系统设计应用

系统设计应用（共12篇）

系统设计应用 篇1

摘要：本文以南海某气田开发工程为背景, 介绍水下生产控制系统的主控站系统软件, 主要是为水下控制系统提供动力、控制逻辑和数据通讯, 并包含用于液压动力单元、供电单元等监控所需的应用软件。该应用软件提供了灵活的人机接口, 是保证水下生产系统协调运行的中枢, 因此主控站系统软件的设计是保证系统稳定运行的关键。该项目主控站软件设计具有典型性, 为今后同类工程提供一定实践参考。

关键词：水下生产控制系统,主控站,模块化,人机界面

0 引言

南海某水下开发工程项目由气田A区 (包含4棵水下采油树) 和气田B区 (包含7棵水下采油树) 两块组成, 分别通过水下脐带缆和海底管线回接到附近中心平台。控制系统可以满足生产人员操作和监控这两个气田。水下生产控制系统采用电液复合控制系统, 气田A和气田B共用一套上部控制设备, 但操作完全独立, 不相互影响, 上部控制设备设置于中心平台。控制信号、电源、液压液以及化学药剂均通过脐带缆从中心平台传输至水下, 经水下脐带缆终端 (SUTU) 分配到各个水下采油树, 采用电力线载波通信方式实现上部控制系统与水下控制模块间的通信。

1 控制系统组成及设计

1.1 控制系统组成

控制系统主要包括水上和水下两个部分, 水上部分有:主控制站 (MCS) 、电力单元 (EPU) 、液压动力单元 (HPU) 、脐带缆上部终端 (TUTA) 等;水下部分有:水下脐带缆终端 (SUTU) 、水下脐带缆终端接头 (UTH) 以及安装在水下采油树上的水下控制模块 (SCM) 等。

主控站是整个水下控制系统的核心部件[1], 它提供维护接口、控制逻辑、监控和显示电力单元以及液压动力单元等上部系统的数据。主控站的硬件构成主要包括:工控机 (IPC) 、控制柜、人机界面、电力载波及光纤通信模块、数据服务器以及不间断电源。作为主控站的一部分, 在海上平台生活楼也配置了远程操作工作站 (OWS) 和工程师操作站 (EWS) , 用于监控水下生产系统[3]。

主控站的通讯功能由两台IPC进行控制, IPC支持容错网络接口, 并独立控制冗余水下通信链路。主控站的两台操作终端将通过冗余以太网卡进行网络连接, 传输协议采用TCP/IP和Modbus RTU协议。

主控站核心部件采用西门子的S7 PLC。它的扩展性好, 架构设计紧凑, 特别适合中小型的控制系统。该PLC主要包括基本单元、扩展单元、特殊功能模块及相应设备。支持西门子S7 PLC的通讯协议主要有:点对点接口PPI、多点接口MPI、AS-I、USS、PROFIBUS-DP、MODBUS、自由口通讯以及以太网。而SCM是按照冗余配置进行设计, 把可能的错误风险降低到最小, SCM有两个冗余电子模块, 而通讯线路也是独立的。主控站物理构架图如图一所示。

1.2 设计原则

主控站是整个水下生产系统的控制中心, 主控站为水下控制系统提供动力、控制逻辑和通讯的主控台[2], 包含用于液压动力单元、供电单元等监控所需的应用软件, 并通过主控站的人机界面给用户提供对水下采油树监控和操作的功能, 且基于PLC的主控站可按照IEC61508和61511要求实现高可靠性的安全关断 (如:PLC的SIL等级为1或2) 。主控站设计时应该考虑如下要求:

(1) 多用户命令输入的控制方法;

(2) 运行控制逻辑, 避免控制信号和反馈信号的冲突;

(3) 运行逻辑, 确保所有控制系统时间同步;

(4) 硬件失效情况下的数据存储方法。

为了确保整个控制系统的硬件连接安全, 主控站采用了冗余设计方案。每台IPC均单独连接外部硬件, 其中一台IPC将作为主操作计算机, 另一台作为从操作计算机, 从操作计算机处于热备份状态, 一旦主计算机出现问题, 从计算机将接替主计算机继续对系统进行控制。同时主控站将提供启动特征, 操作者选择数据最新的IPC作为主操作站。备用操作站必须在主操作站完成启动后才能更新数据, 且数据须与主操作站保持同步。而主控站和生产过程控制系统通过局域网时间协议 (NTP) 来保持时间同步, 所有的信息和事件都可以通过系统的时间信息进行追踪。

2 主控站系统软件

2.1 软件组成及设计

系统软件由服务器端的数据仓库和用户端的组态监控两大部分构成。主控站组态监控软件包括组态变量设计 (包含阀门的开关、压力传感器、温度传感器、位置变送器上节流阀的开度等设计) 及水下电液监控系统典型组态界面的设计 (包括水下电液监控系统主界面、报警记录界面、报警显示界面、变量归档界面、在线趋势曲线/表格界面、用户管理界面等设计) 。水下电液监控系统主界面为软件核心界面, 它显示了水下电控系统的生产过程, 可以清晰、方便的监测到水下电液生产控制系统的状况, 以便及时做出报警处理及参数的设置或改变。上位机界面如图二所示。

水下生产控制系统主控站的软件是基于数据采集和监视控制系统 (SCADA) 而开发的一个软件包Vis Pro。Vis Pro是运用于复杂自动化过程控制的软件包, 基于Linux操作平台, 也是在自动化领域最为稳定的一个软件平台。Vis Pro平台的所有数据来源于TCP/IP网络框架的服务器, 基于该种数据设置, Vis Pro可以提供非常高的数据传输机制, 并不需要服务器运行在同一个计算机系统内。此外, 软件系统需要兼顾油气生产的功能特征。整个软件架构采用了模块化设计理念, 由第三方开发的软件将以模块化形式嵌入Vis Pro软件系统中。按照实际油气控制需要开发软件功能模块具体如下:

(1) 冗余模块 (RED)

冗余模块用于连接远端MCS的IPC, 用于更新远端MCS工控机的冗余数据。系统运行的时候, 每个IPC通过一个独立的程序实时监控所有的修改。通过网络连接, 程序发送数据更新给其他IPC。在两个IPC间建立一个特殊的数据层, 用于传输所有的冗余交换数据。

(2) 水下模块 (SUB)

水下模块连接到数据库, 用于读写SCM相关的信息。水下模块通过SCM列表项获取所需要的全部信息, 并把信息发送到串行模块。

(3) 串行模块 (SER)

串行模块用于运行接口调制解调器, 并在SEM和MCS接口调制解调器间形成通信通道, 串行模块通过TCP/IP连接到MCS。串行模块产生一个CCP信息, 并传送至对应的SCM, 然后把该信息写入其中一个命令列表或三个扫描/登记列表。串行模块提供重发功能, 用以避免水下链路的通信故障。串行模块将传输结果反馈到水下模块, 结果信息为“Error”或者“OK”。

每个SEM, 当被SER写入地址后, 将做出回应。如果在设定时间内没有收到SEM的响应, 时间设定通常为1000毫秒, SER将重发信息。水下设备对要求做出响应的最大时间为400毫秒。如果SEM没有响应SER模块时间超过1000毫秒, 那么系统将进入暂停状态。因此, 阀门命令执行的最大延时为400毫秒, 如果超过1000毫秒, 命令将暂停。

(4) 计算模块 (CLC)

计算模块的主要作用是对数据进行转换, 其中包括第三方设备原始数据、PLC原始数据、PLC内核监视和连续传送的I/O信息。第三方设备原始数据, 计算模块将按照一定的数据转换运算规则计算DHPT的原始数据, 而原始数据的转换规则将由第三方设备方提供;PLC原始数据转换, 计算模块将PLC原始数据转换成工程数据并上传至PCS;PLC内核监视, 计算模块将提供分辨PLC内核停止工作的功能;传输I/O信息, 计算模块将来自串口I/O端口二进制数据变成ASCII代码, 以便把该数据传输至水下SCM, 如果接到应答, 计算模块也将ASCII代码转成二进制数据。

(5) 顺序模块 (SEQ)

顺序模块用于执行程序的次序。顺序模块设计成为一个独立的服务器, 顺序配置只有启动顺序服务器才能进行配置。在事故中, MCS发出一个关断顺序信号, 那么“shutdown initiated”信号将被发送至PCS。当确认最后一个阀门按照顺序要求关闭后, MCS将发送一个“shutdown complete”信号到PCS。

