引論:我們?yōu)槟砹?3篇電子設(shè)備論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
1.1多個功率器件并聯(lián)時自愈工作原理多個功率器件并聯(lián)時如圖1所示,并聯(lián)于功率器件勻流電阻兩端的光電隔離開關(guān)輸出信號會同步于功率器件的開斷工作狀態(tài),該信號與同步觸發(fā)脈沖器的輸出信號進(jìn)行比較。這兩個信號如果同步則比較器不輸出,如果不同步則比較器輸出控制命令,令與該功率器件串聯(lián)的斷路開關(guān)斷開,自動斷開故障的功率器件,同時通過顯示控制總線向顯示控制屏發(fā)出顯示該功率器件故障的指示信息。
1.2多個功率器件串聯(lián)時自愈工作原理多個功率器件串聯(lián)時如圖2所示,并聯(lián)于功率器件的光電隔離開關(guān)的輸出信號會同步于功率器件的開斷工作狀態(tài),該信號與同步觸發(fā)脈沖器的輸出信號進(jìn)行比較。這兩個信號如果同步,則比較器不輸出,如果不同步則輸出控制命令,令與該功率器件并聯(lián)的旁路開關(guān)閉合,自動短路掉故障的功率器件,同時通過顯示控制總線向顯示控制屏發(fā)出顯示該功率器件故障的指示信息。
2應(yīng)用實(shí)例
以串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)設(shè)備的變頻電源為例進(jìn)行試驗(yàn)測試,變頻電源的輸出采用大功率高耐壓多只IGBT器件并聯(lián)后組成橋式輸出電路。變頻電源的技術(shù)參數(shù)為:額定輸出功率:100kW;額定輸入電壓:三相380V±12%50Hz;輸出電壓:0~350V連續(xù)可調(diào),輸出電壓不穩(wěn)定度≤1%;額定輸出電流:286A。圖3為橋式輸出四分之一橋臂的部分電路,QA11和QA21為輸出功率器件IGBT;KA11和KA21分別為QA11和QA21功率器件的自動剔除的高速繼電器;RA11和RA21為功率器件的勻流電阻;AI1為功率器件的驅(qū)動輸入信號端;AO11和AO21為對應(yīng)功率器件異常后輸出指示信號端,高電平為異常;UA11和UA21為比較器;OUTA為橋臂輸出端。電路工作原理為,比較器UA11和UA21始終比較輸入端1和2的信號,若這兩個電平信號始終同步則,它的輸出端3處于低電平,繼電器KA11和KA21不動作,功率器件QA11和QA21全部正常工作;若某個功率器件擊穿或開路,該路對應(yīng)的比較器1和2路的輸入端將會不同步,此時比較器輸出端3將輸出高電平,驅(qū)動該路繼電器閉合,切斷了該功率器件電源回路,同時使繼電器自保持,且輸出一個高電平報警信號,其余的功率器件由于電路設(shè)計時都具有比較大的冗余,能夠繼續(xù)工作,能夠確保試驗(yàn)過程繼續(xù)進(jìn)行下去,直到試驗(yàn)工作全面完成。實(shí)現(xiàn)了預(yù)知故障,提高了電力電子設(shè)備工作可靠性。對于串聯(lián)的功率器件可以采用類似的方法進(jìn)行單個功率器件損壞后自動剔除。
篇2
2.1天線的影響因素分析
天線是通訊中最為重要的設(shè)備,在電子設(shè)備中電磁的能量發(fā)射和接收端口都能對彼此造成一定得影響。因此電線之間的能量是相互影響的。但是針對天線的影響也有強(qiáng)弱之分。在同一架飛機(jī)上或者是艦艇上,有著不同功能的影響問題,一般都屬于獨(dú)立天線之間的影響。這樣可以通過增大天線之間的距離來降低影響的。但是在空中,飛機(jī)和艦艇的距離是有限的,因此只能經(jīng)過精心科學(xué)合理的設(shè)計進(jìn)行天線的校正,將影響降低到最小程度。在進(jìn)行陣列研究時,針對天線作出了具體研究,一般多數(shù)人都認(rèn)為在電子天線中各種元素之間是不互相干擾的。但是,實(shí)際上在陣列中,每個電線相對來說都是獨(dú)立的開放型的電路。各個單元之間只有在進(jìn)行工作時相互進(jìn)行合作才會產(chǎn)生影響。特別是當(dāng)單元之間的距離逐漸變小后,信號擾,平面波也會收到影響。經(jīng)過研究表明,在電子設(shè)備中各天線之間的影響會牽扯到天線性能以及參數(shù)發(fā)生變化。例如,主波受到影響時無論是方向還是位置都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電子設(shè)備中的電路分布會發(fā)生變化??偨Y(jié)的來說,天線之間存在相互影響,因此單方面無法使天線能夠發(fā)揮出最佳的功能。
2.2校正方法對于天線之間存在的影響校正的方式有兩種:
2.2.1利用軟件進(jìn)行校正處理
在進(jìn)行對M元件天線之間存在的影響關(guān)系進(jìn)行校正時,利用M員天線陣的功能設(shè)置成M+1端的雙向性網(wǎng)絡(luò),并且通過對該網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系式進(jìn)行分析得出,各陣元之間的影響改變了陣列對主波信號的響應(yīng)矢量。因此,變成了各陣元端可以直接接收的負(fù)載阻抗歸一的矩陣。后期通過計算或者是根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量出各種陣元之間存在的阻抗關(guān)系。能夠?qū)Ρ舜嗽斐捎绊懀诓ㄊ鴪D中回復(fù)干擾方向的零點(diǎn)深度,通過這種方式利用軟件來進(jìn)行校正。
2.2.2利用硬件對影響進(jìn)行校正
陣元之間存在的相互影響,能夠改變天線布陣中陣元的方向和位置,使它們在原有的基礎(chǔ)上發(fā)生偏轉(zhuǎn),從而使干擾的方向上由零深度變得淺化。或者是偏向“零點(diǎn)”的方向,通過硬件校正的方式在陣元之間或者是陣元兩端延線上增加性能相同的開路陣元。原有的陣列的陣元在中心位置,但受到影響后發(fā)生位置片狀,這種方式減少了“零點(diǎn)”的變化。
篇3
內(nèi)部干擾是指電子設(shè)備內(nèi)部各元部件之間的相互干擾,包括以下幾種。
(1)工作電源通過線路的分布電容和絕緣電阻產(chǎn)生漏電造成的干擾;(與工作頻率有關(guān))
(2)信號通過地線、電源和傳輸導(dǎo)線的阻抗互相耦合,或?qū)Ь€之間的互感造成的干擾;
(3)設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部某些元件發(fā)熱,影響元件本身或其它元件的穩(wěn)定性造成的干擾;
(4)大功率和高電壓部件產(chǎn)生的磁場、電場通過耦合影響其它部件造成的干擾。
2-2外部干擾
外部干擾是指電子設(shè)備或系統(tǒng)以外的因素對線路、設(shè)備或系統(tǒng)的干擾,包括以下幾種。
(1)外部的高電壓、電源通過絕緣漏電而干擾電子線路、設(shè)備或系統(tǒng);
(2)外部大功率的設(shè)備在空間產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場,通過互感耦合干擾電子線路、設(shè)備或系統(tǒng);
(3)空間電磁波對電子線路或系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾;
(4)工作環(huán)境溫度不穩(wěn)定,引起電子線路、設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部元器件參數(shù)改變造成的干擾;
(5)由工業(yè)電網(wǎng)供電的設(shè)備和由電網(wǎng)電壓通過電源變壓器所產(chǎn)生的干擾。
3干擾的傳遞途徑
當(dāng)干擾源的頻率較高、干擾信號的波長又比擾的對象結(jié)構(gòu)尺寸小,或者干擾源與擾者之間的距離r>>λ/2π時,則干擾信號可以認(rèn)為是輻射場,它以平面電磁波形式向外副射電磁場能量進(jìn)入擾對象的通路。
(2)干擾信號以漏電和耦合形式,通過絕緣支承物等(包括空氣)為媒介,經(jīng)公共阻抗的耦合進(jìn)入擾的線路、設(shè)備或系統(tǒng)。
如果干擾源的頻率較低,干擾信號的波長λ比擾對象的結(jié)構(gòu)尺寸長,或者干擾源與干擾對象之間的距離r<<λ/2π,則干擾源可以認(rèn)為是似穩(wěn)場,它以感應(yīng)場形式進(jìn)入擾對象的通路。
(3)干擾信號可以通過直接傳導(dǎo)方式引入線路、設(shè)備或系統(tǒng)。
4電磁兼容性設(shè)計的基本原理
4-1接地
接地是電子設(shè)備的一個很重要問題。接地目的有三個:
(1)接地使整個電路系統(tǒng)中的所有單元電路都有一個公共的參考零電位,保證電路系統(tǒng)能穩(wěn)定地干作。
(2)防止外界電磁場的干擾。機(jī)殼接地可以使得由于靜電感應(yīng)而積累在機(jī)殼上的大量電荷通過大地泄放,否則這些電荷形成的高壓可能引起設(shè)備內(nèi)部的火花放電而造成干擾。另外,對于電路的屏蔽體,若選擇合適的接地,也可獲得良好的屏蔽效果。
(3)保證安全工作。當(dāng)發(fā)生直接雷電的電磁感應(yīng)時,可避免電子設(shè)備的毀壞;當(dāng)工頻交流電源的輸入電壓因絕緣不良或其它原因直接與機(jī)殼相通時,可避免操作人員的觸電事故發(fā)生。此外,很多醫(yī)療設(shè)備都與病人的人體直接相連,當(dāng)機(jī)殼帶有110V或220V電壓時,將發(fā)生致命危險。
因此,接地是抑制噪聲防止干擾的主要方法。接地可以理解為一個等電位點(diǎn)或等電位面,是電路或系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位,但不一定為大地電位。為了防止雷擊可能造成的損壞和工作人員的人身安全,電子設(shè)備的機(jī)殼和機(jī)房的金屬構(gòu)件等,必須與大地相連接,而且接地電阻一般要很小,不能超過規(guī)定值。
電路的接地方式基本上有三類,即單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地。單點(diǎn)接地是指在一個線路中,只有一個物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn)。其它各個需要接地的點(diǎn)都直接接到這一點(diǎn)上。多點(diǎn)接地是指某一個系統(tǒng)中各個接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地平面上,以使接地引線的長度最短。接地平面,可以是設(shè)備的底板,也可以是貫通整個系統(tǒng)的地導(dǎo)線,在比較大的系統(tǒng)中,還可以是設(shè)備的結(jié)構(gòu)框架等等?;旌辖拥厥菍⒛切┲恍韪哳l接地點(diǎn),利用旁路電容和接地平面連接起來。但應(yīng)盡量防止出現(xiàn)旁路電容和引線電感構(gòu)成的諧振現(xiàn)象。
4-2屏面
屏蔽就是對兩個空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離,以控制電場、磁場和電磁波由一個區(qū)域?qū)α硪粋€區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講,就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個系統(tǒng)的干擾源包圍起來,防止干擾電磁場向外擴(kuò)散;用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來,防止它們受到外界電磁場的影響。
因?yàn)槠帘误w對來自導(dǎo)線、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽體上的界面反射)和抵消能量(電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場,可抵消部分干擾電磁波)的作用,所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。
