接口，提高系統(tǒng)的可操作性和人機(jī)交互功能，最大限度地方便用戶的使用。同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)能提供的方便的聯(lián)機(jī)再現(xiàn)幫助功能。
（5）、考慮家庭自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)備發(fā)生變化以后的集成
家庭自動(dòng)化要實(shí)現(xiàn)真正的信息化，必須考慮以后系統(tǒng)的集成問(wèn)題，這樣才能使系統(tǒng)不至于很快的就被淘汰。
2、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的功能模塊分析
家庭自動(dòng)化系統(tǒng)旨在開(kāi)發(fā)出一個(gè)符合人類生活需求的家庭自動(dòng)化模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要分為五個(gè)子系統(tǒng):用戶登錄子系統(tǒng)，燈光控制子系統(tǒng)，家電控制子系統(tǒng)，環(huán)境控制子系統(tǒng)和保安控制子系統(tǒng)。
（三）、數(shù)據(jù)描述1、靜態(tài)數(shù)據(jù)
系統(tǒng)中預(yù)存的各種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
2、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)
（1）、輸入數(shù)據(jù)
系統(tǒng)所采集的各個(gè)實(shí)體設(shè)備的信息流。
（2）、輸出數(shù)據(jù)
經(jīng)過(guò)各個(gè)子系統(tǒng)處理后的對(duì)應(yīng)到各種設(shè)備的具體操作的信息流。
3、數(shù)據(jù)詞典。
數(shù)據(jù)名稱：家庭自動(dòng)化系統(tǒng)
簡(jiǎn)述：由系統(tǒng)管理員來(lái)負(fù)責(zé)對(duì)連接在系統(tǒng)中的各種家電實(shí)施具體動(dòng)作。
數(shù)據(jù)條目：
系統(tǒng)管理要求=[用戶管理|燈光控制|家電狀態(tài)監(jiān)測(cè)|環(huán)境監(jiān)測(cè)|保安控制]
用戶管理=登錄+用戶信息+用戶權(quán)限
燈管控制=室內(nèi)燈光+室外燈光
家電狀態(tài)監(jiān)測(cè)=接入家電數(shù)目+家電功能+家電當(dāng)前狀態(tài)
環(huán)境監(jiān)測(cè)=溫度+濕度+調(diào)節(jié)
保安控制=門窗監(jiān)控+視頻監(jiān)控
數(shù)據(jù)文件={用戶管理+燈光控制+家電狀態(tài)監(jiān)測(cè)+環(huán)境監(jiān)測(cè)+保安控制+核心子系統(tǒng)+日常報(bào)表|文件}
數(shù)據(jù)量：2000次/天
峰值：每天18：00—20：00有1000次
圖4、HAS的層次方框圖
圖5、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖
四、總體設(shè)計(jì)
（一）、處理流程
（1）在用戶登錄時(shí)進(jìn)行檢查：控制不同的用戶使用系統(tǒng)的權(quán)限。
（2）對(duì)用戶的管理：包括對(duì)用戶信息的增加、刪除和修改。
（3）對(duì)指定時(shí)間內(nèi)的操作記錄進(jìn)行管理：包括查看操作記錄、手工刪除操作記錄、記錄一次操作以及對(duì)失敗的操作記錄進(jìn)行自動(dòng)清除。
（4）查看設(shè)備的狀態(tài)：包括對(duì)連接到系統(tǒng)控制器中的所有設(shè)備的狀態(tài)以及是否出現(xiàn)異常現(xiàn)象進(jìn)行查看。
（5）控制子系統(tǒng)接受主系統(tǒng)發(fā)送的信息；以及向子系統(tǒng)設(shè)備發(fā)送信息；控制子系統(tǒng)將子系統(tǒng)發(fā)送的信息發(fā)送給指定的設(shè)備。
（6）對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控:包括啟動(dòng)監(jiān)控設(shè)備、停止監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備中。
（7）對(duì)系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行管理：包括增加新設(shè)備以及刪除已經(jīng)連接到系統(tǒng)中的設(shè)備。
（二）、總體結(jié)構(gòu)和模塊外部設(shè)計(jì)
在應(yīng)用系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)中，以Servlets為前端控制器，負(fù)責(zé)管理用戶的登錄，以及數(shù)據(jù)的獲取等。以會(huì)話Bean實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的工作流，將會(huì)話Bean作為一個(gè)外觀，來(lái)封裝應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯，業(yè)務(wù)邏輯再通過(guò)實(shí)體Bean組件來(lái)操作相關(guān)數(shù)據(jù)，從而形成HAS系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)體系。