(6) 互锁模块 (ITL)

互锁模块通常作为操作设备的许可要求, 互锁逻辑的配置是作为避免对控制系统的误操作和潜在危险状态。

2.2 主控站Vis Pro核心服务器配置

数据服务器与主机共同组成客户机/服务器模式, 两者均采用TCP/IP协议和Windows Sockets技术处理网间数据通信。主机上运行客户程序, 数据服务器上运行服务器程序。每当启动数据服务器上的应用程序时, 请求与主机建立连接, 通过该连接主机将所接受的实时数据转发给数据服务器。除了时间、日志、注册表、Io Base和信息服务器外, 还包括趋势服务器、打印机服务器和I/O驱动器。

(1) 时间服务器 (RUN)

时间服务器在服务器架构中处于一个中心位置, 主要负责启动和监控其他服务器。当时间服务器启动的时候, 它将同时启动Vis Pro相关联的服务器;当时间服务器关闭时, 也将自动关闭相应服务器。

(2) 日志服务器

日志服务器由时间服务器启动, 日志服务器用于把记录服务器中的日志信息和程序存储在特定的日志文档中。日志文件存储的路径为/tmp, 文件的名称为messages.nr。NR文件将按照顺序生成, 最大的数字将是当前的日志文档。每个文档可以存储2000个信息。最新的10个文档将被保持, 旧的文件将被系统自动删除。所有最新的软件模块都与日志服务器有数据接口。

(3) 注册表服务器 (REG)

注册表服务器也是通过时间服务器启动。注册表服务器是Vis Pro软件系统最重要的服务器。在Vis Pro中, 注册表服务器负责整个系统数据配置, 对所有程序进行读和写均需要连接该服务器。

(4) Io Base服务器

Io Base服务器给Vis Pro软件系统提供调整和支持数据点服务。同时, 负责整个SCADA的配置, 也是通过注册表服务器 (REG) 进行配置。

(5) 信息服务器

信息服务器主要是用于存储报警和事件到信息数据库中。该服务器支持通过人机界面对报警和事件进行查询。

3 结束语

水下生产系统是应用于深水油田、边际油田和区块分散的大型油田的开发方式, 水下生产开发系统也将获得越来越多的运用。水下生产控制技术是集成水下生产系统进行海上油气开发的关键技术[4], 而主控站软件系统在水下生产控制系统的运用中起到了至关重要的作用。随着气田的投产, 实践证明该软件系统完全适用于该气田的生产管理, 并对同类水下项目有一定参考意义。

参考文献

[1]薛叙.水下电控系统主控站的设计与研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学, 2012.

[2]杨洪庆, 周斌, 邵奎志, 等.水下控制系统设计研究[J].中国造船, 2012, 53 (01) :97-100.

[3]郝亚冲, 程武山, 张鹏举, 等.深海油气田水下控制器的设计开发[J].化工自动化及仪表, 2015, (02) :139-143.

[4]刘太元, 霍成索, 李清平, 等.水下生产系统在我国南海深水油气田开发的应用与挑战[J].中国工程科学, 2015, 17 (01) :51-55.

系统设计应用 篇2

嵌入式系统定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能，可靠性，成本，体积，功耗严格要求的专用计算机系统。（一切非PC计算机系统）嵌入式系统特点：“专用”计算机系统，运行环境差异很大，比通用PC系统资源少，功耗低，体积小，集成度高，成本低，具有完整的系统测试和可靠性评估体系，具有较长的生命周期，需要专用开发工具和方法进行设计，包含专用调试电路，多学科知识集成系统。嵌入式系统应用范围：汽车，工业控制，通信设备，消费电子，商业终端，航空航天，军事需求。

嵌入式系统的基本开发流程：系统定义与需求分析阶段，方案设计阶段，详细设计阶段，软、硬件集成测试阶段，系统功能性测试及可靠性测试阶段。

系统定义与需求分析阶段：对系统需求进行分析，制定系统的设计依据。方案设计阶段：确定系统初步设计方案并形成设计描述文档。详细设计阶段：完善初步方案，对方案实施详细设计。

软硬件集成测试阶段：对系统软硬件进行综合测试，验证系统设计功能。

系统功能性能测试及可靠性测试测试：对系统功能，性能，可靠性进行综合测评。

对于使用操作系统的嵌入式系统来说,嵌入式系统软件结构一般包含4个层面：板级支持包层，实时操作系统(RTOS)层，应用程序接口(API)层，应用程序层。有些资料将应用程序接口API归属于OS层，按3层划分的应用程序控制系统的运作和行为；操作系统与硬件无关，不同的嵌入式操作系统其组成结构也不尽相同 嵌入式操作系统种类繁多,大体分为两种：商用型和免费型

商用型：VxWorks，Windows CE，pSoS，Palm OS，OS-9，LynxOS，QNX和LYNX 免费型：Linux和uC/OS—II uC/OS—II具有执行效率高，占用空间小，可移植性及扩展性强，实施性能优良，稳定性和可靠性良好等特点。其内核采用微内核结构，将基本功能(如进程管理，存储管理，中断处理)放在内核中，留给用户一个标准API函数，并根据各个任务的优先级分配CPU时间。交叉开发环境：交叉开发是指一个通用计算机上进行软件的编辑编译，然后下载到嵌入式设备中进行调试的开发方式，它通常采用宿主机/目标机模式。

第二章：

RISC是精简指令集

精简指令集体系结构的优点：硬连线的指令译码逻辑，便于流水线执行，大多数RISC指令为单周期执行。

精简指令集处理器的优点：处理器关心面积小，开发时间缩短，开发成本降低，容易实现高性能，低成本的处理器。

精简指令集体系结构缺点：与CISC相比，通常RISC的代码密度低；RISC不能执行x86代码；RISC给优化编译程序带来了困难

ＡＲＭ设计采用的RISC技术特征主要有：Load/Store体系结构，固定的32位指令，3地址指令格式。

ARM7TDM名称具体含义：ARM7：32位ARM体系结构4T版本；T：Thumb16位压缩指令集；D：支持片上Debug，使处理器能够停止以响应调试请求；M：增强型Multiplier，与前代相比具有较高的性能且产生64位的结果。I：EmbeddedICE硬件以支持片上断点和观察点。ARM7 3级流水线：（取指级，译码级，执行级）ARM9TDMI 流水线操作：（取指，译码，执行，缓冲/数据，回写）5级 ARM处理器核可工作两种状态：ARM状态和Thumb状态

从ARM进入Thumb状态，当操作数寄存器Rm的状态位bit[0]为1时，执行“BX Rm”指令进入Thumb状态

从Thumb进入ARM状态，当操作数寄存器Rm的状态位bit[0]为0时，执行“BX Rm”指令进入ARM状态

ARM处理器工作模式（共7种）：除用户模式外的其他六种模式称为特权模式。特权模式：主要处理异常和监控调用（有时也称为软件中断），他们可以自由地访问系统资源和切换模式

ARM处理器总共有37个寄存器，均为32位 ARM状态下的通用寄存器分为3类： 未分组寄存器:R0~~R7（为公用寄存器）

分组寄存器：R8~~R14

R13通常用于堆栈指针SP

R14用做子程序链接寄存器

程序计数器：R15(PC)

用做程序计数器

ARM程序状态寄存器中

条件码标志（N Z C V）

N——在结果是带符号的二进制补码的情况下，结果为负，N=1 否则为0 Z——结果为0 Z=1 否则为0 C——针对加法：产生进位

C=1 否则为0

针对减法：产生借位

C=0 否则为1

针对有移位操作的非加减法指令

C为移位操作中最后移出位的值

对于其他指令

C通常不变

V——对于加减法指令

操作数和结果为带符号的整数时，产生溢出

V=1 否则为0

对于其他指令

V通常不发生变化 ARM的异常中断响应过程： 一：将CPSR的内容保存到将要执行的异常中断对应的SPSR中，以实现对处理器当前状态，中断屏蔽字以及各条件标志位的保存。二：设置当前状态寄存CPSR中的相应位：