屏蔽體材料選擇的原則是:
(1)當(dāng)干擾電磁場的頻率較高時,利用低電阻率(高電導(dǎo)率)的金屬材料中產(chǎn)生的渦流(P=I2R,電阻率越低(電導(dǎo)率越高),消耗的功率越大),形成對外來電磁波的抵消作用,從而達(dá)到屏蔽的效果。
(2)當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時,要采用高導(dǎo)磁率的材料,從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部,防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去。
(3)在某些場合下,如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時,往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。
4-3其它抑制干擾方法
(1)濾波
濾波是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要措施。濾波器可以顯著地減小傳導(dǎo)干擾的電平,因?yàn)楦蓴_頻譜成份不等
于有用信號的頻率,濾波器對于這些與有用信號頻率不同的成份有良好的抑制能力,從而起到其它干擾抑制難以起到的作用。所以,采用濾波網(wǎng)絡(luò)無論是抑制干擾源和消除干擾耦合,或是增強(qiáng)接收設(shè)備的抗干擾能力,都是有力措施。用阻容和感容去耦網(wǎng)絡(luò)能把電路與電源隔離開,消除電路之間的耦合,并避免干擾信號進(jìn)入電路。對高頻電路可采用兩個電容器和一個電感器(高頻扼流圈)組成的CLCMπ型濾波器。濾波器的種類很多,選擇適當(dāng)?shù)臑V波器能消除不希望的耦合。
(2)正確選用無源元件
實(shí)用的無源元件并不是“理想”的,其特性與理想的特性是有差異的。實(shí)用的元件本身可能就是一個干擾源,因此正確選用無源元件非常重要。有時也可以利用元件具有的特性進(jìn)行抑制和防止干擾。
(3)電路技術(shù)
有時候采用屏蔽后仍不能滿足抑制和防止干擾的要求,可以結(jié)合屏蔽,采取平衡措施等電路技術(shù)。平衡電路是指雙線電路中的兩根導(dǎo)線與連接到這兩根導(dǎo)線的所有電路,對地或?qū)ζ渌鼘?dǎo)線都具有相同的阻抗。其目的在于使兩根導(dǎo)線所檢拾到的干擾信號相等。這時的干擾噪聲是一個共態(tài)信號,可在負(fù)載上自行消失。另外,還可采用其它一些電路技術(shù),例如接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),整形電路,積分電路和選通電路等等??傊?,采用電路技術(shù)也是抑制和防止干擾的重要措施。
5電磁兼容性問題的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)
干擾特別委員會(CISPR),主要研究無線電系統(tǒng)中干擾噪聲的測量。1976年,CISPR開始制訂電磁干擾的EMI標(biāo)準(zhǔn)。1900年10月在幾經(jīng)修訂基礎(chǔ)上公布再版標(biāo)準(zhǔn),隨后該委員會還與國際無線通信資詢委員會一起審議,為電子產(chǎn)品電磁兼容性的檢測制訂數(shù)據(jù)要求及具體方法。制訂了以信息技術(shù)裝置噪聲為對象的“工業(yè)、科學(xué)及醫(yī)療用無線電儀器的干擾特性允許值及其測量方法”(標(biāo)準(zhǔn)11號);“車輛、機(jī)動船和火花點(diǎn)火發(fā)動驅(qū)動裝置無線電干擾特性的測量方法及允許值”(標(biāo)準(zhǔn)12號);“無線電和電視接收機(jī)的無線電干擾特性的測量方法及允許值”(標(biāo)準(zhǔn)13號)等。直至1992年中期,國際EMI標(biāo)準(zhǔn)才最終完善起來。CISPR推薦的容限已為世界上許多國家所采納,并作為其國家條例的基礎(chǔ)。
無線電發(fā)射機(jī)功率電平是影響周圍無線電電子設(shè)備,產(chǎn)生干擾電平的一個重要因素。因此無線電發(fā)射機(jī)功率電平應(yīng)該受到限制。例如,根據(jù)無線電通信咨詢委員會357-1號建議,在衛(wèi)星通信系統(tǒng)和地面微波中繼通信線路共同使用的(5800~8100MHz)頻段上,當(dāng)給到天線上的功率不超過13dBW時,應(yīng)該限制微波中繼通信線路的發(fā)射機(jī)有效輻射功率(即發(fā)射機(jī)功率和天線增益的乘積)數(shù)值為55dBW。建議同時限制衛(wèi)星通信的地面站的功率及通信衛(wèi)星輻射功率通量密度。許多其它的無線電業(yè)務(wù),例如業(yè)余無線電愛好者的,移動通信系統(tǒng)等的發(fā)射機(jī)功率的最大值也應(yīng)該受到限制。
頻率規(guī)劃在全國和全世界范圍內(nèi)已被廣泛采用,是提高射頻資源利用率的一種途徑,也是保證無線電電子設(shè)備電磁兼容性的重要措施之一。因此應(yīng)嚴(yán)格按照國際協(xié)議(無線電頻率分配表)和全國文件,實(shí)行國家、地區(qū)的頻帶劃分和業(yè)務(wù)之間的頻帶分配。根據(jù)頻率—空間分配的原理進(jìn)行無線頻道分配。頻率規(guī)劃必須保證每個無線電電子設(shè)備干擾電平最小,或消除干擾,由國家無線電管理委員會負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)。
近年來,我國許多部門都在開展電磁兼容性的試驗(yàn)研究和有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。例如,國家標(biāo)準(zhǔn)GB3907-83為工業(yè)無線電干擾基本測量方法;GB4824.1-84為工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療射頻設(shè)備無線電干擾允許值;GB6279-86為車輛、機(jī)動船和火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)驅(qū)動裝置無線電特性測量方法及允許值等。國家無線電管理委員會對工、科、醫(yī)等電子設(shè)備的使用頻率、帶寬和最大輻射場強(qiáng)都作出了具體規(guī)定。這對保證電子設(shè)備的正常工作和人民的正常生活以及促進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)更迅速發(fā)展,都起了重要的作用。
6一些典型電磁兼容性問題的解決
由于電子技術(shù)在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用,在人類活動的空間無處不充斥著電磁波,因此,電子設(shè)備不解決電磁波干擾問題,就不能兼容工作。在實(shí)際應(yīng)用中,人們在研究抗干擾技術(shù)方面也積累了大量的經(jīng)驗(yàn),不斷地研究出許多實(shí)用的方法來消除電磁干擾。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)汽車工作時,電磁干擾相當(dāng)突出,嚴(yán)重時會損壞電子元器件。因此,汽車電子設(shè)備的電磁環(huán)境最為惡劣,汽車電子設(shè)備的電磁兼容性問題也特別受到人們的重視。汽車點(diǎn)火所產(chǎn)生的高頻輻射最為突出。日本和美國等先進(jìn)國家的環(huán)保部門為防止汽車電氣噪聲對環(huán)境的污染,規(guī)定只能使用帶阻尼(如碳芯)的屏蔽線作為點(diǎn)火線,實(shí)踐表明這是很有效的措施。
為了解決微電技術(shù),尤其是計算機(jī)在汽車上的應(yīng)用和推廣,根據(jù)需要和實(shí)際要求,可以設(shè)計出效果良好的濾波電路,置于前級可使大多數(shù)因傳導(dǎo)而進(jìn)入系統(tǒng)的干擾噪聲消除在電路系統(tǒng)的入口處;可以設(shè)置隔離電路,如變壓器隔離和光電隔離等解決通過電源線、信號線和地線進(jìn)入電路的傳導(dǎo)干擾,同時阻止因公共阻抗、長線傳輸而引起的干擾;也可以設(shè)置能量吸收回路,從而減少電路、器件吸收的噪聲能量;或通過選擇元器件和合理安排電路系統(tǒng),使干擾的影響減小。
微機(jī)設(shè)備的軟件抗干擾主要是穩(wěn)定內(nèi)存數(shù)據(jù)和保證程序指針。微機(jī)是一個可編程控制裝置,軟件可以支持和加強(qiáng)硬件的抗干擾能力。如果微機(jī)系統(tǒng)中隨機(jī)內(nèi)存RAM主要用于測量和控制時數(shù)據(jù)的暫時存放,內(nèi)存空間較小,對存放的數(shù)據(jù)而言,若將采集到的幾組數(shù)據(jù)求平均值作為采樣結(jié)果,可避免在采集時因干擾而破壞了數(shù)據(jù)的真實(shí)性;如果存放在隨機(jī)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)因干擾而丟失或者數(shù)據(jù)發(fā)生變化,可以在隨機(jī)內(nèi)存區(qū)設(shè)置檢驗(yàn)標(biāo)志;為了減少干擾對隨機(jī)內(nèi)存區(qū)的破壞,可在隨機(jī)存儲器芯片的寫信號線上加觸發(fā)裝置,只有在CPU寫數(shù)據(jù)時才發(fā)。軟件抗干擾的措施也很多,如數(shù)字濾波程序、抗窄脈沖的延時程序、邏輯狀態(tài)的真?zhèn)闻袆e等。有時候,必須采用軟件和硬件相結(jié)合的辦法才能抑制干擾,常用的辦法是設(shè)置一個定時器,從而保護(hù)程序正常運(yùn)行。
近年來,電子儀器向著“輕、薄、短、小”和多功能、高性能及成本低方向發(fā)展。塑料機(jī)箱、塑料部件或面板廣泛地應(yīng)用于電子儀器上,于是外界電磁波很容易穿透外殼或面板,對儀器的正常工作產(chǎn)生有害的干擾,而儀器所產(chǎn)生的電磁波,也非常容易輻射到周圍空間,影響其它電子儀器的正常工作。為了使這種電子儀器能滿足電磁兼容性要求,人們在實(shí)踐中,研究出塑料金屬化處理的工藝方法,如濺射鍍鋅、真空鍍(AL)、電鍍或化學(xué)鍍銅、粘貼金屬箔(Cu或AL)和涂覆導(dǎo)電涂料等。經(jīng)過金屬化處理之后,使完全絕緣的塑料表面或塑料本身(導(dǎo)電塑料)具有金屬那樣反射(如手機(jī))。吸收、傳導(dǎo)和衰減電磁波的特性,從而起到屏蔽電磁波干擾的作用。實(shí)際應(yīng)用中,采用導(dǎo)電涂料作屏蔽涂層,性能優(yōu)良而且價格適宜。在需要屏蔽的地方,做成一個封閉的導(dǎo)電殼體并接地,把內(nèi)外兩種不同的電磁波隔離開。實(shí)踐表明,若屏蔽材料能達(dá)到(30~40)dB以上衰減量的屏蔽效果時,就是實(shí)用、可行的。
篇4
1.模塊化設(shè)計
遙測電子設(shè)備的模塊化設(shè)計是其產(chǎn)品化實(shí)現(xiàn)的核心。模塊化設(shè)計是根據(jù)用戶的不同需求將產(chǎn)品功能進(jìn)行細(xì)分,再根據(jù)不同功能劃分成不同模塊,盡量保證同一功能不在多個模塊中出現(xiàn),同時一個模塊不實(shí)現(xiàn)多個功能。如果產(chǎn)品功能需要大而全的話,那么模塊設(shè)計就應(yīng)實(shí)現(xiàn)小而精,即功能單一、接口通用、結(jié)構(gòu)統(tǒng)一,以便于多個模塊進(jìn)行組合。
2.梳理產(chǎn)品類型