圖6、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
（三）、接口設(shè)計(jì)1、用戶接口
本系統(tǒng)的用戶界面如下所示:
SHAPE\*MERGEFORMAT
圖7、用戶登錄界面
2、外部接口
本系統(tǒng)采用基于C/S模式的系統(tǒng)主機(jī)和系統(tǒng)終端的結(jié)構(gòu)，接口設(shè)備不僅要完成系統(tǒng)主機(jī)與各個(gè)終端之間的標(biāo)準(zhǔn)化物理連接之外，還要完成數(shù)據(jù)在系統(tǒng)主機(jī)和各個(gè)終端之間的傳送。故接口采用集成式、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)其功能。
（四）、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、數(shù)據(jù)庫(kù)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是由外模式、模式和內(nèi)模式三級(jí)構(gòu)成。
其中模式也稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。外模式也稱子模式或用戶模式，它是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶（包括應(yīng)用程序員和最終用戶）看見(jiàn)和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。內(nèi)模式也稱存儲(chǔ)模式，它是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的表示方式。數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)模式是對(duì)數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別，它把數(shù)據(jù)的具體組織留給DBMS管理，使用戶能邏輯的抽象的處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的具體表示方式與存儲(chǔ)方式。為了能夠在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次的聯(lián)系與轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在這三級(jí)模式之間提供了兩層映像：外模式|模式映像和模式|內(nèi)模式映像。正式這兩層映像保證了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。
影響一個(gè)系統(tǒng)性能的主要因素是數(shù)據(jù)庫(kù)性能和客戶端程序設(shè)計(jì)，所以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與整個(gè)系統(tǒng)的性能、升級(jí)等都息息相關(guān)，在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮的主要原則有：
（1）、命名的格式規(guī)范：為了便于系統(tǒng)適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)中各種對(duì)象的命名應(yīng)采用大小寫(xiě)敏感的形式。
（2）、索引的使用：合理使用索引，如表的規(guī)模不大、表需要頻繁更新、以及查詢字段不確定時(shí)，盡量不用索引。
（3）、數(shù)據(jù)的一致性和完整性：為了提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，合理的冗余是必要的，所以設(shè)計(jì)時(shí)，要用有效手段保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。
（4）、數(shù)據(jù)庫(kù)性能的調(diào)整。
2、主要表結(jié)構(gòu)
將對(duì)象模型映射成數(shù)據(jù)庫(kù)模型，也就是向數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換方式如下：
（1）、一個(gè)對(duì)象類可以映射為一個(gè)以上的庫(kù)表，當(dāng)類間有一對(duì)多的關(guān)系時(shí)，一個(gè)表也可以對(duì)應(yīng)多個(gè)類。
（2）、關(guān)系的映射可能有多種情況，但一般映射為一個(gè)表，也可以在對(duì)象類表間定義相應(yīng)的外鍵。對(duì)于條件關(guān)系的映射，一個(gè)表至少應(yīng)有三個(gè)屬性。