设置CPSR模式控制位CPSR[4:0]，使处理器进入相应的执行模式

当进入Reset或FIQ模式时，还要设置中断标志位（CPSR[6]=1）禁止FIQ中断，否则其值不变

设置中断标志位（CPSR[7]=1），禁止IRQ中断

三：将寄存器LR-设置成异常返回地址 return link（对于某些异常中断，保存在LR-的值可能与实际返回的地址有一个常数的偏移量），使异常处理程序执行完后能正确返回原程序

四：给程序计数器PC强制赋值，使程序从相应的向量地址开始执行中断处理程序。

非向量中断和中断向量的区别和联系

异常中断的优先级：复位（最高），数据异常中断，FIQ，IRQ，取值指异常中止，SWI未定义指令

ARM支持的数据类型（6种）：8位有符号和无符号字节

16位有符号和无符号半字，以2字节的边界定位

32位有符号和无符号半字，以4字节的边界定位

ARM存储器组织：以字节为单位寻址的存储器中有“小端”和“大端”两种方式存储字 小端格式：较高的有效字节存放在较高的存储器地址，较低的有效字节存放在较低的存储器地址

大端格式：较高的有效字节存放在较低的存储器地址，较低的有效字节存放在较高的存储器地址

ARM处理器能方便地配置为其中任何一种存储器方式，但他们的缺省设置为小端格式（71页有题）

ARM7TDM内核的重要特性：53页最上面

第三章：

指令分类中基本指令格式

S

可选后缀，若指定S，则根据指令执行结果更新CPSR中的条件码 ARM寻址方式

立即寻址有选择题

寄存器间接寻址：ARM的数据传送指令都是基于寄存器间接寻址，即通过Load/Store完成对数据的传送操作

103页举例

可能为考题

伪操作

是ARM汇编语言程序里的一些特殊指令助记符，它的作用主要是为完成汇编程序做各种准备，在源程序进行汇编时由汇编程序处理，而不是在计算机运行期间由机器执行 ARM嵌入式系统程序设计可以分为ARM汇编语言程序设计、嵌入式C语言程序设计以及C语言与汇编语言的混合编程。

ARM汇编程序中

AREA指示符定义本程序段位代码段

即申请一个定义段 161页程序

可能考

嵌入式C语言程序设计中修饰符：interrupt、near、far、huge Interrupt在函数修饰为中断函数，没有输入和输出参数 第三章课后习题见李向妮笔记

第四章

DMA

I2C

I2S 基于S3C44B0X的最小系统设计：

嵌入式最小系统是指保证嵌入式微处理器可靠工作所必需的基本电路组成的系统，通常包括处理器单元、时钟单元、复位单元、、存储器单元、供电电源和调试接口。

基于ARM的嵌入式最小系统基本组成包括：基于ARM核的微处理器、电源电路、复位电路、时钟电路、存储器电路（FLASH和SDRAM）、UART接口电路和JTAG调试接口

第五章：

uC/OS—II采用的抢占式内核是一个真正的实时操作系统

uC/OS—II基本特点：源码开放；可移植性；可裁剪；抢占式内核；可扩展的多任务；可确定的执行时间；中断管理；稳定性和可靠性

uC/OS—II的文件结构（与内核功能相关的文件）：任务管理；同步通信；内存管理；时间管理

uC/OS—II任务及其运行状态：

任务是一个简单的程序，对应于实际应用中的一个逻辑功能。对uC/OS—II来说,任务是系统运行的基本单元，系统以任务为单元分配内存资源和处理时间，每个任务都有自己独立的寄存器和栈空间。

任务看起来就像一个无限循环永不返回的函数，但是不同于函数的是，它有一套自己的内存空间，运行时完全占用处理器资源，在任意确定的时刻都处于休眠、就绪、运行、挂起以及中断服务这五种状态之一 图见书上337

第六章

uCLinux与标准Linux的最大区别就在于内存管理。标准Linux是针对有MMU的处理器设计的

uCLinux不使用虚拟内存管理技术，采用的是实存储器管理策略，也就是说uCLinux系统对内存的访问是直接的

uCLinux与标准Linux系统在进程的创建

进程的执行

进程的终止

上有着显著不同 基于uCLinux操作系统的应用开发环境一般是由目标系统硬件开发板和宿主PC机所构成。目标硬件开发板用于运行操作系统和系统应用软件，而目标板所用到的操作系统的内核编译、电子词典应用程序的开发和调试则需要通过宿主PC机来完成。目标板用来进行内核编译

PC机用来进行调试

移植就是使一个实时操作系统能够在某个微处理器平台上或者微控制器上运行。uCLinux移植包括3个层次的移植: 处理器结构层次移植、芯片层次移植、板级移植。

特长隧洞施工通风系统设计及应用 篇3

[关键字] 洞特长隧洞 施工通风 设计及应用

1. 工程概况

锦屏二级水电站引水系统采用4洞8机布置形式，引水隧洞洞群沿线上覆岩体一般埋深1500～2000m，最大埋深约为2525m，具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。

东端1#、2#引水隧洞采用钻爆法和TBM法相结合的施工方案，其中1#引水隧洞主要采用TBM施工，2#引水隧洞主要采用钻爆法施工。引水隧洞标准断面见图1-1。

2. 施工通风设计流程及原则

2.1 施工通风设计流程

通风设计流程见图2-1通风设计流程图。

2.2 施工通风设计原则

从经济、维修方便的角度出发，选用国产先进节能通风设备。在满足通风效果的前提下，尽量减少风机的品种、型号。在净空允许的情况下，尽量采用大直径风管，减少能耗损失。通过适当增加一次性投入，减少通风系统的长期运行成本。

3. 施工方案及主要污染源

3.1 施工方案

本标段工程1#引水隧洞和2#引水隧洞长度分别为14144.291m、11929.086km。其中1#引水隧洞有1228.676m采用钻爆法施工，其余采用TBM施工，连续皮带输送；2#引水隧洞约6400m采用钻爆法掘进，液压钻孔台车钻孔，石渣通过横洞利用1#引水隧洞连续皮带机运输，其余采用TBM施工，连续皮带输送。其它辅助洞室采用钻爆法掘进，小型装载机配自卸车出渣。

3.2 主要污染源

主要污染源见表14-1。

4. 施工环境标准

洞内施工环境的要求包括：洞内空气中的有害气体浓度、粉尘和烟尘浓度、空气温度和湿度、风速、噪音等等，其主要标准如下。

4.1 有害气体

《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》(DL/T5099-1999)中规定的地下工程施工中有害气体允许浓度见表4-2。

CO容许浓度当作业时间在1h以内时，可放宽到50mg/m３，半小时以内可达100mg/m３，15～20min可达200mg/m３。在以上条件下反复作业时，两次作业时间应间隔2h以上。

4.2 粉尘

《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)中规定的与地下工程施工有关的粉尘允许浓度见表4-3。

4.3 空气温度和风速

洞内温度一般不应超过28℃，当空气温度和相对湿度一定时，提高风速可以提高散热效果。温度和风速之间的关系见表4-4。

洞内最低风速应不小于15m/min，最大风速应不超过240～360m/min。

4.4 风量

洞内风量要求：每人每分钟供应新鲜空气不少于3m３。

洞内使用柴油机械施工时，每马力每分钟供风3m３，并与同时工作人员所需的通风量相加；

洞内空气中的氧气含量不低于20%。

5. 通风方式和通风系统布置

5.1 通风方式

根据本投标人长大隧洞施工通风的经验，结合本工程现场实际情况及工程特点，引水隧洞施工期间通风分三阶段，两种通风方式：

第一阶段为1#、2#引水隧洞第一、二个横通道、通风通道贯通之前，1#、2#引水隧洞钻爆法施工阶段，各隧洞采用独立的压入式通风方式；

第二阶段为1#、2#引水隧洞第一、二个横通道、通风通道贯通之后，1#引水隧洞TBM掘进、2#引水隧洞钻爆法施工及1#引水隧洞已贯通，两洞之间横通道未封堵，2#引水隧洞TBM施工阶段，两座隧洞联合形成巷道式通风；第三阶段为两洞之间横通道已封堵，2#引水隧洞TBM施工阶段，2#引水隧洞采用独立的压入式通风方式。

5.2 通风系统布置

通风系统包括1#、2#引水隧洞钻爆段、TBM施工段，横通道及通风通道，组成平行巷道的循环通风和掘进工作面的管道通风两部分。在2#引水隧洞16+140.918处左侧与之成19°交角的方位开挖一条断面为4.5m×4.8m长约900m的通风通道，在洞内布置通风机将污浊空气抽出洞外。