對遙測電子設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品化,首先要對現(xiàn)有產(chǎn)品類型進(jìn)行梳理,然后再對每個類型產(chǎn)品的產(chǎn)品樹進(jìn)行梳理,形成關(guān)鍵通用產(chǎn)品目錄,以確定每種類型產(chǎn)品的屬性,并由此生成產(chǎn)品貨架目錄。目前,遙測電子設(shè)備可分為無線遙測、外測、存儲測量、供配電和傳感器五大類。以存儲測量類設(shè)備為例,其包括采編器、存儲器、接口控制器、地面測試臺和光端機(jī)等,所以存儲測量類貨架產(chǎn)品包括采編器、存儲器和接口控制器等幾種。
3.劃分功能模塊
基于對產(chǎn)品類型的梳理,對每個類型產(chǎn)品中的設(shè)備進(jìn)行功能模塊劃分,如采編器可以分為電源模塊、信號選通模塊、采集編碼模塊和接口模塊,然后再根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電路生成通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的模塊,以供不同產(chǎn)品選用。
4.開展模塊組合化
以采編器為例,將其電源模塊和接口模塊進(jìn)行組合可以生成接口控制器,將電源模塊、接口模塊、信號選通模塊和采集編碼模塊進(jìn)行組合就可以生成采編器。如果各個功能模塊已經(jīng)成熟、通用且結(jié)構(gòu)尺寸統(tǒng)一,那么產(chǎn)品的生成可以簡單地理解為是相應(yīng)功能模塊的組合。
二、產(chǎn)品化實(shí)施效果
遙測電子設(shè)備產(chǎn)品化工作的開展,有力地推進(jìn)了北京航天飛行器研究所遙測專業(yè)的快速發(fā)展,同時也對實(shí)現(xiàn)快速研發(fā),適應(yīng)高強(qiáng)密度發(fā)射和確保型號成功起到積極的促進(jìn)作用。
1.效率得到大幅提升
遙測電子設(shè)備產(chǎn)品化的實(shí)施,大幅縮短了產(chǎn)品的研制時間,解決了使用大量人力、物力,時間緊、任務(wù)重的難題,將設(shè)計人員從繁重的重復(fù)設(shè)計中解放出來,以便能更好地參與其它科研生產(chǎn)任務(wù)。
2.可靠性得到保證
遙測電子設(shè)備產(chǎn)品化的核心是模塊化。不同產(chǎn)品由相應(yīng)的模塊組合而成,每個模塊都相對成熟,并已有效應(yīng)用到不同產(chǎn)品中,提高了遙測電子設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量,使產(chǎn)品的可靠性得到有效保證。
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2.1火災(zāi)自動報警系統(tǒng)
火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災(zāi)報警裝置、聯(lián)動輸出裝置啟動相應(yīng)的滅火設(shè)備及輔助逃生設(shè)施,它具有能在火災(zāi)初期,將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰等物理量,通過火災(zāi)探測器變成電信號,傳輸?shù)交馂?zāi)報警控制器,并同時以聲或光的形式進(jìn)行警報,使人們能夠及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi),并及時采取有效措施,撲滅初期火災(zāi),最大限度的減少因火災(zāi)造成的生命和財產(chǎn)的損失,是人們同火災(zāi)做斗爭的有力工具。依據(jù)消防報警設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB50116-98,消防系統(tǒng)按功能可分為火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和聯(lián)動系統(tǒng)。前者的功能是在發(fā)現(xiàn)火情后,發(fā)出聲光報警信號并指示出發(fā)生火警的部位,便于撲滅;后者的功能是在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火情后,自動啟動各種設(shè)備,避免火災(zāi)蔓延直至撲滅火災(zāi)。從二者的不同功能可看出它們是密不可分的。實(shí)際上有很多火災(zāi)自動報警系統(tǒng)同時具有自動聯(lián)動系統(tǒng)的功能火災(zāi)自動報警系統(tǒng)一般由兩大部分組成:火災(zāi)探測器和火災(zāi)報警器?;馂?zāi)探測器安裝在現(xiàn)場,監(jiān)視現(xiàn)場有無火警發(fā)生;火災(zāi)報警器安裝在控制中心,管理所有的火災(zāi)探測器。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有火警時,發(fā)出聲光報警信號通知值班人員,有的火災(zāi)報警器還可啟動聯(lián)動設(shè)備滅火。火災(zāi)探測器探測火災(zāi)發(fā)生的原理是檢測火災(zāi)發(fā)生前后某個物理參數(shù)的變化。例如:檢測溫度。當(dāng)溫度升高時,可以斷定有火災(zāi)發(fā)生。一般通過檢測三種物理參數(shù)的變化,判斷是否有火災(zāi)發(fā)生,這三種物理參數(shù)是:煙濃度、溫度和光。由此可以把火災(zāi)探測器分為感煙探測器、感溫探測器和火焰探測器。而實(shí)際使用中以前兩種最多。感煙探測器檢測現(xiàn)場煙濃度的變化,判斷是否有火災(zāi)發(fā)生;感溫探測器檢測現(xiàn)場溫度的變化,判斷是否有火災(zāi)發(fā)生。
2.2設(shè)備選型與應(yīng)用
滅火藥劑七氟丙烷(HFC-227ea、FM-200)是無色、無味、不導(dǎo)電、無二次污染的氣體,具有清潔、低毒、電絕緣性好,滅火效率高的特點(diǎn),特別是它對臭氧層無破壞,在大氣中的殘留時間比較短,其環(huán)保性能明顯優(yōu)于鹵代烷,是目前為止研究開發(fā)比較成功的一種潔凈氣體滅火劑,被認(rèn)為是替代鹵代烷1301、1211的最理想的產(chǎn)品之一。其典型的防護(hù)設(shè)施主要應(yīng)用于電子計算機(jī)房、數(shù)據(jù)處理中心、電信通訊設(shè)施、過程控制中心、昂貴的醫(yī)療設(shè)施、貴重的工業(yè)設(shè)備、圖書館、博物館及藝術(shù)管、潔凈室、消聲室、應(yīng)急電力設(shè)施、易燃液體存儲區(qū)等,也可用于生產(chǎn)作業(yè)火災(zāi)危險場所,象噴漆生產(chǎn)線、電器老化間、印刷機(jī)、油開關(guān)、油浸變壓器、浸漬槽、熔化槽、大型發(fā)電機(jī)、烘干設(shè)備、以及船舶機(jī)艙、貨艙等。依據(jù)氣體滅火設(shè)計規(guī)范GB50370-2005中4.1.7條通訊機(jī)房和電子計算機(jī)房等防護(hù)區(qū),七氟丙烷的滅火設(shè)計濃度宜采用8%。
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2)支持監(jiān)測數(shù)據(jù)告警、周期性上傳。對于告警類數(shù)據(jù),采用緩存方式;對于測量類數(shù)據(jù),采用非緩存方式。該功能主要通過ACSI提供的報告服務(wù)實(shí)現(xiàn),通過設(shè)置報告控制塊的參數(shù)控制監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳功能。
3)接收站控層裝置發(fā)出的操作命令,如控制、計算模型參數(shù)下裝、數(shù)據(jù)召喚、對時等,這些功能通過ACSI提供的控制服務(wù)、定值服務(wù)、報告服務(wù)和時間同步服務(wù)來實(shí)現(xiàn)。綜上所述,在線監(jiān)測IED功能的實(shí)現(xiàn)需要多個ACSI服務(wù)配合完成。其功能測試用例描述了各項(xiàng)功能對于ACSI服務(wù)的調(diào)用步驟以及需要輸入的數(shù)據(jù),易于轉(zhuǎn)化為測試腳本,同時提供預(yù)期結(jié)果作為測試結(jié)果的評估標(biāo)準(zhǔn)。
2在線監(jiān)測IED自動化功能測試方法
在線監(jiān)測IED的功能測試需要將實(shí)際裝置作為被測裝置(DUT),使用客戶端通信模擬器與DUT通信,通過分析響應(yīng)報文判定其功能是否正確。常規(guī)的測試需要測試人員參與,無法形成閉環(huán)。本文方法提供在線監(jiān)測IED功能測試用例,自動化測試系統(tǒng)會將測試用例解析為測試腳本,使用測試腳本控制客戶端通信模擬器完成與DUT的通信,分析響應(yīng)報文并給出測試結(jié)果,形成了從測試用例選擇到測試結(jié)果生成的閉環(huán)。同時測試用例提供了對于測試過程的記錄,便于測試的重現(xiàn)。變電站在線監(jiān)測IED自動化測試使用測試過程文件作為測試的提交文件,以文字化形式描述了對其各項(xiàng)功能的測試。自動化測試系統(tǒng)提供的預(yù)定義用例涵蓋了在線監(jiān)測IED全部的功能。從測試用例數(shù)據(jù)庫選擇用例,測試平臺將測試用例轉(zhuǎn)化為自動化測試腳本,同時選擇需要輸入的測試數(shù)據(jù),與測試腳本一起輸入自動化測試引擎中自動執(zhí)行。為實(shí)現(xiàn)上述測試方法,需要解決自動化測試腳本設(shè)計、測試用例向測試腳本的轉(zhuǎn)化、測試腳本執(zhí)行及測試結(jié)果分析等關(guān)鍵問題。下文將給出具體解決方法。
3在線監(jiān)測IED自動化功能測試關(guān)鍵技術(shù)
3.1自動化測試腳本設(shè)計
功能測試用例描述了對在線監(jiān)測IED各項(xiàng)功能的測試步驟和預(yù)期結(jié)果,人工測試方法通常由測試人員根據(jù)測試用例中的步驟,逐步執(zhí)行測試并將實(shí)際結(jié)果與預(yù)期結(jié)果進(jìn)行比較。本文方法使用自動化測試腳本代替人工控制測試的自動執(zhí)行?;诳蓴U(kuò)展標(biāo)記語言(XML),專門為在線監(jiān)測IED功能測試設(shè)計了一種腳本描述語言。每個功能測試用例都生成與之對應(yīng)的測試腳本。為了避免重復(fù)工作,啟動測試環(huán)境,執(zhí)行通信測試和檢查測試結(jié)果等功能采用了模塊化思想,將相同的操作抽象出來,定義為自動化測試語言的腳本元素,不同的腳本元素定義到相應(yīng)的空間中。不同功能的測試用例使用各自空間中的腳本元素,組成自動化測試腳本。
3.2功能測試用例生成測試腳本
3.2.1功能測試用例存儲
自動化測試系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)庫中的在線監(jiān)測IED功能測試用例,根據(jù)其對應(yīng)的測試序列及用戶提供的測試輸入數(shù)據(jù)生成測試腳本。在線監(jiān)測IED各個功能的實(shí)現(xiàn)需要調(diào)用多個通信服務(wù)來完成,創(chuàng)建測試序列表存儲對應(yīng)的通信服務(wù)命令,并創(chuàng)建測試用例—序列表存儲測試用例與序列的多對多關(guān)系。
3.2.2測試腳本生成
以在線監(jiān)測IED的監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳功能為例,分析測試用例生成測試腳本的過程。
1)讀取測試用例表中記錄,根據(jù)輸入數(shù)據(jù)參數(shù)在腳本中定義相應(yīng)的變量,并根據(jù)測試員提供的數(shù)據(jù)初始化變量。