（3）、減少表之間的冗余字段。
（4）、映射后的表進(jìn)行冗余控制調(diào)整，使其達(dá)到合理的安息范式，一般達(dá)到3NF即可。
在映射應(yīng)用對(duì)象時(shí)，除關(guān)系映射規(guī)范化后可能出現(xiàn)一對(duì)多的表映射外，大多數(shù)應(yīng)用對(duì)象與表對(duì)象是一一對(duì)應(yīng)的。可以將規(guī)范化處理后，有一個(gè)應(yīng)用對(duì)象映射出來(lái)的多個(gè)表看成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象。因此當(dāng)部分應(yīng)用需求變更時(shí)，首先，系統(tǒng)修改可以不涉及需求不變更的部分，其次，變更部分的修改可以基本上只限于追加或刪除程序模塊或追加新庫(kù)表，而基本上不必修改原有程序代碼或原有庫(kù)表定義，從而大大減少了工作量，降低了工作難度。
根據(jù)對(duì)系統(tǒng)所進(jìn)行的分析，以及對(duì)未來(lái)系統(tǒng)的擴(kuò)展考慮，確定數(shù)據(jù)庫(kù)中的主要數(shù)據(jù)表有以下幾個(gè)：
表1、用戶信息表(user–info)
（五）、運(yùn)行設(shè)計(jì)
(1)、系統(tǒng)用戶或者一般用戶通過(guò)登錄程序Login登錄到HAS系統(tǒng)中。
（2、用戶通過(guò)菜單（主菜單main;以及用戶菜單user；家電設(shè)備管理菜單appliance；操作記錄日志管理菜單log）選擇要執(zhí)行的操作。
(3)、用戶從子系統(tǒng)傳送過(guò)來(lái)的請(qǐng)求，通過(guò)服務(wù)器端控制程序HASServer進(jìn)行解析，并且發(fā)送到相應(yīng)的類，并將處理結(jié)果返回給主系統(tǒng)。
（六）、出錯(cuò)處理設(shè)計(jì)
當(dāng)系統(tǒng)在執(zhí)行中間發(fā)現(xiàn)有異常情況發(fā)生或被要求執(zhí)行異常操作，系統(tǒng)要能自動(dòng)檢測(cè)到并進(jìn)行相應(yīng)的處理或形成報(bào)告返回給用戶進(jìn)行相關(guān)處理會(huì)恢復(fù)操作。
1、出錯(cuò)輸出信息
在系統(tǒng)進(jìn)行完相關(guān)解析后形成日志保存，并有提示信息被顯示給用戶或系統(tǒng)操作員。
2、出錯(cuò)處理對(duì)策
（1）、聯(lián)機(jī)事務(wù)處理(OLAP)是建立在TCP/IP協(xié)議上，有多階段事務(wù)處理響應(yīng)控制，保證事務(wù)處理前后臺(tái)一致性。
（2）、數(shù)據(jù)庫(kù)處理事務(wù)失敗自動(dòng)回滾技術(shù)，保證數(shù)據(jù)庫(kù)表的數(shù)據(jù)一致性和完整性。
（3）、重要數(shù)據(jù)的校驗(yàn)檢查。
（4）、各個(gè)子系統(tǒng)的操作監(jiān)控，異常情況報(bào)告；并提供報(bào)表等跟蹤記錄。
（5）、提供友好的用戶界面和幫助信息及配合嚴(yán)格的檢查，減少用戶出錯(cuò)機(jī)會(huì)。
五、詳細(xì)設(shè)計(jì)
（一）、軟件結(jié)構(gòu)
圖9、系統(tǒng)用例圖
（二）、程序描述
面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想
（1）、面向?qū)ο蟮挠蓙?lái)和發(fā)展
對(duì)象代表著待處理問(wèn)題中的一個(gè)實(shí)體，在處理問(wèn)題過(guò)程中，一個(gè)對(duì)象可以以某種形式與其他對(duì)象通信。從概念上講，一個(gè)對(duì)象是既包含數(shù)據(jù)又包含處理這些數(shù)據(jù)操作的一個(gè)程序單元。類用來(lái)描述特性相同或相近的一組對(duì)象的結(jié)構(gòu)和行為。該語(yǔ)言還支持類的繼承，可將多個(gè)類組成為層次結(jié)構(gòu)，進(jìn)而允許共享結(jié)構(gòu)和行為。
后來(lái)出現(xiàn)的Smalltalk語(yǔ)言是第一個(gè)比較成功的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言，對(duì)后來(lái)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的發(fā)展產(chǎn)生過(guò)重大影響。該語(yǔ)言豐富了Simula中類和對(duì)象的概念，信息也更加隱蔽，程序設(shè)計(jì)就是向?qū)ο蟀l(fā)送信息。20世紀(jì)80年代以后，面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言廣泛應(yīng)用于程序設(shè)計(jì)，并且有許多新的突破。特別是隨著操作系統(tǒng)和軟件項(xiàng)目日益龐大，人們?nèi)找嫘枰环N更高效的開(kāi)發(fā)方式，這更加推動(dòng)了面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的發(fā)展。