第一阶段在东引1#施工支洞洞口布置通风机，检修交通廊道、通风道分别在各自洞口布置通风机；

第二阶段在横通道(每1500m设置一个)附近布置风机，每开挖一个横通道，风机向前移动一次，为避免污浊空气通过东引2#施工支洞向其它洞内扩散，在东引2#施工支洞至通风通道与2#引水隧洞交界点之间设两道风门，车辆通过时交替开启;

第三阶段在2#引水隧洞通风通道与东引2#施工支洞之间安装风机。具体通风系统布置详见附图5-1。

6. 通风计算及通风设备

6.1 设计参数

1#引水隧洞采用TBM施工，施工长度12916m， 2#引水隧洞前期采用钻爆法施工，独头掘进长度约6400m，两洞均采用皮带输送机出渣。按照施工组织设计安排推算，当1#引水隧洞贯通时， 2#引水隧洞钻爆工作面将施工6400m，预计TBM超前6500m。

1#、2#引水隧洞之间的横通道间距按1500m考虑。按进度安排和横通道间距计算，TBM工作面的最大管道通风长度为1#引水隧洞8000m、2#引水隧洞11400m， 2#引水隧洞钻爆工作面的最大管道长度为3000m。

施工期间通风主要为第二阶段为1#引水隧洞TBM掘进、2#引水隧洞钻爆法施工阶段，从经济、维修方便的角度出发，在满足通风效果的前提下，为了尽量减少风机的品种、型号，第一、三阶段利用第二阶段的风机及风管，以下对第二、三阶段通风进行计算。

(1)开挖面积：TBM施工St＝120.76m２，钻爆法施工Sz＝137m２。

(2)一次开挖长度：L＝4.0m；

(3)单位体积耗药量：1.5kg/m３；

(4)一次爆破用药量：G＝822kg；

(5)洞内最多作业人数：60人；

(6)爆破后通风排烟时间：T＜30min；

(7)隧道内平均风速不应低于15m/min。

6.2 通风计算

6.2.1 引水隧洞TBM施工 本标段TBM施工通风系统由TBM供货商提供，本投标人只负责设备安装及维护。按照TBM需要风速不低于0.3m/s，按0.4m/s考虑，TBM风机风量约为2898m３/min。

6.2.2#引水隧洞钻爆法施工

6.2.2.1 工作面风量

隧道内平均风速不应低于15m/min，则

Ql= V×A =15×147=2055m3/min

按排除炮烟计算风量，

式中，t——爆破后通风时间，单位min，取30min

G——一次爆破炸药用量，取822kg

A——开挖断面积，147m2

L0——炮烟抛掷长度，L0=15+ G/5=179.4m

Q=7.8/t×3 822×(137×179.4)2=2059

考虑高原修正系数0.856，工作面风量应按2405 m3/min计算。

6.2.2.2 风机F4的设计风量

(1)管道漏风系数 要求与F4风机配套的通风软管为引进的优质通风管道，平均百米漏风率0.5%，3000m管道的漏风系数

Pl=1/(1－P100×L/100)=1/(1－0.005×30)=1.2

(2)风机F4的设计风量

Qj=Pl×Q1=1.2×2405=2886m3/min，

(3)风机F4的设计全压

取与F4风机配套通风软管直径Φ2.4m，3000m管道风阻系数

Rl=6.5×α×L/D5=6.5×1.8×10-3×3000/2.45=0.44N·S2/m8

管道阻力损失

Hl= RlQj2/Pl=0.44×502/1.2=917Pa，

6.2.2.3 通风通道F5通风机

(1)通风机F5的风量应大于TBM通风风机F3及F4的风量之和。

(2)通风机的全压应克服总风流在隧道中的总阻力，总风流自东引1#施工支洞流入后，经东1#引水隧洞、横通道、2#引水隧洞、通风通道流出洞外，该流道各段的阻力系数为：

①东引1#施工支洞： 断面8.5×7=59.5m2，长576米，水利直径8.7米，洞壁摩阻系数按光面爆破计算取α=0.088,变断面进风口局部阻力系数§=0.95，60?转弯2处，取§弯=0.62×2=1.24 合计阻力损失

h支=(1+§e+λL/de)ρ/2×V2=(1+0.95+1.24+0.088×576/8.7)×1.027/2×2.352=25.6Pa

②1#引水隧洞：断面面积120.76m２，长13940m，水力直径de=14.4m,洞壁摩阻系数λ=0.038，按每1500m设一个横通道计算，共5个横通道，与主洞交叉岔口的局部阻力系数为§岔=5×0.36=1.8。风流在1#引水隧洞中的阻力损失：

h引1=(§e+λL/de)ρ/2×V2=(1.8+0.038×13940/14.4)×1.027/2×1.162=31Pa

③2#引水隧洞：断面面积137m2，长11664m，水力直径de=13.2m,洞壁摩阻系数λ=0.088，10个横通道与主洞交叉岔口的局部阻力系数为§岔=10×0.36=3.6.风流在2#引水隧洞中的流动阻力损失：

h引2=(§e+λL/de)ρ/2×V2=(3.6+0.088×11664/13.2)×1.027/2×1.022=43Pa

④横通洞：两端进出口变断面局部阻力§横=0.95×2=1.9，平均风速取V=2.3m/s，流动阻力损失：

h横=§e×ρ/2×V2=1.9×1.027/2×2.32=5 Pa

⑤通风通道：断面面积(4.5×4.8)20.25m2，长900m，水力直径5.0m,洞壁摩阻系数λ=0.088，两处60°弯的局部阻力系数§弯=0.95×2=1.9，平均风速6.9m/s。风流在通风通道中的流动阻力损失：

h通=(§e+λL/de)ρ/2×V2=(1.9+0.088×900/5.0)×1.027/2×6.92=434Pa

⑥总流动阻力损失：

h= h支1+h引1+h引2+h横+h通=25.6+31+43+5+434=538.6pa

6.3 风管直径选择

为降低风管漏风率，提高通风效果，根据现场施工条件及工程特点，钻爆法段通风管采用引进的优质通风软管，风管直径选用Φ2.4m。

6.4 风机选型及配置

隧洞施工通风设备选型及配置见表6-1。本表中除考虑一般地段正常通风外，同时储备了一定的通风安全系数，确保顺利通过施工地段开挖、支护、衬砌施工，保证施工、隧洞结构及施工人员安全。

7. 刚性风管制作与设备安装

7.1 刚性风管制作 风管采用Φ＝2.4m引进的优质通风软管，由于风机口风压较大，风机后200m为镀锌铁皮硬管，以防风机启动时吹破软管，其余采用软管。硬管在现场加工制作。

7.2 设备安装 风机尽可能置于干燥处，如有漏水，要高雨棚对风机和配电柜进行保护。

风管转弯应设过渡段，转角应大于110°。

用架子车升降、吊装风管，吊具焊接在洞壁的砂浆锚杆上，按照5米间距埋设吊挂锚杆，并在杆上标出吊线位置，再将φ8mm的盘条吊挂线拉直拉紧焊接于锚杆上，将φ6mm的盘条弯成“V”形，跨于吊挂线上，两端分别挂于软风管两侧的吊环，要求φ6mm “V”形盘条长短一致。这样，就可保证风管安装达到平、直、稳、紧，不弯曲、无褶皱，减小通风阻力。

8. 通风监测

8.1 监测内容

(1)内燃机废气排放浓度及净化效果测试

内燃机怠速状态下；

内燃机空载运行加添加剂前后比较；

内燃机洞内运行加添加剂前后比较；

在内燃机废气排放口1.5～1.0m处测定烟黑度及CO排放量。

(2)洞内尘毒测试 爆破后10分钟、30分钟、60分钟，离掌子面不同距离处选点测粉尘浓度，CO浓度，NO和H2S浓度，喷锚作业时粉尘浓度和噪音；装运碴时，洞内烟度及CO浓度，NH3浓度。