2)查找測試用例對應(yīng)的測試序列,并按照執(zhí)行順序排列。監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳功能的測試序列為關(guān)聯(lián)、讀報告控制塊、設(shè)置報告觸發(fā)方式、寫報告控制塊、開始報告和暫停報告。測試序列的通信服務(wù)參數(shù)在測試序列表中定義,并根據(jù)參數(shù)名稱查找腳本中定義變量,使用或設(shè)置其值。對于定義了執(zhí)行時間的測試序列,在腳本中使用timer元素進(jìn)行定義。
3)根據(jù)測試用例定義的預(yù)期結(jié)果,在測試序列執(zhí)行之后定義、收集相應(yīng)結(jié)果的腳本描述。使用測試序列表存儲測試控制信息,并結(jié)合測試人員輸入數(shù)據(jù)生成測試腳本,實(shí)現(xiàn)了測試邏輯與測試數(shù)據(jù)的分離。對于監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳功能測試用例,通過對報告ID和報告控制塊變量賦予不同的值,即可實(shí)現(xiàn)狀態(tài)量和模擬量監(jiān)測數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)變化、品質(zhì)變化、周期性上傳和總召喚等不同觸發(fā)方式下的上傳功能測試。
3.3自動化測試引擎設(shè)計
在線監(jiān)測IED自動化測試引擎負(fù)責(zé)整個測試的流程控制,各測試步驟分別由接入的組件完成。自動化測試腳本由測試引擎提供的統(tǒng)一入口輸入,集中控制所有測試組件的行為,從而實(shí)現(xiàn)自動化測試。測試引擎采用開放式接口設(shè)計,只實(shí)現(xiàn)了測試的流程控制,通過接口方式調(diào)用腳本解析、客戶端通信和結(jié)果分析組件。該設(shè)計保持了測試引擎的獨(dú)立性,同時符合開發(fā)接口的組件能夠相互替換,保證測試引擎的擴(kuò)展性。測試引擎核心組件的功能如下。
1)測試腳本解析組件解析XML格式的測試腳本。首先在程序中初始化腳本中定義的變量,并以鍵值對格式存儲變量名稱和變量值;其次解析腳本中的預(yù)期結(jié)果描述,生成測試結(jié)果分析規(guī)則;最后根據(jù)腳本中定義的測試用例、測試序列等邏輯控制元素在程序中生成方法調(diào)用,調(diào)用的順序與測試邏輯的定義順序一致。結(jié)合測試序列中的通信服務(wù)名稱和通信參數(shù),利用計算機(jī)程序語言中的反射機(jī)制調(diào)用客戶端通信組件進(jìn)行通信測試。
2)客戶端通信組件實(shí)現(xiàn)ACSI服務(wù)到制造報文規(guī)范(MMS)協(xié)議的映射,提供標(biāo)準(zhǔn)的ACSI接口,被測試引擎調(diào)用完成與被測在線監(jiān)測IED通信。
3)測試引擎收集被測在線監(jiān)測IED發(fā)出的響應(yīng)報文,交由測試結(jié)果分析組件,進(jìn)行響應(yīng)報文分析并生成測試報告。測試結(jié)果分析組件通過結(jié)果分析規(guī)則逐一對比響應(yīng)報文中的內(nèi)容,滿足全部規(guī)則即測試通過。測試結(jié)果分析組件利用反射機(jī)制,根據(jù)分析規(guī)則中定義的變量名稱,分別獲取響應(yīng)報告(report)和報告控制塊(rcb)中的變量進(jìn)行對比,生成測試報告。
4在線監(jiān)測IED自動化測試系統(tǒng)及測試實(shí)驗(yàn)
4.1在線監(jiān)測IED自動化測試系統(tǒng)
在線監(jiān)測IED自動化測試系統(tǒng)由展示層、測試層和仿真層組成。
1)展示層為圖形用戶接口,提供測試配置、功能測試項(xiàng)選擇以及測試報告展示模塊。測試配置模塊完成被測在線監(jiān)測IED以及客戶端通信模擬器的接入、模型導(dǎo)入等配置功能;功能測試項(xiàng)選擇模塊完成被測IED功能測試用例的選擇和執(zhí)行;測試報告以數(shù)據(jù)表形式展示。
2)測試層實(shí)現(xiàn)自動化測試功能。測試腳本解析與執(zhí)行模塊將數(shù)據(jù)庫存儲的測試用例轉(zhuǎn)換為自動化測試腳本,提交測試引擎執(zhí)行;測試記錄維護(hù)模塊以數(shù)據(jù)庫形式存儲測試過程;測試結(jié)果收集與分析模塊收集測試結(jié)果,分析和匯總后提交展示層處理。
3)仿真層包含整個測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)軟件。數(shù)據(jù)庫用于存儲測試系統(tǒng)的持久化數(shù)據(jù);測試引擎執(zhí)行測試腳本;客戶端通信模擬器模擬與被測在線監(jiān)測IED的通信,并收集響應(yīng)報文提交測試層處理。
4.2在線監(jiān)測IED自動化測試實(shí)驗(yàn)
4.2.1測試實(shí)驗(yàn)環(huán)境
通過研發(fā)的在線監(jiān)測IED模擬器、客戶端通信模擬器和自動化測試系統(tǒng),構(gòu)建測試實(shí)驗(yàn)環(huán)境。PC機(jī)1上運(yùn)行在線監(jiān)測IED模擬器,加載監(jiān)測模型文件。PC機(jī)2上運(yùn)行在線監(jiān)測IED自動化測試系統(tǒng)。自動化測試系統(tǒng)能夠建立多個客戶端通信模擬器,同時向在線監(jiān)測IED發(fā)送服務(wù)請求,測試其功能,并收集響應(yīng)報文,分析測試結(jié)果。
4.2.2測試過程與結(jié)果
在上述實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,以變壓器在線監(jiān)測IED的油中溶解氣體分析(DGA)監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳功能測試為例。
1)配置兩臺PC機(jī)上的在線監(jiān)測IED模擬器和客戶端通信模擬器的IP地址、模型文件、IED名稱、訪問點(diǎn)名稱以及數(shù)據(jù)映射文件。
2)使用在線監(jiān)測IED自動化測試系統(tǒng)選擇監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳功能測試用例,并選擇測試DGA模擬量數(shù)據(jù)的總召喚上傳方式,執(zhí)行該測試用例。
3)自動化測試系統(tǒng)執(zhí)行該測試腳本,依據(jù)腳本調(diào)用客戶端通信模擬器向在線監(jiān)測IED發(fā)出開啟總召喚請求并開啟報告使能。該自動化測試方案對于驗(yàn)證在線監(jiān)測IED的功能可行。
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2農(nóng)機(jī)車載電子設(shè)備界面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計
目前常見的界面框架數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都以菜單為單位,缺少對菜單項(xiàng)的精細(xì)化分,這使得界面顯示和操作函數(shù)對各種類型的菜單很難做到通用,而基于菜單項(xiàng)的菜單組織結(jié)構(gòu)可以很好解決這個問題。將以上分析抽象為實(shí)際的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),則形成菜單和項(xiàng)兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其中項(xiàng)是菜單的子結(jié)構(gòu),為了適應(yīng)較小的屏幕,并簡化顯示和操作函數(shù),一項(xiàng)即實(shí)際屏幕顯示中的一行。
2.1項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計項(xiàng)中含有文本內(nèi)容,即格式化字符串,用于格式化輸出的字符串;含有數(shù)據(jù)變量地址和單位變量地址,用于填入格式化字符串中的變量內(nèi)容;含有項(xiàng)狀態(tài)標(biāo)志,用于區(qū)別項(xiàng)的類型,以便在顯示和操作時加以區(qū)分;含有跳轉(zhuǎn)菜單指針,用于表明該項(xiàng)所應(yīng)該跳轉(zhuǎn)的菜單。特別指出將數(shù)據(jù)變量類型定義為無類型指針,從而使得同一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)變量類型的表示。其中第一個元素表示了要顯示的數(shù)據(jù)和變量元素的顯示格式;第二、三個元素分別是數(shù)據(jù)變量地址和單位字符串首地址,在設(shè)置模式時可以利用這些指針修改變量原始值,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)設(shè)置和單位更改;第四個元素是項(xiàng)狀態(tài)標(biāo)志,表示該項(xiàng)是可選中項(xiàng),用于區(qū)分標(biāo)題和選項(xiàng);最后一個元素表示選擇此項(xiàng)后跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)菜單。通常定義項(xiàng)數(shù)據(jù)時是定義一個項(xiàng)數(shù)組用來組成一個菜單,以減少存儲空間,并實(shí)現(xiàn)隨機(jī)存儲。
2.2菜單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計菜單是用于表達(dá)一個界面內(nèi)容和狀態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它應(yīng)該含有項(xiàng)數(shù)組首地址,用于表示界面顯示的內(nèi)容;含有界面狀態(tài)標(biāo)志位,用于表明界面的狀態(tài)和界面的功能;含有被選項(xiàng),用于表明當(dāng)前界面的被選項(xiàng);含有頁頂項(xiàng),用于控制界面視圖位置;含有最大項(xiàng)數(shù),用于防止項(xiàng)數(shù)組越界;含有按鍵響應(yīng)函數(shù),用于相應(yīng)按鍵操作。其中按鍵響應(yīng)函數(shù)采用帶參函數(shù)指針形式,利用界面的狀態(tài)和按鍵共同決定需要執(zhí)行的操作,既實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一接口,又增強(qiáng)了可擴(kuò)展性。菜單間的關(guān)系只由項(xiàng)與菜單的指針決定,而與項(xiàng)的順序無關(guān)。一個常見的菜單數(shù)據(jù)其中第一個元素表示了該菜單對應(yīng)的項(xiàng)數(shù)據(jù)數(shù)組;第二個元素是菜單狀態(tài)標(biāo)志,表示該菜單是參數(shù)設(shè)置類型,該元素也可以在運(yùn)行過程中被改為正在設(shè)置狀態(tài);第三、四個元素默認(rèn)填充0,在程序?qū)嶋H運(yùn)行中可更改,以變更選項(xiàng)或視圖;第五個元素是菜單最大項(xiàng),與項(xiàng)數(shù)據(jù)數(shù)組長度相當(dāng);第六個元素是操作響應(yīng)函數(shù),對應(yīng)的函數(shù)為參數(shù)設(shè)定界面的操作函數(shù)。
3農(nóng)機(jī)車載電子設(shè)備界面框架實(shí)現(xiàn)