（2）、面向?qū)ο蟮囊?/p>
面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)包含了3個(gè)要素：對(duì)象、類和繼承，這3個(gè)要素反映了面向?qū)ο蟮膫鹘y(tǒng)觀念。面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言應(yīng)該支持這3個(gè)要素。首先，應(yīng)該包括對(duì)象的概念。對(duì)象是狀態(tài)和操作的封裝體，狀態(tài)是存儲(chǔ)操作結(jié)果的。滿足這一點(diǎn)的語(yǔ)言被認(rèn)為是基于對(duì)象的語(yǔ)言。其次，應(yīng)該支持類的概念和特征，類是以接口和實(shí)現(xiàn)來(lái)定義對(duì)象行為的樣板，對(duì)象是由類來(lái)創(chuàng)建的。支持對(duì)象和類的語(yǔ)言被認(rèn)為是基于類的語(yǔ)言。最后，應(yīng)該支持繼承，已存在的類具有建立子類的能力，進(jìn)而建立類的層次。支持上述3個(gè)方面的語(yǔ)言稱為面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言。
（三）、功能
本系統(tǒng)由燈光控制、保安控制、環(huán)境控制、家電控制、用戶登錄及管理等各模塊組成。
燈光控制：實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)外所有燈光的時(shí)間周期性控制和用戶的直接控制；保安控制：實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)外所有視頻監(jiān)控設(shè)備的周期性工作控制及異常處理，和防盜防火設(shè)備的控制及異常處理；環(huán)境控制：實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭環(huán)境設(shè)備（包括花園、陽(yáng)臺(tái)、室內(nèi)溫濕度報(bào)告）的時(shí)間周期性控制以及各設(shè)備的異常處理；家電控制：實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭中各個(gè)智慧家用電器的人性化控制及各設(shè)備的異常處理；用戶登錄及管理模塊：實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)各個(gè)模塊中所用設(shè)備的時(shí)間周期性定義以及對(duì)各個(gè)設(shè)備的直接管理和控制。
本系統(tǒng)將采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想編寫(xiě)各個(gè)模塊的程序，實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用的各項(xiàng)功能。
（四）、程序邏輯
圖10、用戶登錄模塊程序流程圖
圖11、燈光控制模塊程序流程圖
圖12、家電控制模塊程序流程圖
（五）、接口
本系統(tǒng)采用基于C/S模式的系統(tǒng)主機(jī)和系統(tǒng)終端的結(jié)構(gòu)，接口設(shè)備不僅要完成系統(tǒng)主機(jī)與各個(gè)終端之間的標(biāo)準(zhǔn)化物理連接之外，還要完成數(shù)據(jù)在系統(tǒng)主機(jī)和各個(gè)終端之間的傳送。故接口采用集成式、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)其功能。
（六）、測(cè)試要點(diǎn)
本系統(tǒng)的最終實(shí)現(xiàn)是將各個(gè)信號(hào)作用于各個(gè)實(shí)體，即各個(gè)家電設(shè)備包括照明燈、空調(diào)、灑水噴頭、門窗監(jiān)聽(tīng)器、攝像頭等具體設(shè)備。所以系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，可模擬具體設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)，將這些模擬的狀態(tài)信號(hào)作用于本系統(tǒng)中，達(dá)到測(cè)試的目的。
六、軟件測(cè)試
（一）、測(cè)試計(jì)劃
1、測(cè)試方案
本系統(tǒng)的最終實(shí)現(xiàn)是將各個(gè)信號(hào)作用于各個(gè)實(shí)體，即各個(gè)家電設(shè)備包括照明燈、空調(diào)、灑水噴頭、門窗監(jiān)聽(tīng)器、攝像頭等具體設(shè)備。所以系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，可模擬具體設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)，將這些模擬的狀態(tài)信號(hào)作用于本系統(tǒng)中，達(dá)到測(cè)試的目的。
2、測(cè)試項(xiàng)目
主要對(duì)各個(gè)控制子系統(tǒng)進(jìn)行模擬測(cè)試，包括燈光控制子系統(tǒng)、家電控制子系統(tǒng)、環(huán)境控制子系統(tǒng)和保安控制子系統(tǒng)。