(3)管道通风测试 管道的静压、动压、风速、风量和风机处噪音。

(4)其它指标测试 洞内外湿度、温度、气压及含氧量。

8.2 测试仪器 粉尘浓度测定根据GB5748－85《作业场所空气中粉尘测定方法》测定1.5m高处人员呼吸带的浓度，主要器材有粉尘采样器、0.0001g电子天平、箱形电炉、秒表、过氯乙烯纤维滤膜。有害气体测定在各检测点距地面1.5m高进行，采用气体检测仪进行。通风系统性能在风机气流稳定的直管段处测定风机的风量、风压、系统阻力、管内风速。

9. 通风管理

隧洞施工通风管理水平的高低，是影响通风质量的关键因素之一。因此，必须以“合理布局，优化匹配，防漏降阻，严格管理，确保效果”二十字方针，作为施工通风管理的指导原则，强化通风管理。

9.1 通风组织与相关管理制度 建立以岗位责任制和奖惩制为核心的通风管理制度和组建专业通风班组，通风班组全面负责风机、风管的安装、管理、检查和维修，严格按照通风管理规程及操作细则组织实施。项目部定期根据通风质量给通风班组兑现奖惩办法。施工产生的粉尘应进行综合治理，除采用常规的机械通风、湿式凿岩、放炮喷雾、出渣洒水、冲洗岩帮等措施外，还可以采取局部净化的方法，控制尘源所产生的粉尘扩散。

9.2 防漏降阻措施 以长代短。每段软风管的长度由以往的20～30m加长至50～100m，减少接头数量，并严格按操作规程执行，以减少漏风率。以大代小。在净空允许的条件下，尽量采用大直径软风管。以直取弯。掘进过程中，按照5米间距埋设吊挂锚杆，并在杆上标出吊线位置，再将φ8mm的盘条吊挂线拉直拉紧焊接于锚杆上，将φ6mm的盘条弯成“V”形，跨于吊挂线上，两端分别挂于软风管两侧的吊环，要求φ6mm “V”形盘条长短一致。这样，就可保证风管安装达到平、直、稳、紧，不弯曲、无褶皱，减小通风阻力。

软风管在储存、运输过程中要注意保护，避免造成人为损伤和机械损伤，从而减少漏风量。通风管线路的终点距工作面不应大于30m，必要时应在通风管上设置中间接力风机，以保证良好的排出污染空气。此外，加强风管的检修，检查内容包括悬挂是否完好、接头连接状况、风管有无破损等，对存在的问题及部位做好记录并及时处理。

系统设计应用 篇4

采用仿真的手段来开展电子信息系统性能测试和流程验证是目前军事信息系统综合集成的重要研究课题之一[1]。该技术途径是通过连接仿真应用系统和实际的信息系统,一方面依靠仿真系统作为测试信源来驱动,产生大量仿真数据注入各功能域的实际装备系统,实现信息系统的有效运行,验证其技术及算法,测试其功能及性能指标;另一方面将各仿真系统和实装系统集成到一个交互式环境中,按照预先想定及规划预案进行各种规模的综合训练和演习,验证系统相关协同模型及工作流程[2]。

在仿真领域,各仿真成员在高层次仿真体系结构HLA技术体制下,通过统一的运行时间支撑框架RTI实现HLA接口规范中的所有服务功能,完成仿真过程中的各个交互。在指挥自动化领域,实际信息系统参照真实装备要求设计,应用任务各异,通信协议复杂,消息格式种类多样。如何将基于HLA的仿真系统接入实际装备信息系统,使两者互连互通,是一个普遍存在的问题,同时具有一定的复杂性。在这种需求牵引下,提出通过基于HLA/RTI的仿真代理系统作为系统集成接口连接仿真系统和实装系统,保证两者正确交互,实现两者协同工作,并应用于一个典型的弹道导弹攻防系统中。

1系统集成设计

1.1集成要求

无论是从系统结构上看还是就采用的数据模型而言,仿真应用系统和实际信息系统有本质区别:(1)两者信息交互机制不同。仿真系统使用对象模型,采用对象属性的更新与反射、交互参数的发送与接收;实装系统使用数据模型,采用结构固定的网络报文的收发方式。(2)两者时间管理策略不同。仿真系统时间采用RTI集中管理,RTI通过时间管理服务将各仿真成员协调起来,保证联邦范围内事件逻辑的正确性;实装系统是物理时钟推进,各功能域信息系统按照各自的物理时间推进[3]。

为实现系统集成,达到交互运行的目的,重点需要解决以下问题:(1)要进行数据协议格式转换处理,正确转发不同信息交互机制的数据;(2)要将协调推进的仿真系统时间与独立推进的实装系统时间统一起来。

1.2集成方案

仿真系统和实装系统集成方案如图1所示。方案以仿真代理系统作为系统集成接口,在网络层面上实现仿真系统和实装系统的物理连接,在服务和应用层面上提供两者的信息传递和交互,并利用这些所交换的信息使得各系统有效地一起工作。其中仿真联邦成员以HLA数据格式通过RTI平台与仿真代理进行通信,实装系统以协议消息格式通过实装接入网络与仿真代理进行通信,数据经过仿真代理协议格式转换以后流向对方,仿真代理主要完成仿真系统和实装系统间的数据过滤和中转以及时间空间和行为等方面的匹配。

2 仿真代理系统开发

2.1 系统组成

基于HLA/RTI的仿真代理系统在仿真系统和实装系统间起到桥接器作用。一方面仿真代理作为一个联邦成员加入到仿真系统中,订购仿真联邦成员的仿真数据,转换为实装系统特定数据格式,分发到各功能域信息系统。另一方面仿真代理接收实装系统的数据,转换为RTI规定格式,公布给各仿真联邦成员。同时协调系统同步也是仿真代理的重要功能。以下将仿真代理划分为4大功能模块:

(1) 联邦代理功能模块:在仿真运行时间支撑框架下,以联邦成员身份加入仿真系统,声明对象和交互,实现对其他联邦成员的仿真数据订购和公布处理;

(2) 通信代理功能模块:在实装接入通信网络中,与实装接入系统进行端口通信,实现对实装系统的信息数据收发控制处理;

(3) 数据转换功能模块:实现仿真对象属性数据和交互参数数据解析,分离出仿真信息数据,封装成实装系统要求的数据格式;实现对实装系统信息数据的解析,按照对象属性和交互参数的格式封装;

(4) 同步代理功能模块:基于RTI时间管理服务,获取并持续分发时间信息,同步校正实装系统和仿真系统的网络时钟,保证系统实时同步。

2.2 数据转换

仿真应用和信息系统交互运行需要交换的数据分为持久数据、非持久数据、运行控制交互三类。持久数据是初始化阶段设置、相对静止的一类数据,包括编制信息、装备信息、任务计划信息等;非持久数据是反映实体状态更新或行为状态变化、非常短暂的一类数据,包括态势信息、情报信息、命令信息等;运行控制交互是完成接口控制必需的包含一系列指令和交互操作的一类信息。分析仿真应用和信息系统在数据元素定义以及数据表示和执行方式上的差异,仿真代理对流动在两者之间的三类数据采取了不同的交互措施。

仿真代理本质上是HLA联邦中的一个成员,开发方式与其他联邦成员相同。在仿真联邦内部,数据依据规范化格式生成的联邦对象模型,以类和实例的形式分别进行定义和具体实现,包括对象类和交互类,其中对象类是描述固有属性或特征,交互类是描述瞬间工作或行为[4]。对象类和交互类的设计,实质上是确定联邦成员之间以及仿真和实装之间信息交互的数据流和控制流。

对非持久数据,仿真代理按照应用定义FOM表对其感兴趣的目标状态、探测情报等数据分别进行对象类/交互类订购声明,在联邦仿真运行过程中获取所需的对象属性、交互参数,解析仿真数据,分离出信息内容,通过专用格式转换动态库组件封装成符合实装要求的报文格式或军用文电传输格式。最终信息数据在仿真推进前通过实装接入网络通信信道发送出去。运行控制交互是控制或协调仿真运行与实装系统常驻活动执行的必要信息,实际上也是按照交互类来定义和实现的。仿真代理接收并响应联邦运行监控成员发出的加载脚本、初始属性更新、开始、暂停、继续及停止等命令,与其他联邦成员保持同步推进的同时,协调各实装系统进行必要的关键数据存储、核心进程控制等。而针对持久数据,XML配置文件里描述了系统配置及作战想定,在仿真加载脚本和初始属性更新阶段,仿真代理和其他成员一样从XML文件中获取配置信息和想定信息进行各自的状态初始化,同时仿真代理将配置及想定相关数据映射到实装数据库系统,触发实装系统的初始化工作,以保证两者初始状态的一致性,并驱动仿真运行就绪[5]。