3.1菜單顯示將以上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ),菜單的操作實(shí)現(xiàn)也呼之欲出。界面顯示函數(shù),每次從PageTopSelect對應(yīng)項(xiàng)開始顯示,顯示接下來的若干項(xiàng)到屏幕(受屏幕顯示最大行影響),顯示項(xiàng)數(shù)據(jù)時,先分析項(xiàng)字符串中的變量類型和顯示寬度,再將項(xiàng)數(shù)據(jù)中對應(yīng)的變量插入到顯示字符串中。同時可以利用MenuSelect變量值反顯選中行。如此可以顯示超過屏幕長度本身的菜單,每次只顯示對應(yīng)屏幕大小的一部分內(nèi)容,相當(dāng)于擴(kuò)展了屏幕。具體流程圖如圖3所示。
3.2操作功能實(shí)現(xiàn)樹狀菜單結(jié)構(gòu)使用堆棧,即主界面為棧底,每次執(zhí)行菜單跳轉(zhuǎn)時執(zhí)行壓棧操作,菜單返回時執(zhí)行出棧操作,并且堆棧操作都使用指針方式實(shí)現(xiàn),這樣既可以較少的代價實(shí)現(xiàn)多級菜單跳轉(zhuǎn),又將菜單的操作和菜單數(shù)據(jù)本身分離,使得在修改菜單數(shù)據(jù)時避免了對其他菜單關(guān)系的影響。每個菜單可以使用不同的按鍵響應(yīng)函數(shù),相同類型菜單之間還可以共用響應(yīng)函數(shù),兼顧了靈活性與復(fù)用性。將菜單顯示和操作分開,用戶可以將顯示刷新放在定時中斷中,將操作放在外部中斷中,增強(qiáng)了編程的靈活性。一個典型的界面操作流程如圖4所示。菜單操作對應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)方式見表2。
3.3菜單修改對于已經(jīng)編寫好的菜單對其修改非常簡單,以下介紹幾種常見的菜單修改方式:(1)要增加(刪除)菜單中某項(xiàng),直接增加(刪除)該項(xiàng)數(shù)據(jù),并修改相關(guān)菜單數(shù)據(jù)的最大項(xiàng)參數(shù)即可。(2)要修改項(xiàng)數(shù)據(jù)顯示格式,直接修改項(xiàng)數(shù)據(jù)中的格式化字符串即可。(3)要調(diào)節(jié)菜單項(xiàng)順序,直接調(diào)整項(xiàng)數(shù)組的順序而不用修改其他數(shù)據(jù)內(nèi)容。(4)要修改某項(xiàng)跳轉(zhuǎn)的菜單,直接替換掉該項(xiàng)數(shù)據(jù)后的跳轉(zhuǎn)菜單指針。(5)要修改某項(xiàng)顯示的變量,直接修改該項(xiàng)數(shù)據(jù)中的變量指針指向即可。(6)要將菜單中的某項(xiàng)移至同類型其他菜單,直接將相關(guān)項(xiàng)數(shù)據(jù)移至目標(biāo)菜單項(xiàng)數(shù)組,并修改兩個菜單數(shù)據(jù)的最大項(xiàng)參數(shù)即可。(7)要增加(刪除)某菜單只需將與其相關(guān)的項(xiàng)數(shù)據(jù)同時增加(刪除),并修改相關(guān)菜單數(shù)據(jù)的最大項(xiàng)參數(shù)即可。這些修改完全不涉及整個菜單的結(jié)構(gòu)調(diào)整,項(xiàng)與項(xiàng),菜單與菜單之間沒有直接關(guān)系,在修改時也不會相互影響。
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2.1采購流程不規(guī)范
現(xiàn)在在有些電力物資管理中,由于采購流程沒有統(tǒng)一的規(guī)范,因此出現(xiàn)了采購權(quán)限交叉混亂的情況。在有些電力企業(yè)中,出現(xiàn)采購物資權(quán)力隨意使用的情況,也就是說一些非管理人也享有采購物資的權(quán)力,這樣就違背了電力企業(yè)的管理制度。除此之外,采購人員對其所采購的物資并沒有進(jìn)行分類工作和及時記錄,這使得電力物資管理的數(shù)據(jù)造成缺失,因而其準(zhǔn)確性可靠性也非常有限。如果電力企業(yè)照這樣的形勢發(fā)展下去,很容易造成所需物資沒有得到,而不需要的物資卻又出現(xiàn)積壓的的狀況。這樣浪費(fèi)的不僅是資金,更是人力資源。造成工程建設(shè)超出了預(yù)算成本,重要的是這種不良的風(fēng)氣使得許多工作人員都受其影響,這樣一來,電力企業(yè)的發(fā)展是必然會受到制約。
2.2采購價格管理制度不健全
在電力物資管理中,物資采購價格的管理制度沒有經(jīng)過嚴(yán)格的執(zhí)行和落實(shí)。在許多電力企業(yè)中,缺乏企業(yè)實(shí)際情況相符合的物資采購價格的標(biāo)準(zhǔn)體系,因此在采購過程中,就容易發(fā)生“亂”的現(xiàn)象,而這些“亂”的現(xiàn)象重要?dú)w咎于外部監(jiān)督與制約的缺失。除此之外,在一些電力企業(yè)內(nèi)部的物資采購中,工作的分工還不是很明確的,經(jīng)常出現(xiàn)一個采購部門多種職能的情況,采購部門在負(fù)責(zé)供應(yīng)商管理的同時,還要負(fù)責(zé)進(jìn)行采購,這樣就會導(dǎo)致在采購過程中出現(xiàn)漏洞情況,造成物質(zhì)采購工作受到影響。其次是電力企業(yè)在物資管理工作中對供應(yīng)商的管理制度也不夠健全,不僅缺乏相關(guān)供應(yīng)商的信息,也沒有為與供應(yīng)商進(jìn)行合作而建立一個穩(wěn)定的平臺,這樣的信息不全面就導(dǎo)致供應(yīng)商所提供的物資的質(zhì)量相對較差。這些都充分說明了物資采購價格的管理制度需要不斷獲得完善的必要性。
2.3管理體制不完善
在電力物資管理中,不僅存在著管理制度的不完善,而且其現(xiàn)有的管理體制的中也時常有著自相矛盾的地方。盡管許多電力企業(yè)都在反復(fù)強(qiáng)調(diào),要提高庫存的利用率從而減少閑置物資,但是這一措施在實(shí)施中卻存在著諸多的困難,其首要原因是倉庫的容量是有限,這就使得電力物資的倉庫管理工作難上加難。也正因?yàn)閭}庫的閑置物資不能得到很好的利用,這樣就使企業(yè)的物資堆積積少成多。由于一些物資有著硬性的規(guī)定,使得物資使用單位寧肯開銷再去買新的物資從而達(dá)到硬性的規(guī)定,也不去用那些閑置物資。相對許多電力企業(yè)來說,減少和限制物資與達(dá)到資金完成率是相矛盾的,我們可以思考一下,把限制物資合理應(yīng)用與資金完成率的提高,這兩項(xiàng)要同時完成的難度是很大的,必須舍棄一種才能達(dá)到另一種,這樣的情況就加大了電力企業(yè)的閑置物資管理難度,要想避免以上情況的出現(xiàn),就要求我們在電力資源的實(shí)效性上嚴(yán)格把關(guān)。
3電力物資管理的實(shí)效性的措施
3.1有效管理資產(chǎn)全壽命周期
在電力物資管理中,有效管理資產(chǎn)全壽命周期能夠提高其實(shí)效性。資產(chǎn)全壽命周期管理的立足點(diǎn)就是提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,它需要做到的是全局兼顧,因此資產(chǎn)的規(guī)劃、建設(shè)、采購和技術(shù)改進(jìn)等都要進(jìn)行綜合考慮。這些問題都是作為全局的基礎(chǔ)存在的,應(yīng)該運(yùn)用優(yōu)質(zhì)的管理理念把資產(chǎn)全壽命周期的成本控制到最低范圍。電力物資管理中最核心的內(nèi)容就是對資產(chǎn)全壽命周期的進(jìn)行成本的分析和決策工作,最后確立適當(dāng)?shù)募夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)成本和運(yùn)行成本也需要進(jìn)行計劃,唯有此種方式才能達(dá)到最佳效果,電力運(yùn)行設(shè)備急需一個完整的判別制度,一個完善的制度可以給企業(yè)帶來很多益處,它能準(zhǔn)確判別其電力設(shè)備的回收價值和再利用價值,為電力物資管理實(shí)效性提供依據(jù),
3.2強(qiáng)化物資倉儲管理能力
應(yīng)制定詳細(xì)的物資管理制度、物資管理崗位責(zé)任責(zé)、物資倉儲管理流程等。將企業(yè)項(xiàng)目所涉及的物資材料詳細(xì)的列明其中,按照分類錄入物資管理軟件,進(jìn)行軟件化出入庫管理,建立物資軟件信息共享平臺,在系統(tǒng)中工程管理人員能隨時了解物資存放地點(diǎn)、倉儲狀態(tài)、出入庫數(shù)量、責(zé)任人等情況。在進(jìn)出環(huán)節(jié)上,保管員應(yīng)該及時做好相關(guān)記錄,每天對物資進(jìn)出、耗用情況與存量進(jìn)行詳細(xì)的核對,了解各種物資的實(shí)際耗用量與存量。定期組織物資管理人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),提高物資管理水平,強(qiáng)化物資管理人員的服務(wù)意識教育?,F(xiàn)代的庫存管理關(guān)注的重點(diǎn)是存貨地點(diǎn)、存貨內(nèi)容、貨物種類和儲存方式以及倉庫如何搭配等內(nèi)容,其根本目標(biāo)是謀求-通過適量的庫存達(dá)到合理的供應(yīng),使得總成本最低?,F(xiàn)代企業(yè)運(yùn)作對庫存管理提出了更高的要求,管理者必須保證企業(yè)物料的供應(yīng)和產(chǎn)品的分配像流水線一樣順暢,使庫存周轉(zhuǎn)迅速。在電力建設(shè)中,由于工程工期緊,為了確保工程進(jìn)度,保證供應(yīng),通常增加庫存量,庫存量的增大需要消耗大量的人力、物力和財力,這是對企業(yè)資金的極大浪費(fèi)和不能有效節(jié)約成本的主要原因,而且還極易造成物資積壓,增加了資金占用,使資金周轉(zhuǎn)不暢。逐步推行零庫存管理方法。生產(chǎn)企業(yè)請供應(yīng)商在自己方便的位置庫存物料,既可確保原材料、零部件等物料的及時供應(yīng),又可以大大減少物料庫存資金占用。利用這種寄售庫存,企業(yè)力求把維護(hù)庫存的費(fèi)用轉(zhuǎn)移給上游供應(yīng)商,而仍將保持同樣的安全庫存,即實(shí)際上供應(yīng)商“擁有”庫存。
3.3實(shí)施資產(chǎn)全壽命周期管理
資產(chǎn)全壽命周期管理是從資產(chǎn)長期經(jīng)濟(jì)效益出發(fā),全面考慮資產(chǎn)的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、采購、運(yùn)行、維護(hù)、技術(shù)改進(jìn)、報廢的全過程。在滿足安全、效益、效能的前提下追求資產(chǎn)全壽命周期成本最低的一種管理理念和方法,其核心內(nèi)容是對資產(chǎn)的全壽命周期成本進(jìn)行分析并進(jìn)行決策,通過確立適度的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)成本和運(yùn)行維護(hù)成本,達(dá)到最優(yōu)的資產(chǎn)全壽命周期管理。同時,必須建立健全電力設(shè)備的運(yùn)行、檢修、故障等臺賬資料,為鑒定退出運(yùn)行的電力設(shè)備是否具有回收再利用價值以及評級定價提供依據(jù)。
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大多數(shù)沒有接觸過接地技術(shù)的人來說,可能對接地技術(shù)理解不正確,認(rèn)為家用電器和電子通信接地是一樣,就是用一根導(dǎo)線將帶電導(dǎo)體與大地相連,把線放入地下就可以了,其實(shí)不然,這樣是不科學(xué)的,這樣的接地方式會成為共莫干,共莫干是一種通訊干擾方式,共模干擾的形式包括:尖峰干擾、射頻干擾等一列方式,如果運(yùn)用到電子設(shè)備中會發(fā)生意想不到的后果,如果電流過大的話,會造成通信混亂,嚴(yán)重的會毀壞通信計算機(jī)系統(tǒng)的邏輯算法,造成計算機(jī)崩潰。如果一個電子設(shè)備正常工作時,導(dǎo)線上的電壓的壓差很低,電路設(shè)備的符合較大,在啟動時,導(dǎo)線存在內(nèi)阻,當(dāng)接地出現(xiàn)錯誤時,此時線路上電壓就會出現(xiàn)錯誤,從而產(chǎn)生干擾,線路盡管還會提供給系統(tǒng)正弦波形,但不能良好的除去干擾,因此,除去共模干擾的前提條件為正確的接地方式。