（二）、測(cè)試用例
1、輸入
輸入各種模擬設(shè)備所能出項(xiàng)的所有信號(hào)量值，查看系統(tǒng)反饋。
2、輸出
首先列出對(duì)應(yīng)的輸入所預(yù)期的系統(tǒng)輸出值，再?gòu)南到y(tǒng)中獲取的實(shí)際值做比較，分析誤差。
3、允許偏差
給出實(shí)測(cè)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果之間允許偏差的范圍。
（三）、評(píng)價(jià)
最終經(jīng)測(cè)試得出本系統(tǒng)良好。
七、總結(jié)和展望
（一）、總結(jié)
針對(duì)目前國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀，房屋的商品化，人民的生活水平日益提高，信息化產(chǎn)業(yè)深入到各行各業(yè)，智能家具的要求越來(lái)越高，人民希望生活在一個(gè)以住宅為平臺(tái)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。本系統(tǒng)就是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)將與家居生活有關(guān)的各種設(shè)備、家電有機(jī)地結(jié)合在一起，通過(guò)統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。通過(guò)該系統(tǒng)可以模擬對(duì)空調(diào)等家用設(shè)備的控制。
本課題創(chuàng)建一個(gè)系統(tǒng)控制的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)HAS。是家庭自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)原型。該系統(tǒng)能控制、監(jiān)控和協(xié)調(diào)家電(如空調(diào)、灑水裝置)，同時(shí)該系統(tǒng)能適應(yīng)變化的。通過(guò)識(shí)別出HAS中的變化來(lái)轉(zhuǎn)變，而且所識(shí)別出的變化應(yīng)該在系統(tǒng)中被實(shí)現(xiàn)。本中系統(tǒng)用自動(dòng)適應(yīng)變化和手工適應(yīng)變化兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于發(fā)生了故障的家電，系統(tǒng)通過(guò)適當(dāng)?shù)男畔?lái)通知進(jìn)行故障處理。
（二）、展望
該系統(tǒng)還存在一系列需要優(yōu)化和改善的地方，如該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的家電控制目前僅僅添加了三種家電，而且家庭自動(dòng)化系統(tǒng)不僅僅要實(shí)現(xiàn)對(duì)家電和設(shè)備的管理，還應(yīng)該能夠和其他系統(tǒng)進(jìn)行連接。如小區(qū)的報(bào)警系統(tǒng)等。以及火警的監(jiān)控等。系統(tǒng)對(duì)硬件方面涉及較少，如家居系統(tǒng)的布線等。
希望本系統(tǒng)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)能使國(guó)內(nèi)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，縮短研制周期，加快產(chǎn)品上市時(shí)間，減小前期投資風(fēng)險(xiǎn)，從而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)地位。同時(shí)希望本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)能起到一個(gè)拋磚引玉的作用，在不久的將來(lái)，市場(chǎng)上能看到國(guó)內(nèi)廠商生產(chǎn)的優(yōu)秀的自動(dòng)化產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵字] 環(huán)境 有機(jī)污染物檢測(cè) 發(fā)展趨勢(shì)
[中圖分類號(hào)] X53 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-2-157-1
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)加快了工業(yè)化的進(jìn)程。在這一過(guò)程中，環(huán)境污染等問(wèn)題越來(lái)越突出，已經(jīng)成為了制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展、影響人們生活水平的最為嚴(yán)重的問(wèn)題之一，而隨著科技的發(fā)展，有機(jī)污染物、尤其是持久型的有機(jī)污染物本身所具有的含量低、毒性高等突出特征，已經(jīng)越來(lái)越受到人們的重視。加強(qiáng)環(huán)境的有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)，對(duì)保護(hù)環(huán)境、發(fā)展經(jīng)濟(jì)具有重要意義。