对实装系统需要传递给仿真系统的控制信息、命令信息等,仿真代理按照实装接入通信网络建立通信链路,通过通信信道获取这类数据。仿真代理在声明管理里进行相关对象类/交互类公布声明,仿真运行中对获取到的数据展开识别分类,提取有用的信息进行HLA对象属性或交互参数赋值,反射或发送给感兴趣的其他联邦成员。

2.3 同步代理

仿真代理数据转换在提供仿真系统和实装系统底层双向通信的前提下,保证两者之间相互理解来自对方的信息并做出相应的反应,而同步代理则保证实装系统发生的事件和仿真联邦成员发生的事件在一个统一的时间轴上正确的发生。

HLA时间管理策略分为时间控制和时间受限两种,用以描述联邦成员之间逻辑时钟推进的关系。经过分析验证,仿真代理成员采用时间控制不受限、其他成员采用时间控制并受限的策略,且要求成员推进到仿真时间点才发出该时刻的数据,能够保证仿真联邦内的数据收发正确性和精度。在RTI时间管理服务下,仿真代理持续获取并分发时间信息,同步校正实装系统和仿真系统的网络时钟。同时仿真系统和实装系统交互的信息都加有时戳,仿真数据的时戳是仿真时间,经过仿真代理接收后加上想定中仿真开始时间转换为物理时间值,转发至实装系统。实装系统收到数据后比对信息中物理时间值与本地时间,考虑到通信网络延迟,这个时间差值要维持在一定范围内,时间差超过时限的数据要舍弃。反之,对来自实装系统的和仿真时间匹配不上的无效数据也进行过滤,不作仿真反射和仿真公布。

2.4 工作流程

仿真代理工作流程如图2所示。在系统运行工作状态下,仿真代理启动仿真线程。仿真开始前,仿真代理同联邦内其他成员按照XML配置和想定信息进行脚本加载,映射实装数据库数据并触发实装系统初始化。仿真开始后,仿真代理持续获取仿真作战时间并向全系统分发,以校准同步全系统,同时接收仿真数据和实装信息数据,进行相应的解析、封装、发送。针对系统成员多、数据传输量大的情况,为提高传输性能,仿真代理实现上采用分类双缓冲队列方式,接收并经过转换处理的仿真数据和实装接口标准数据按照顺序分别放入不同的缓冲队列中,在请求仿真推进前从相应的缓冲队列中获取数据,通过通信信道发送出去或通过HLA对象类/交互类发送出去。这样的处理方式保证数据收发时序性的同时可有效避免收发并行处理可能带来的数据丢失。

3 应用实例

本文将仿真代理系统应用于一个典型的弹道导弹攻防系统中,实现了传感器、拦截武器等仿真系统与预警信息处理、指挥控制等实际装备信息系统的集成和互连互通。仿真代理作为系统集成接口,一方面向实装系统输入传感器、拦截武器、作战仿真导调等仿真成员产生的探测信息、状态信息、导调信息、同步作战时间信息等数据,另一方面向仿真成员分发来自预警信息处理、指挥控制等实装系统的情报信息、命令信息、控制信息、指示信息等。

通过仿真代理GUI接收数据页面及发送数据页面查看数据收发列表,能够准确掌握转发数据的信息类型、信息内容及信息流向等,实现实时监测系统运行过程中仿真系统和实装系统之间的数据传递情况。在实际应用过程中,系统运行稳定,数据传输顺畅,应用效果良好。

4 系统的扩展性和通用性

随着建模仿真领域和指挥自动化领域的系统应用越来越普遍,仿真系统和实装系统的集成需求也随之增加。在区域防空、联合作战、空情预警、弹道导弹攻防等针对特定任务的综合电子信息系统中,由于系统应用领域不同、结构组成各异,必将涉及不同分工、不同体制系统之间的协同和综合集成。仿真代理系统可针对任务需求差异,在四大功能模块内部实现机制上灵活开发。同时,由于综合电子信息系统中涉及的仿真成员、功能域信息系统种类众多,相应的仿真代理系统规模不断扩大,从提高系统结构化程度和通用性程度的角度来说,将4大功能模块分解为相对单一和独立的单元组件,并开放设计接口,可减少系统开发工作量,方便系统重组、更新、移植及新建。

可区分具体运行仿真系统应用软件的异构仿真运行支撑平台,如pRTI、MAKRTI、KD-RTI等,设计开发不同的联邦代理功能模块组件。实现通信代理功能模块时,可针对作战指挥网、情报保障网、武器控制网等具体的通信网络和通信协议设计开发,来实现与实装系统的接入及通信。在数据转换功能模块设计实现中,对情报侦察信息、预警探测信息、电子对抗信息、指挥控制信息等特定的实装系统接口标准调用特定的格式转换模块来完成实装协议数据到RTI交互类数据的转换,或者针对特殊的接口定制实现相应的数据格式转换组件。

仿真代理系统主要功能模块扩展重用如图3所示。

5 结束语

本文对仿真系统和实装系统集成开展了分析研究,设计开发了仿真代理作为系统集成接口,支持仿真系统和实装系统的即插即用,解决异构系统的综合集成问题。应用于弹道导弹攻防这样高度依赖信息传递的复杂作战系统中,保证了系统间的通信互连和信息互通,具备良好的数据交互性和时间同步性。针对不同的应用需求,开发相对独立的联邦代理组件、通信代理组件、数据转换组件,以支撑各类仿真环境和各种应用实装系统的集成和互连互通,将是下阶段的主要研究方向。

摘要：为了满足仿真系统和实装系统的集成需求,提出以基于高级体系结构(High level architec-ture,HLA)的运行支撑环境(Release to the internet,RTI)仿真代理系统作桥接,实现系统间互连互通和协同工作的系统集成方案,针对不同系统间信息交互机制不同及时间管理策略不同的问题,仿真代理系统设计实现了联邦代理、通信代理、数据转换、同步代理四大功能模块,给出了应用实例,并对系统扩展性和通用性进行了初步探讨。

关键词：系统集成,仿真代理,高级体系结构,数据转换

参考文献

[1]江汉.C4ISR半实物仿真系统互联设计及其互操作[J].计算机仿真,2006,23(5):21-23.

[2]侯锋.C4ISR系统与仿真应用互操作研究[J].情报指挥控制系统与仿真技术,2004,26(5):65-69.

[3]李露楠.基于HLA的半实物仿真时间管理策略的研究和实现[J].遥测遥控,2006,27(2):58-62.

[4]周彦.HLA仿真程序设计[M].北京:电子工业出版社,2002.

旅游管理信息系统设计应用论文 篇5

在现代信息科技的整体推动下，越来越多的领域与行业都将信息系统的完善设计与应用作为发展规划的重要内容，旅游业作为与人们生活息息相关的朝阳产业，信息系统的有效应用更具有实际价值。基于此，本文就旅游管理信息系统的设计与应用展开分析，其中，系统设计方面主要介绍了设计原则、模块与操作流程的设计方式，在系统应用方面，通过模拟应用介绍了应用优势等内容。

引言

旅游产业是我国第三产业的重要组成部分，随着人们生活水平的不断提升，对精神生活的不懈追求，促使旅游业拥有了十分广泛的发展前景。旅游企业由于成立与运营成本较低，运营模式较为简单等特点，导致旅游市场的竞争十分激烈，在这一发展形式下，旅游管理信息系统的完善设计与应用，能够显著提升自身的竞争力。因此，要充分利用旅游管理信息系统对旅游业经营模式、管理模式、业务开展等的.影响作用，推动行业的整体发展，满足游客的需求。

一、旅游管理信息系统的设计

(一)旅游管理信息系统的设计原则

旅游管理信息系统作为辅助企业经营与管理的信息化工具，作为旅游管理信息化的实现基础与管理，信息系统的完善建立能够在很大程度上提升企业竞争优势。在设计过程中，要充分考虑到适用性与实用性原则。旅游企业的经营具有一定的特殊性，其利润获取方式较为单一，是一种“积少成多”的方式，将每一位旅游参与者的团费减去组织成本，再乘以参团人数即为最终利润，所以，利润水平与成本控制具有极大的关联。因此，在设计系统的过程中，需要以提升工作效率、提升管理效率、满足游客需求为核心，这样才能更好地适应旅游业的发展需求、游客的使用需求。