3接地技術(shù)的含義
接地技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟,連接的方式很多,其中有一種是分散連接方式,這種方式是讓設(shè)備和各個通訊系統(tǒng)分別并相互分離,所以分線很多,各個地線難免會交叉,從而導(dǎo)致分散接地會受到干擾。所以在連接方式中,并聯(lián)接地才是一種較好的接地方式,這樣不會出現(xiàn)交叉、環(huán)形回路,就不會有任何通訊線路進(jìn)行干擾。接地的方法種類很多,但通暢就用就用兩種,其中有直流懸浮,這種方法可以避免與地表接觸,這樣保證不會觸電,當(dāng)通訊設(shè)備的電路中交流地與直流地相連接,就會引起電壓干擾。所以,交流地和直流地要避免這種事情發(fā)生,不讓他們接觸。如果電阻小的話,設(shè)備的數(shù)字電路和地面相連,可以減少電路耦合。這種方式可以彌補(bǔ)直流懸空的不足,因?yàn)樗麄兪窍喾掷锏模粫c之交叉,這樣就很好的處理干擾和靜電,起到保護(hù)作用,更好的讓電子設(shè)備保持通信狀態(tài),并且信號很好。
4接地技術(shù)的抗干擾
接地技術(shù)要想抗干擾,有一種方法是減小電阻,阻抗是有電阻和電感組成的,所以電阻在抗干擾方面具有一定的作用,不過是在低頻電路中。地線的電阻公式是:RDC=PS/A。由此的得知電阻率、導(dǎo)體的長度、橫截面積有著密切的聯(lián)系。不管是橫截面積還是導(dǎo)體長度其中一個改變,都會產(chǎn)生影響,從而會產(chǎn)生很多種減小干擾的方法。如果在高頻的電路中,電感是一個可以進(jìn)行抗干擾的方法,它和地線長度有著一定的聯(lián)系,在截面一樣的情況下,圓的比片狀的導(dǎo)電性要好,根據(jù)這一點(diǎn)可以改變電阻的大小,從而可以避免干擾設(shè)備。還有有一種情況為地環(huán)路干擾,因?yàn)樵诮档妥杩沟耐瑫r,大量的地環(huán)路也出現(xiàn)了,因此還要謹(jǐn)記,凡事都有利有弊,選擇適當(dāng)?shù)慕拥胤绞?,降低不必要的干擾。
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(一)載波通訊設(shè)備
一個完整的載波通訊系統(tǒng),按功能劃分,大體分為調(diào)制系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、振鈴系統(tǒng)和增音系統(tǒng)。其中前四部分是載波機(jī)的主要組成。
1.載波機(jī)。電力線載波機(jī)概括起來由四部分組成:自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)和振鈴系統(tǒng)。載波機(jī)類型不同,各自系統(tǒng)的構(gòu)成原理、實(shí)現(xiàn)方式等都有所不同。調(diào)制系統(tǒng):雙邊帶載波機(jī)傳輸?shù)氖巧舷聝蓚€邊帶加載頻信號,只要經(jīng)過一級調(diào)制即可將原始信號搬到線路頻譜;單邊帶載波機(jī)傳輸?shù)氖菃芜厧б种戚d頻的信號,一般要經(jīng)過兩級或三級調(diào)制將原始低頻信號搬往線路頻譜。自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng):此系統(tǒng)的設(shè)置是為補(bǔ)償各種因素所引起的傳輸電平的波動。在雙邊帶載波機(jī)中,載頻分量是常發(fā)送的,在接收端,將能夠反映通道衰減特性變化的載頻分量進(jìn)行檢波、整流,而后去控制高載放大器的增益,即可實(shí)現(xiàn)此目的;單邊帶載波機(jī),設(shè)置中頻調(diào)節(jié)系統(tǒng),發(fā)信端的中頻載頻一方面送往中頻調(diào)幅器,另一方面經(jīng)高頻調(diào)幅器的放大器送往載波通路,對方收信支路用窄帶濾波器選出中頻,放大后,一方面送中頻解調(diào)器進(jìn)行同步解調(diào)另一方面作為導(dǎo)頻,經(jīng)整流后,再去控制收信支路的增益或衰減,從而實(shí)現(xiàn)自動電平調(diào)節(jié)。振鈴系統(tǒng):為保證調(diào)度通訊的迅速可靠,電力線載波機(jī)均設(shè)置樂自動交換系統(tǒng)以完成振鈴呼叫自動接續(xù)的任務(wù)。雙邊帶載波機(jī)是利用載頻分量實(shí)現(xiàn)自動呼叫,單邊帶載波機(jī)則設(shè)有專門的音頻振鈴信號。載供系統(tǒng):其作用是向調(diào)制系統(tǒng)提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機(jī)中,發(fā)信端根據(jù)調(diào)制系統(tǒng)的需要,一般設(shè)有中頻載頻和高頻載頻,而且收信端除設(shè)有一個高頻載頻振蕩器外,中頻解調(diào)器的載頻則主要靠對方端送過來的中頻載頻,以實(shí)現(xiàn)載頻的“最終同步”。
2.音頻架、高頻架。在載波通訊中,如果調(diào)度所和變電站相距較遠(yuǎn),為了保證撥號的準(zhǔn)確性和通訊質(zhì)量,在調(diào)度所側(cè)安裝音頻架,而在變電站側(cè)安裝高頻架,兩架之間用音頻電纜連接起來。載波機(jī)按音頻架、高頻架分架安裝后,用戶線很短,通訊質(zhì)量明顯提高,另外給遠(yuǎn)動通路信號電平的調(diào)整也帶來方便。同時,話音通路四線端亦在調(diào)度所,便于與交換機(jī)接口組成專用業(yè)務(wù)通訊網(wǎng)。
(二)微波通訊設(shè)備
根據(jù)微波站的作用,所承擔(dān)任務(wù)的不同,微波站分為不同類型。根據(jù)站型的不同,其設(shè)備也有所不同。但一般來說,包括以下設(shè)備:終端機(jī)、收發(fā)信機(jī)、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。
1.收、發(fā)信機(jī)。微波收、發(fā)信機(jī)的主要任務(wù)就是在群路信號與微波信號之間進(jìn)行頻率變換。在發(fā)信通道,頻率變換過程是將信號的頻率往高處變(群路信號變?yōu)槲⒉ㄐ盘枺瓷献冾l。在收信通道,頻率變換過程是將信號的頻率往低處變(微波信號變?yōu)槿郝沸盘枺聪伦冾l。
2.終端機(jī)。微波通訊系統(tǒng)中,必須有復(fù)用設(shè)備作為終端機(jī),其作用是:在發(fā)信端,將各用戶的話路信號,按一定的規(guī)律組合成群頻話路信號;在收信端,將群頻話路信號,按相應(yīng)規(guī)律解出各個話路信號。
(三)光纖通訊設(shè)備
光纖通訊系統(tǒng)主要包括光端機(jī)和光中繼機(jī)以及脈沖編碼調(diào)制PCM數(shù)字通訊設(shè)備。
1.光端機(jī)。光端機(jī)是光纖通訊系統(tǒng)中主要設(shè)備。它由光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)組成。在系統(tǒng)中的位置介于PCM電端機(jī)和光纖傳輸線路之間。光發(fā)送機(jī)由輸入接口、光線路碼型變換和光發(fā)送電路組成。光接收機(jī)由光接收定時再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機(jī)中還有其他輔助電路,如公務(wù)、監(jiān)控、告警、輸入分配、倒換、區(qū)間通訊、電源等。在實(shí)際應(yīng)用中,為了提高光端機(jī)的可靠性,往往采用熱備用方法,使系統(tǒng)在主備狀態(tài)下工作,正常情況下主用部分工作,當(dāng)主用部分發(fā)生故障時,可自動切換到備用部分工作,目前應(yīng)用較多的是一主一備方式。光端機(jī)各主要組成部分作用如下:輸入接口:將PCM綜合業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)送來的信號變成二進(jìn)制數(shù)字信號。光線路碼型變換:簡稱碼型變換,將輸入接口送來的普通二進(jìn)制信號變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號。光發(fā)送電路:包括光驅(qū)動電路、自動光功率控制電路和自動溫度控制電路。光驅(qū)動電路將碼型變換后的信號變換成光信號向?qū)Ψ絺鬏?。光接收電路:將通過光纖送來的光脈沖信號變換成電信號,并進(jìn)行放大,均衡改善脈沖波形,清除碼間干擾。定時再生電路:由定時提出和再生兩部分組成,從均衡以后的信號流中抽取定時器,再經(jīng)定時判決,產(chǎn)生出規(guī)則波形的線路碼信號流。光線路碼型反變換:簡稱碼型反變換。將再生出來的線路信號還原成普通二進(jìn)制信號流。光端機(jī)一般采用條架結(jié)構(gòu),單元框方式。不同速率下工作的光端機(jī),單元框的組成情況也不同。
2.光中繼機(jī)。在進(jìn)行長距離光傳輸時,由于受發(fā)送光功率、接收機(jī)靈敏度、光纖線路衰耗等限制,光端機(jī)之間的最大傳輸距離是有限的。例如34Mbit/s光端機(jī)的傳輸距離一般在50~60km的范圍,155Mbit/s光端機(jī)的傳輸距離一般在40~55km的范圍,若傳輸距離超過這些范圍,則通常須考慮加中繼機(jī),相當(dāng)于光纖傳輸?shù)慕恿φ荆@樣可以將傳輸距離大大延長。由于光中繼機(jī)的作用可知,光中繼機(jī)應(yīng)由光接收機(jī)、定時、再生、光發(fā)送等電路組成。一般情況下,可以看成是沒有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機(jī)背靠背的相連。因此,光中繼機(jī)總的來說比光端機(jī)簡單,為了實(shí)現(xiàn)雙向傳輸,在中繼站,每個傳輸方向必須設(shè)置中繼,對于一個系統(tǒng)的光中繼機(jī)的兩套收、發(fā)設(shè)備,公務(wù)部分是公共的。
3.?dāng)?shù)字通訊設(shè)備。一般來說,數(shù)字通訊設(shè)備包括PCM基群和高次群復(fù)接設(shè)備。PCM基群設(shè)備是將模擬的話音信號通過脈沖編碼、調(diào)制,變成數(shù)字信號,再通過數(shù)字復(fù)接技術(shù),將多路PCM信號變成一路基群速率為2048Mbit/s信
號進(jìn)行傳送,以及將收到的PCM基群信號通過相反的處理過程,還原成模擬的話音信號的一種設(shè)備。
二、電力通訊網(wǎng)絡(luò)的工作模式
通訊的目的是為了傳送、交換信息。雖然信息有多種形式(如語音,圖像或文字等),但一般通訊系統(tǒng)的組成都可以概括為:信源是指信息的產(chǎn)生來源,這些信息都是非電信息,要轉(zhuǎn)換成電信號,需要一種變換器,即輸