1 環(huán)境中的有機(jī)污染物特點(diǎn)以及監(jiān)測(cè)情況概述
有機(jī)污染物最為突出的特點(diǎn)在于，通常都具有持久性，在土壤、水以及大氣環(huán)境之下不容易降解，具有高毒性、能遠(yuǎn)距離進(jìn)行遷徙以及具有生物積累等特征。為了實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的削減以及淘汰，2001年5月下旬，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃部門在瑞典組織締結(jié)《斯德哥爾摩公約》，在公約中，12種環(huán)境有機(jī)污染物被劃入受控制的范圍之中，其在我國(guó)國(guó)內(nèi)正式生效的時(shí)間為2004年的11月[1]。接著在2009年5月上旬，締約會(huì)議將全氟辛基磺酸等其他9種有機(jī)污染物劃入控制范圍之中，這一公約對(duì)實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)發(fā)揮了重要作用，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的探索展開(kāi)進(jìn)行重要指導(dǎo)。
當(dāng)前，經(jīng)過(guò)發(fā)展，我國(guó)環(huán)境的樣品之中，主要的幾種有機(jī)污染物的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容如表一。
如圖表所示，該執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中的地表水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)將其他執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)類別中的環(huán)境有機(jī)污染物都囊括在了69大項(xiàng)目的有機(jī)物之內(nèi)，事實(shí)上，除了東部較為發(fā)達(dá)的省級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)站之外，國(guó)內(nèi)最近幾年才能對(duì)該69項(xiàng)的環(huán)境有機(jī)污染物實(shí)現(xiàn)分析，包括河北省圍場(chǎng)某少數(shù)民族自治縣的環(huán)境檢測(cè)站仍須全面提升監(jiān)測(cè)和分析的能力。
2 有機(jī)污染物的主要監(jiān)測(cè)趨勢(shì)探析
2.1有機(jī)物檢測(cè)控制的介質(zhì)多樣化發(fā)展趨勢(shì)
在實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)過(guò)程中，各級(jí)部門除展開(kāi)對(duì)廢氣、廢水等方面檢測(cè)外，已將監(jiān)測(cè)范圍拓展至對(duì)危險(xiǎn)廢物、農(nóng)用的污染泥土以及土壤的范圍之內(nèi)[2]。如，自2006年開(kāi)始，國(guó)家就已經(jīng)成立了土壤污染情況調(diào)查與防治項(xiàng)目小組，對(duì)國(guó)內(nèi)的土壤環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，評(píng)估關(guān)鍵地區(qū)的土壤污染的程度、類型，并對(duì)污染原因以及污染導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面分析，同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)污染土壤的修復(fù)工藝的研究，建立起與國(guó)情實(shí)際較為符合的標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤環(huán)境的監(jiān)測(cè)能力。
在實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤污染監(jiān)測(cè)過(guò)程中，相關(guān)環(huán)境監(jiān)測(cè)范圍在國(guó)內(nèi)設(shè)置了8km×8 km類型的土壤污染情況普查點(diǎn)，其中監(jiān)測(cè)的有機(jī)物的項(xiàng)目包括酞酸酯、有機(jī)氯農(nóng)藥等，石油烴以及多氯聯(lián)苯則為選測(cè)的有機(jī)項(xiàng)目。為了提升監(jiān)測(cè)質(zhì)量，在污染較為嚴(yán)重的企業(yè)周圍的牲畜養(yǎng)殖中心、蔬菜基地等地點(diǎn)做重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，對(duì)草甘磷、氯丹、艾氏劑、滅蟻靈、氯苯、敵稗以及二惡英類等有機(jī)物進(jìn)行選測(cè)，另外，可以按照《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》所規(guī)定的12種有機(jī)物、監(jiān)測(cè)有機(jī)污染物的方法等內(nèi)容，對(duì)環(huán)境有機(jī)污染物實(shí)施有效監(jiān)測(cè)。這一發(fā)展趨勢(shì)說(shuō)明，當(dāng)前控制危險(xiǎn)的廢棄物、土壤環(huán)境等多種介質(zhì)中包含的有機(jī)污染物，受到環(huán)境監(jiān)測(cè)部分的高度重視。