(二)旅游管理信息系统的模块设计

旅游管理信息系统的模块包括五个，一是数据收集模块;二是人机交换模块;三是操作执行模块;四是中央处理器模块;五是通信模块。这五个模块的功能各有不同，但存在一定的内在联系，是系统正常工作的基础。数据收集模块即数据库，在旅游管理活动中，大量的数据是管理工作的主要支持，比如景点人数、导游数目、经济效益等，管理需针对上述情况具体开展。人机交互模块是指人员与计算机进行交互的程序，人员输入的指令通过该模块实现，如人员输入“九寨沟”，信息系统可以给出九寨沟的基本情况，包括主要景点、门票价格等。其他模块的功能也与此类似，均是在满足使用的前提下，进行设计和集成的。

(三)旅游管理信息系统的工作流程设计

旅游管理信息系统的工作流程，以简单、快捷为基本原则，因此减少了层次，将执行层(输出层)、交互层(输入层)与中央处理器(控制层)直接进行连接，但输入和输出系统是分离的，不会相互影响。当人员将相关内容输入后，中央处理器会直接做出反应，给出相关内容，这一流程大大简化了工作内容，提升了效率。

二、旅游管理信息系统的应用

(一)旅游管理信息系统的应用优势

旅游管理信息系统的应用优势包括两个方面，一是效率优势;二是资源优势。效率优势主要体现在其工作流程和模块设计上。上一小节中，给出了旅游管理信息系统的工作流程，即输入-控制-输出两个基本层次，一切指令的反映速度均得到了有效保证，这一设计好比高速公路，分离的输入和输出层，就像双向通行的快车道，信息读取和反馈速度得到了保证。资源优势主要建立在数据库方面，在旅游管理信息系统中，收集了大量的相关数据，无论人员想了解旅游地点何种信息，均可以得到有效满足，包括美食、车辆、景点、文艺特色等，这是旅游管理信息系统又一个突出的应用优势。

(二)旅游管理信息系统的应用模拟

以武侯祠旅游为例进行模拟，人员进入成都后，向系统输入关键词“武侯祠”，可以得到相关信息包括武侯祠距离、门票价格、游客状况(淡/旺季)、最佳路线、旅游指导、附近景点等，游客按照相关信息进入景区后，又可以通过系统了解相关资料，包括诸葛亮生平、纪念馆建设等。文字资料、视频资料和语音资料在系统中兼容，可供游客自由选择，同时游客可以随时调节声音、控制播放速率、暂停播放等，应用效果非常良好。此外，在旅游管理信息系统的应用中，系统具体较高的可操作性。就我国旅游业的发展形势与发展趋势来看，旅游业国际化将是所有旅游企业的共同发展目标，因此，在系统设计的过程中兼容了多种语言，外国游客可以选择英语等语言应用系统辅助旅游。模拟应用中，这一设计的效果也非常良好，兼容的英语、法语等发音准确，且文字清晰，能够很好地满足外国游客的需求。

三、结语

制造管理系统设计与应用分析 篇6

关键词:制造系统设计分解;效绩回顾体系;员工敬业度

对一家制造型的企業来说,它的使命在于最大化其利益相关着的价值。其中包括其客户,投资方(或者所有者)和员工。能否帮助客户实现价值,决定了企业的实现和增长销售额的能力;能否通过卓越的运营而消除浪费提高效率,决定了企业的相对盈利能力;能否增强员工的敬业度,正日渐成为当代企业取得长期成功最主要的智力保障。本文将从这些企业最高层管理者所关注内容出发,基于MIT生产系统设计实验室关于制造系统分解的框架,结合精益生产思想和平衡计分卡里关于效绩考评指标设置的方法,论述如何为一家航空和精密产品制造企业(下文简称企业A)建立一套制造管理系统及实施的过程。

第一步:依据企业实际情况,基于制造系统设计分解的效绩指标(Performance Measure)板块来设计制造管理系统的框架。

客户价值实现:由于企业A目前所做的产品的后到精加工以及装配,不涉及到产品的定价以及研发。因才在客户价值实现里只考虑基于交付和售后服务的客户服务以及产品质量。

杰出运营:该部分依据同步制造的思想,将杰出运营下的关注点分为了单位产出下的运营费用和单位产出下的库存量。根据精益思想里工厂的八大浪费,加上企业A目前运营成本里占大部分的原材料成本和管理成本,构成了运营费用/产出下10个子关注点。这里需要注意的是,对不同的企业,或者在同一企业不同的发展阶段,占关键少数的运营成本类型会有所不同。因此需要根据实际情况动态的调整关注的内容以确保抓住问题的关键。在库存/产出下,依据库存产生的三大环节:供应商的交付周期波动、工厂生产计划与生产实际的差异和销售预测与实际客户需求的差异,来进行进一步细分。

员工敬业度:该部分综合考虑平衡积分卡里学习与成长层面衡量员工的核心指标及关于提高员工敬业的十个关键点的研究,将员工敬业度下分为满意度,保持度和生产效率三个部分。其中,满意度考虑包括员工参与决策、得到认可、获取信息、取得对创新的鼓励、来自其他员工的支持、对公司总体的满意度共6个方面的内容。该部分主要通过问卷调查的形式得到反馈。保持度下考虑员工的自愿离职率,关键岗位的离职率以及总体离职率三方面内容。最后在生产效率下包括人均销售收入或者单位薪水支出下的销售收入、战略信息覆盖率以及战略工作覆盖率。

第二步:基于公司的愿景和使命及其目前的效绩短板,来确定其重点关注的方面。

一般来说公司对自己的亟待改善的方面都有很清楚的认识,但很多情况下却只是看到表面的问题所在,没有深入分析造成这些问题的根源。因此,在此基于第一步中制造管理系统框架的分解过程,帮助企业更好的发现需要改善的关键所在。对企业A,我们就上述框架里关键的效绩指标开发了一套评估工具,以描述的形式将关键的效绩指标分为了六个由优到差的层次,通过采集各方面的意见可以为公司进行综合评估。该工具旨在为企业A提供一个与同行企业横向比较的基础。

第三部:就第二部里选取的主要效绩指标,结合企业A的组织构架及其分工,指定主导指标达成的负责人/岗位。并且基于负责人职能与效绩指标的相关层度将主导分为:全面负责,主导完成和达成情况汇报三个类型。

并由此提出四个层次的效绩回顾会议,来定期监控效绩指标的达成情况。这四个层次分别为工厂月度效绩回顾、A3①项目进度回顾、各职能部门的效绩回顾和每天的快速响应会议,详见图2。同时,也定义出每级会议要求参加的相关人员和标准的会议或者报告模板。其中A3项目的作用主要是针对工厂效绩回顾会议中由于效绩指标达成出现的问题需要专门立项解决的情况。每天的快速相应会议主要针对当天突发的事件以及以前会议上没有解决问题的回顾。特别要注意的是在月度工厂效绩回顾会议上仅关注达成效绩指标的情况以及造成没有按期完成的下一步解决方案,其他的内容例如已经开展的行动,或者原因的分析不应在会上讨论。

第四步:前面三步将整个制造管理系统的战略层面的框架搭建完毕,在最后一步需要做的是如何让员工融入到这套系统中,以系统背后的解决问题的思想去指导自己的行为,确保自己每天的工作都朝着实现企业愿景与使命而努力。这里,主要借鉴Personal Impact Map的建立方法,在第一步里建立起的制造管理系统框架下,让每位员工把自己的职责与工作与系统框架里的分支内容联系起来,从而让员工看到自己在实现公司目标过程中所发挥的作用。同时,还需要将给员工的回报与其在关键指标达成中的表现连接起来。除了这些,在员工敬业度下的六个关注方面也需要同时得到高度的关注。

最后,只有把整个制造管理系统的三个方面有机地结合起来同时关注,并持续地进行改善才能确保企业得到可持续的杰出效绩。

参考文献

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[5]Seijts, Gerard H., Crim, Dan, What engages employees the most or, The Ten C’s of employee engagement. Ivey Business Journal, Ontario, 2006.

[6]Hill, Brad and Tande, Christine, Personal Impact Map Chart the course to a shared vision. Worldat Work, 2003.