入設(shè)備。交換設(shè)備是溝通輸入設(shè)備與發(fā)送設(shè)備的接續(xù)裝置。它可以經(jīng)濟(jì)地使用發(fā)信設(shè)備,提高發(fā)信設(shè)備的利用率。發(fā)送設(shè)備的任務(wù)是將各種信息的電信號經(jīng)過處理(如調(diào)制、濾波、放大等)使之滿足信道傳輸?shù)囊螅⒔?jīng)濟(jì)有效地利用信道。載波通訊中,載波機(jī)的發(fā)信部分就是一種發(fā)送設(shè)備。信道是信息傳輸?shù)拿浇?,概括地講分有線信道和無線信道。信號在傳輸過程中,還會受到來自系統(tǒng)內(nèi)部噪聲和外界各種無用信號的干擾各種形式的噪聲集中在一起用一個噪聲源表示。接收設(shè)備和輸出設(shè)備的作用與發(fā)送設(shè)備和輸入設(shè)備作用相反,它們是接收線路傳輸?shù)男畔ⅲ阉謴?fù)為原始信息形式,完成通訊。在電力工業(yè)中,現(xiàn)已形成以網(wǎng)局及省局為中心的專用通訊網(wǎng),并且已開通包括全國各大城市的跨省長途通訊干線網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)行的通訊網(wǎng)中光纖通訊已占主導(dǎo)地位。隨著電力工業(yè)的發(fā)展,大電站、大機(jī)組、超高壓輸電線路不斷增加,電網(wǎng)規(guī)模越來越大;通訊技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn),裝備水平不斷提高,更新周期明顯縮短。數(shù)字微波、衛(wèi)星通訊、移動通訊、對流層散射通訊、特高頻通訊、擴(kuò)展頻譜通訊、數(shù)字程控交換機(jī)以及數(shù)據(jù)網(wǎng)等新興通訊技術(shù)在電力系統(tǒng)中會得以逐漸推廣與應(yīng)用。
三、結(jié)語
在合理規(guī)劃、設(shè)計和實(shí)施各種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,如何為電力系統(tǒng)提供種類繁多、質(zhì)量可靠的服務(wù),就成為擺在電力通訊部門面前的一個重要課題,而建立一個綜合、高效的電力系統(tǒng)通訊資源管理系統(tǒng)則是解決這一問題的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工程,具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價值。
篇11
電氣自動化系統(tǒng)在我們?nèi)粘5纳a(chǎn)中扮演著重要的角色,維持其工作的穩(wěn)定性至關(guān)重要,而就當(dāng)前我國電氣自動化運(yùn)行現(xiàn)狀來看,存在著很多因素影響著電氣自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性,進(jìn)而可能導(dǎo)致電氣自動化運(yùn)行的終止,因此,我們在工作中應(yīng)該著重加強(qiáng)電氣自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性,提高生產(chǎn)的安全性。
2 電氣自動化控制設(shè)備穩(wěn)定性的重要性
隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)前電氣自動化的水平也正在逐步提高,尤其是電氣自動化的智能化水平越來越高了,需要用到的人員也越來越少了,雖然這在一定程度上大力的解放了人力資源,減少了人工消耗,但是卻不利于電氣自動化設(shè)備的有序運(yùn)行,一旦出現(xiàn)問題而又無法及時解決的話就會導(dǎo)致極為嚴(yán)重的后果。電氣自動化控制設(shè)備穩(wěn)定性,指的是在相應(yīng)環(huán)境條件下,或者是在規(guī)定時間的范圍之內(nèi),可以完成,或者是可以完成某一特定任務(wù)的能力。然而,要想完成某種特定任務(wù)能力的大小及其完成質(zhì)量的高低,在很大程度上決定著電氣自動化控制設(shè)備穩(wěn)定性的高低。通常來講,電氣自動化控制設(shè)備穩(wěn)定性的高低最容易在相對惡劣的環(huán)境條件中表現(xiàn)出來。
目前,在全球范圍內(nèi),對電氣自動化控制設(shè)備穩(wěn)定性的使用范圍界定還比較寬松,不管是較大的系統(tǒng),還是小的設(shè)備和單元,都需要采用穩(wěn)定性來加以衡量,在實(shí)際的衡量中最好采用概率來描述。一般情況下,電氣自動化可以依照預(yù)先設(shè)定的程序或者計劃進(jìn)行操作、控制、監(jiān)視等一系列的必要功能,而且其相關(guān)設(shè)備還能在無人或者少人的狀態(tài)下自動運(yùn)行。由于在電氣自動化設(shè)備的工作環(huán)境中,操作和管理無需更多人員,甚至不需要任何人員即可工作,所以電氣自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性已經(jīng)成為生產(chǎn)者與使用者之間的關(guān)鍵問題。在經(jīng)濟(jì)全球化沖擊下,各國經(jīng)濟(jì)之間的競爭日益激烈,只有提高電氣自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性才能促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,才能提升電氣自動化控制設(shè)備的市場競爭力,即探討電氣自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性是當(dāng)前的主要任務(wù)。
3 電氣自動化控制設(shè)備穩(wěn)定性現(xiàn)狀
關(guān)于電氣自動化的控制設(shè)備穩(wěn)定性的現(xiàn)狀分析,主要是要考慮工作環(huán)境多樣化的情況下,從而形成的操作維護(hù)不當(dāng)現(xiàn)象。眾所周知,不同行業(yè)具有不同的工作環(huán)境,甚至有的工作環(huán)境極其惡劣,實(shí)際運(yùn)行中,電氣自動化控制設(shè)備必須面對各種各樣的工作環(huán)境,以便消除環(huán)境因素對電氣自動化控制設(shè)備造成的不良影響。經(jīng)實(shí)踐證明,引起這些不良影響的環(huán)境因素主要有氣候因索、機(jī)械作用力因素,電磁干擾因素等。
3.1 氣候因素
對氣候因素進(jìn)行分析,主要體現(xiàn)在濕度、電氣自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性措施探究文/王宏友電氣自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性體現(xiàn)于特定時間和環(huán)境下能達(dá)到規(guī)定功能的能力,特別是在不利環(huán)境中,電氣自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性對于控制和把握設(shè)備運(yùn)行過程中的細(xì)節(jié)問題至關(guān)重要。摘要?dú)鈮?、溫度、大氣污染、厭惡等方面,此類不利的環(huán)境因素會對電氣自動化控制設(shè)備的性能帶來嚴(yán)重干擾,進(jìn)而損壞電氣自動化的設(shè)備結(jié)構(gòu)、運(yùn)動的靈活性,及其溫升過高等重要環(huán)節(jié),更嚴(yán)重的情況下,也會導(dǎo)致電氣自動化設(shè)備完全毀壞而無法正常工作。
3.2 機(jī)械作用力因素
對機(jī)械作用力因素進(jìn)行分析,具體表現(xiàn)為,在不同運(yùn)載的工具中,電氣自動化控制設(shè)備可能會受到不同種類的機(jī)械作用力,比如:沖擊、震蕩、離心加速力等方面。在這些機(jī)械作用的嚴(yán)重影響下,電氣自動化控制設(shè)備的元器件容易受到損壞,參數(shù)易發(fā)生變化,甚至?xí)霈F(xiàn)元器件發(fā)生變形和斷裂情況,以及電氣自動化設(shè)備的金屬件也會因疲勞而受到嚴(yán)重?fù)p壞。
3.3 電磁干擾因素
對電磁干擾因素進(jìn)行分析,這方面的因素盡管屬于一種看不見、摸不著的因素,但是它對電氣自動化控制設(shè)備所造成的不良影響不可忽視。通常來講,電氣自動化控制設(shè)備的工作運(yùn)行中,同時充斥著各種各樣的電磁波,這些電磁波會不同程度地增大設(shè)備的輸出噪聲,由此導(dǎo)致電氣自動化控制設(shè)備的運(yùn)行失去穩(wěn)定性,甚至?xí)纬砂踩鹿省?/p>
4 電氣自動化控制設(shè)備穩(wěn)定性的作用
4.1 穩(wěn)定性能夠衡量設(shè)備質(zhì)量
產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)其自身價值,產(chǎn)品質(zhì)量是硬道理,同時也是一個企業(yè)生存的生命線,而要確保產(chǎn)品質(zhì)量的要素,主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的特性上,涉及其性能、穩(wěn)定性、實(shí)用性、安全性等。可見,穩(wěn)定性在確保產(chǎn)品質(zhì)量的過程中起著不可估量的主導(dǎo)作用,即穩(wěn)定性越高,電氣自動化控制設(shè)備發(fā)生的故障次數(shù)就越少,維修費(fèi)用也越低,同時也大大提高了安全性能。一句話,穩(wěn)定性是產(chǎn)品質(zhì)量的精髓所在,也是每一個企業(yè)家必須尋求的最高目標(biāo)。
4.2 穩(wěn)定性能夠提高設(shè)備市場競爭力
當(dāng)今社會,國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度非???,用房對產(chǎn)品質(zhì)量的要求也在不斷提高,現(xiàn)代人不但要求性能比較優(yōu)的產(chǎn)品,同時更加重視產(chǎn)品的穩(wěn)定性能,特別是電氣類產(chǎn)品。在市場競爭非常激烈的今天,優(yōu)者則勝,劣者就會被淘汰,只有提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,才能贏得現(xiàn)代化市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主動權(quán),才能獲得公眾認(rèn)可和青睞。因此,在電氣自動化控制設(shè)備自動化程度、復(fù)雜度的不斷提高下,穩(wěn)定性技術(shù)能夠提高設(shè)備的市場競爭力。
5 提高電氣自動化控制設(shè)備穩(wěn)定性的措施
5.1合理地制定設(shè)計方案
首先要認(rèn)識和把握產(chǎn)品的自身特點(diǎn)、實(shí)際應(yīng)用環(huán)境、應(yīng)用條件,需要依據(jù)這三種影響因素的綜合情況,對設(shè)計方案進(jìn)行確定。值得注意的是,在此過程中,由于各個廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品都不盡相同,他們之間會存在許多差異,所以在同一個項(xiàng)目當(dāng)中,最好統(tǒng)一使用同一種常見的產(chǎn)品,以便最大程度地保證各個設(shè)備之間的良好協(xié)調(diào)性。
5.2 選擇合適的零部件
在滿足設(shè)計合理的條件下,必須選擇合適的零部件,這就要考慮相關(guān)電路的實(shí)際性能,最好選擇專業(yè)常見的零部件,只有這樣,才能有所保證,不論是在產(chǎn)品質(zhì)量上,還是在后期維護(hù)上,都能有效地保障電氣自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性。此外,選擇零部件的時候,還需要高度重視零部件的使用參數(shù)。
5.3 強(qiáng)化控制設(shè)備的散熱防護(hù)