除此之外，食用產(chǎn)品、生物、植物等介質(zhì)之內(nèi)的有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)雖然屬于環(huán)保體系不同部門的管轄范圍，比如分屬于藥監(jiān)、檢疫、農(nóng)林等部門，但是隨著環(huán)境保護(hù)工作全面的開(kāi)展，環(huán)保部門對(duì)土壤、空氣或者水環(huán)境等介質(zhì)內(nèi)有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，朝著有效監(jiān)測(cè)方向不斷發(fā)展。
2.2監(jiān)測(cè)有機(jī)污染物的種類逐漸增多
受國(guó)內(nèi)排放標(biāo)準(zhǔn)以及環(huán)境方面的限制，能夠?qū)崿F(xiàn)控制的有機(jī)物種類比較有限，當(dāng)前控制種類最多的為地表水環(huán)境之中的有機(jī)物[3]，在《斯德哥爾摩公約》執(zhí)行的過(guò)程中，我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)事業(yè)不斷發(fā)展，能夠控制的有機(jī)物種類正日益增多。在最新修訂的土壤以及地表水環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中，有望增多有機(jī)污染物的控制類型。
在公約之中，將持久有機(jī)污染物定義為人類合成并在環(huán)境中持久保存，利用食物鏈積累，對(duì)人體健康造成損害的、難以降解的化學(xué)成分或者物質(zhì)。在2001年，首次公布了12種持久有機(jī)污染物種類，包括滅蟻靈、氯丹、狄氏劑、滴滴涕等，在2009年，增加了9大種類，包括了3類殺蟲(chóng)劑以及3類阻燃劑等，我國(guó)不斷深入分析有機(jī)污染物的種類，為提升監(jiān)測(cè)質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)技術(shù)前提。
2.3監(jiān)測(cè)設(shè)備自動(dòng)化水平得到提升
環(huán)境中有機(jī)污染物的含量一般都比較低，必須提升提取手段除去不必要的干擾物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)定量監(jiān)測(cè)。傳統(tǒng)的物質(zhì)提取技術(shù)會(huì)耗費(fèi)較多溶劑量，難以掌握監(jiān)測(cè)的可靠程度，隨著科技的不斷進(jìn)步，監(jiān)測(cè)儀器實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，有效解決傳統(tǒng)技術(shù)帶來(lái)的問(wèn)題。如在提取水環(huán)境樣本之中，使用自動(dòng)化的吹掃設(shè)備、頂空儀器等，保證采集樣品處于密封狀態(tài)，提升監(jiān)測(cè)可靠度，而在對(duì)沉積物、土壤等固體環(huán)境取樣過(guò)程中，超聲波或者微波萃取等技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，環(huán)保部門加強(qiáng)對(duì)有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)的手段技術(shù)的研究，增多了監(jiān)測(cè)種類，利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)降低了監(jiān)測(cè)難度，全面提升環(huán)境中的有機(jī)污染物的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)質(zhì)量。當(dāng)前還需在現(xiàn)有成果基礎(chǔ)上，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)手段研究，對(duì)有機(jī)污染物檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出不同環(huán)境下的科學(xué)結(jié)論，有針對(duì)地控制有機(jī)污染問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)
[1]郝英群.環(huán)境監(jiān)測(cè)科研管理相關(guān)問(wèn)題探討[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2003（03）：45.