在各種電氣設(shè)備的運(yùn)行過程中,溫度是一個極其危險的因素,由于溫度變化容易大大降低電氣設(shè)備的精度和穩(wěn)定性,同時溫度變化過大也會發(fā)生嚴(yán)重事故。究其原因,這主要由于電氣自動化設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中不斷向外散發(fā)熱量造成的,如果散發(fā)的熱量不能及時排出,就會積累在較小空間內(nèi),從而使設(shè)備周邊環(huán)境溫度不斷升高,結(jié)果不堪設(shè)想。因此,在進(jìn)行電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計時,要關(guān)注散熱問題,合理地確認(rèn)散熱方式,從最大程度上避免設(shè)備本身
6 結(jié)束語
綜上所述,深入探討電氣自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性,不但要有一定的理論基礎(chǔ),也要具備充足的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這樣才能全面把握電氣自動化控制設(shè)備的穩(wěn)定性。與此同時,研究電氣自動化控制設(shè)備的過程中,很有必要注意研究方法,堅(jiān)決杜絕盲目操作的不良現(xiàn)象。因此,需要科學(xué)地結(jié)合國內(nèi)外電氣自動化控制設(shè)備的實(shí)際情況,不斷學(xué)習(xí)新技術(shù),根據(jù)最新的穩(wěn)定性試驗(yàn)方法制定更加合理的控制措施。
篇12
2.1操作系統(tǒng)及平臺N+1地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)智能備份系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)(RTOS)VxWorks,該操作系統(tǒng)以其良好的可靠性和卓越的實(shí)時性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時性要求極高的領(lǐng)域中,如衛(wèi)星通訊、軍事演習(xí)、彈道制導(dǎo)、飛機(jī)導(dǎo)航等。在美國的F-16、FA-18戰(zhàn)斗機(jī)、B-2隱形轟炸機(jī)和愛國者導(dǎo)彈上,甚至連1997年4月在火星表面登陸的火星探測器、2008年5月登陸的鳳凰號和2012年8月登陸的好奇號也都使用了VxWorks。采用VxWorks操作系統(tǒng)確保了整個智能備份軟件系統(tǒng)的實(shí)時性和可靠性。系統(tǒng)的運(yùn)算核心采用Marvell的88E6218芯片。芯片帶有5個支持IEEE802.3的MAC(MediaAccessLayer,媒體訪問層)+PHY(PhysicalLayer,物理層)接口(Port0~Port4),1個多功能網(wǎng)絡(luò)接口(Port6)。提供基于QoS機(jī)制的快速以太網(wǎng)交換功能,內(nèi)部采用擁有專利技術(shù)的UniMAC結(jié)構(gòu),在88E6218內(nèi)部的CPU與多個快速以太網(wǎng)交換口之間形成高效的網(wǎng)絡(luò)接口。由于智能備份系統(tǒng)之間各個設(shè)備的數(shù)據(jù)通信是廣泛建立在網(wǎng)口通信之上,因此采用該款芯片,確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸高效可靠。
2.2軟件設(shè)計及流程軟件設(shè)計采用分層方式和多線程方式。包含8個獨(dú)立模塊,如圖2所示。其中,應(yīng)用層主要完成狀態(tài)顯示、模式切換、手動控制以及Web網(wǎng)管遠(yuǎn)程控制和系統(tǒng)軟件升級功能。系統(tǒng)層是整個智能備份系統(tǒng)的核心層,負(fù)責(zé)響應(yīng)上層應(yīng)用的請求和底層數(shù)據(jù)的處理。N+1智能切換的邏輯處理以及和系統(tǒng)其他設(shè)備通信處理。數(shù)據(jù)層完成整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲功能,智能備份系統(tǒng)會定時保存當(dāng)前工作狀態(tài)的所有參數(shù),即使突然斷電,也不會導(dǎo)致當(dāng)前狀態(tài)的丟失,重新開電后,就會自動恢復(fù)到斷電以前的狀態(tài)。接口層主要完成各個發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)接收和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)功能。
2.3系統(tǒng)主程序流程主程序流程如圖3所示。其子程序流程如圖4所示。其中切換程序處理過程包含兩部分,即由正常狀態(tài)到備份狀態(tài)(圖4左),由備份狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)(圖4右)。切換過程中,要確保系統(tǒng)在安全狀態(tài)下切換,不能帶功率切換,這樣容易發(fā)生事故,所以在切換同軸開關(guān)之前,要關(guān)閉其所在的發(fā)射機(jī),然后再切換,保證設(shè)備不會被突發(fā)射頻輸出損壞。
2.4核心代碼N+1智能備份系統(tǒng)的自動切換部分核心代碼采用阻塞方式設(shè)計,其簡化代碼如下所示。該自動切換函數(shù)是不可重入函數(shù),一旦被調(diào)用就會獨(dú)占該切換線程,如果此時上層仍然發(fā)送切換指令調(diào)用該函數(shù),此函數(shù)會直接返回不作響應(yīng),這樣確保了切換的可靠性和獨(dú)立性。首先該函數(shù)會檢測是否有發(fā)射機(jī)通道發(fā)生狀態(tài)遷移,然后判斷備份發(fā)射機(jī)是否已經(jīng)在工作中,若備份發(fā)射機(jī)在圖3N+1智能備份系統(tǒng)軟件流程圖待機(jī)狀態(tài),則啟動相應(yīng)的切換程序;若備份發(fā)射機(jī)已經(jīng)在工作,且指令是切換到備份狀態(tài),那么該函數(shù)直接返回。因?yàn)镹+1系統(tǒng)只能啟動一個備份系統(tǒng),兩個及以上的發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障,N+1備份系統(tǒng)會首先切換預(yù)先設(shè)置的高優(yōu)先級通道,其他的通道放棄響應(yīng)。
篇13
1設(shè)備數(shù)字化管理系統(tǒng)的功能及內(nèi)容
ITER電源采購包控制器項(xiàng)目中設(shè)備數(shù)字化管理主要采用產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)。所謂產(chǎn)品生命周期管理(ProductLife-CycleManagement,PLM),就是指從人們對產(chǎn)品的需求開始,到產(chǎn)品淘汰報廢的全部生命歷程。PLM是一種先進(jìn)的企業(yè)信息化思想,它讓人們思考在激烈的市場競爭中,如何用最有效的方式和手段來為企業(yè)增加收入和降低成本。ITER電源采購包控制器項(xiàng)目中PLM包括表單管理、項(xiàng)目變更管理、研發(fā)文檔管理、基本框架、研發(fā)項(xiàng)目管理、研發(fā)工作流管理、研發(fā)物料管理、Office應(yīng)用等模塊。PLM系統(tǒng)中的各項(xiàng)管理模塊可以用來支持PLM系統(tǒng)進(jìn)行項(xiàng)目管理,然后把這幾個模塊的功能集成起來建立項(xiàng)目管理模型。PLM系統(tǒng)集成組包括AU-TOCAD集成模塊、Catia集成模塊和PROE集成模塊。表單管理模塊整合了ITER電源采購包控制器項(xiàng)目中各項(xiàng)設(shè)備的產(chǎn)品信息,如產(chǎn)品的名稱、規(guī)格、制造產(chǎn)品的原材料、產(chǎn)品的市場信息等,其對各種信息的整理儲存,使得各方面的協(xié)調(diào)能有條不紊不至于混亂。項(xiàng)目變更管理模塊允許用戶安全地協(xié)作管理修改產(chǎn)品定義及相關(guān)信息,使數(shù)據(jù)的修訂過程可以被跟蹤和管理,它建立在PLM核心功能之上,提供一個打包的方案來管理變更請求、變更通知、變更策略,最后到變更的執(zhí)行和跟蹤等一整套方案。在此模塊下,變更管理提供了一個基于角色的安全措施來保證用戶之間的協(xié)同工作不會泄露本項(xiàng)目的機(jī)密資料,如對變更的內(nèi)容進(jìn)行授權(quán)規(guī)范,規(guī)定其只可以瀏覽一個變更還是既可以看又可以修改。研發(fā)文檔管理模塊包含的內(nèi)容較多,如設(shè)備的基礎(chǔ)信息、附屬設(shè)備、技術(shù)參數(shù)、變動情況以及設(shè)備數(shù)量、結(jié)構(gòu)、使用年限等,能讓人們更加直觀地了解設(shè)備的原值、折舊、凈值、使用及故障分布等諸多情況,降低管理成本、提高生產(chǎn)率同時保護(hù)用戶寶貴的數(shù)據(jù),可有針對性地指導(dǎo)設(shè)備管理工作開展。研發(fā)項(xiàng)目管理模塊作為PLM的重要組成部分,覆蓋了PLM的各個階段,從需求分析開始,經(jīng)過方案設(shè)計、評審、實(shí)施,到加工生產(chǎn)、驗(yàn)收和維護(hù)等。與專業(yè)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)相比,有其自身的一些優(yōu)勢,它不僅能對項(xiàng)目文檔進(jìn)行管理,而且能夠執(zhí)行進(jìn)度計劃管理、任務(wù)跟蹤和資源調(diào)配。產(chǎn)品的整個生命周期或者某個可以獨(dú)立出來的階段都可以作為一個項(xiàng)目來管理。PLM中項(xiàng)目管理主要目標(biāo)是為了讓項(xiàng)目組各成員能夠清楚地知道項(xiàng)目的進(jìn)度,并以此為依據(jù),做出調(diào)整從而保證計劃按時完成。研發(fā)工作流管理模塊可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)各種數(shù)據(jù)對象的審批功能,達(dá)到審批流程的無紙化、自動化。工作流管理包括可視化的流程建模、工作流引擎、任務(wù)管理等內(nèi)容。研發(fā)物料管理模塊主要功能是用戶通過比較物料清單,查詢物料的使用處,并管理零部件的使用日期、單位或系列的有效性,同時用戶可以從物料實(shí)施管理中及時發(fā)現(xiàn)問題并解決。Office應(yīng)用模塊是指PLM可以與MicrosoftOffice應(yīng)用程序集成,能充分利用現(xiàn)有技術(shù)投資和用戶技能,有助于降低成本。
2目標(biāo)與展望
ITER電源采購包控制器項(xiàng)目實(shí)施設(shè)備數(shù)字化管理后,如借助AutoCAD等先進(jìn)的技術(shù)手段,將設(shè)備的故障檢測、運(yùn)行保障、工藝支持等相關(guān)工作進(jìn)行了高度整合,不但實(shí)現(xiàn)了設(shè)備管理智能化、集中化的工作目標(biāo),而且設(shè)備管理的工作效率、工作水平和工作質(zhì)量均有大幅提升。同時實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理后,該項(xiàng)目更加安全可靠,只有授權(quán)的用戶才能進(jìn)入管理系統(tǒng),系統(tǒng)自身具有檢測數(shù)據(jù)完整性、合法性等能力。數(shù)字化管理系統(tǒng)使得設(shè)備管理人員及時掌握本項(xiàng)目相關(guān)設(shè)備的基本現(xiàn)狀以及檢修與維護(hù)情況,既能幫助管理人員提供科學(xué)的決策制定,又能提出目標(biāo)性的改進(jìn)措施及建議。
作者:茆智偉 高格 張麗君 單位:中國科學(xué)院等離子體物理研究所