转换配电系统设计与应用 篇7

飞机上交流电源并联难度较大, 目前国内采用交流供电的多发飞机, 大都使用转换配电, 转换配电具有以下优点:发电机之间不需要设置自动负载均衡电路和有功、无功负载分配电路, 使发电机系统的调节、保护电路较为简单;用电设备的接通、断开只影响一台发电机相关的负载, 对其它发电机的负载没有影响;系统故障电流较小, 对断路器分断电流能力要求较低;不会由于发电机之间的环流而引起系统输出功率下降。

2 飞机电源和负载情况介绍

该大型飞机采用混合电源系统, 该系统由四台发动机驱动的12台发电机及其配套的发电机控制器组成。每台发动机驱动两台直流起动发电机和一台交流发电机。四台交流发电机是直接由发动机刚性传动, 频率不一致, 无法并联。机上交流负载多是大电流加温负载, 对电源品质要求不高。

2.1 交流主电源

四台12KVA 115V 400Hz单相交流发电机及其配套发电机控制器。

2.2 二次电源

一台静止变流器额定电压28V, 主输出单相115VAC, 辅助输出36VAC, 额定频率400Hz, 额定功率750VA。

2.3 地面交流电源

115V 400Hz 200A单相交流电源, 通过地面电源插座连接到飞机上。

2.4 负载情况介绍

2.4.1关键大负载:四台发动机螺旋桨加温, 单台加温功率7KVA, 因为功率限制, 将两外发和两内发轮流加温。实际使用功率为14KVA。必须由两个汇流条供电。

2.4.2 两块风挡玻璃加温, 每块功率3KVA, 共6KVA。

2.4.3 其余用电设备功率较小, 略。

2.4.4飞机用电设备按其在飞机任务中的重要性可分为一般用电设备、重要用电设备和关键用电设备。一般用电设备是用于改善飞行条件而不影响飞行任务和安全的设备, 如食品柜等, 在电源出现故障, 导致容量不够时, 优先切除一般用电设备。重要用电设备是指飞机完成任务所必须的用电设备, 如救援飞机中的搜索雷达等设备。关键用电设备是飞机安全飞行和着陆所必须的设备如飞行控制、应急通讯和着陆系统等。

3 配电系统介绍

在进行配电系统设计时, 根据负载统计的结果, 合理分配各汇流条的负载, 设三个正常汇流条分别是1、3、4号发电机汇流条和一个应急汇流条。

因为螺旋桨加温功能关系到飞机飞行安全 (结冰环境) , 功率较大, 占单台发电机功率50%以上, 工作时需要不断自动切换 (轮流加温) 。而且交流电源系统无法并联, 所以对汇流条电压冲击较大且频繁, 使该汇流条上不适合同时给其他小功率用电设备供电。设置1号发电机汇流条给1、3发发动机的螺旋桨及正驾驶风挡玻璃加温供电, 4号发电机汇流条给4、2发发动机的螺旋桨及副驾驶风挡玻璃加温供电, 保证两外发或两内发同时加温。其余交流负载由3号发电机汇流条供电。

具体转换逻辑如下: (1) 正常工作时, 1、3、4发电机分别给对应的汇流条供电, 3号汇流条还给应急汇流条供电, 2号发电机为热备份。 (2) 当仅一台发电机故障时:故障发电机对应的主接触器自动跳转, 该故障发电机被断开, 汇流条转由其它发电机供电。需要特别注意的是, 当四号发电机故障时, 除对应主接触器BTB4跳转外, 接触器BTB5也跳转, 3号发电机给四号汇流条供电, 3号汇流条转由2号发电机供电。 (3) 当仅两台发电机故障时, 除故障发电机对应的主接触器跳转外, 接触器BTB6和继电器BTB7也同时跳转。保证1、4汇流条供电, 3号汇流条断开, 应急汇流条转由静止变流器供电。 (4) 当三台发电机故障时, 3号汇流条断开。如果仅剩下1或4号发电机正常, 则只有对应的汇流条有电;如果仅剩下2或3号发电机正常, 则1和4号汇流条同时有电, 发电机过载跳开。

图1中接触器BTB6和继电器BTB7由自动转换逻辑电路控制, 电路实现功能:当任意两台及以上发电机故障时, 输出高电平。从而控制BTB6和BTB7同时跳转。自动转换逻辑电路图如下:

4 结束语

该配电系统设计满足飞机需求, 汇流条分配合理, 电网转换线路少, 节省重量;转换逻辑简单、可靠。但该配电系统仍然存在缺陷:当三台发电机故障, 仅剩2号或3号发电机正常时, 1号和四号汇流条同时被供电, 发电机容量却不够, 被迫断开, 电能未得到运用。

摘要：配电系统是飞机重要的组成部分, 对于无法并联的独立配电系统, 运用转换配电将故障电源隔离, 并将该汇流条转接到其他正常电源上, 以提高飞机可靠性。文章就某四发飞机交流电源系统进行研究, 设计了一个简单的自动转换配电系统, 使用六个一路转换接触器和五个继电器实现全部转换, 减轻了配电重量。

关键词：配电系统设计,转换配电,飞机

参考文献

[1]GJB 181A-2003飞机供电特性[S].

[2]严东超.飞机供电系统[M].北京:国防工业出版社, 2010.

[3]马述训.飞机设计手册-电气系统设计16册[M].北京:航空工业出版社, 1999.

网络计量系统设计与应用 篇8

近些年来, 随着工程建设行业转变发展方式, 调整产业结构步伐的加快, 施工企业对信息化建设的需求不断加强, 信息技术及信息资源的应用已成为与材料和能源同等重要的战略资源。同时, 世界各国都在为节能减排做贡献。节能减排也是我国的基本国策。

网络计量学是随着网络技术的发展而涌现的一个新的研究领域, 在网络环境下网络计量学的产生是必然的, 从网上获取信息成为一种必然。

通过网络计量, 将用电信息采集网络延伸到户内设备上, 大大扩展了用电信息采集范围。国家电网公司提出用电信息采集系统“全覆盖、全采集、全费控”的建设目标, 基于网络计量的高级量测系统赋予“全覆盖、全采集”以崭新的内涵, 不仅采集用户总用电量, 而且采集每个电器设备的用电量;不仅覆盖全部电力用户, 而且覆盖用户所有用电设备。通过网络计量装置和高级量测系统, 为实现需求响应与互动用电提供了技术支撑。

网络计量的规划方案, 具有技术前沿、技术研究和市场前瞻性, 具备一定科研性质。

参照的主要标准有《DL/T 698 2010电能信息采集与管理系统标准》、《Q/GDW 1373-2013电力用户用电信息采集系统功能规范》、《Q/GDW 1379.4-2013电力用户用电信息采集系统检验技术规范》。

1 应用意义

网络计量可应用于采集到原始采集计算值, 可以主动地上传网络设备。

它是一种基于网络计算的新型计量方法, 在这种新型计量中, 量测与计算分离, 计算功能从分布于各用电节点的计量装置集中到网络, 即采用“本地采样、远程计算”的方式进行电能计量。

网络计量的输入数据是计量对象的电流和电压序列。量测终端 (去掉了计算功能的计量装置) 将本地采样的电压电流序列发送到远程计算中心 (计量主站) , 由计算中心进行集中计算和处理, 生成各计量对象的计量数据。网络计量的计量对象可以是用户节点 (如居民用户、工商用户等) , 也可以是单个设备节点 (如空调、冰箱等) , 不受物理空间的局限;电能计算的时间尺度正如电能表本地计算那样, 可以是日、时、分、秒, 也可以是任意时间段。

采用网络计量, 简化了计量装置, 降低了软硬件复杂度, 提高了可靠性, 降低成本, 方便维护;同时, 网络计量可以提供更加丰富的用电信息, 实现更加智能的用电监管。

2 总体架构

图1为网络计量系统总体架构, 主要由网络计量设备、网络数据计算程序以及外部程序组成。网络计量设备主要是对用电设备进行采样计量, 主动上传给计算主站的。网络数据计算程序主要功能是对原始采样数据进行计算, 得出有效电压, 电流, 功率, 电量数据, 并响应数据请求。外部程序主要指请求数据及对网络计量设备进行操作的客户端。网络计量设备是基础, 提供原始数据源;网络数据计算程序是核心, 对原始数据进行计算。外部程序是展示层, 获取计算后的数据。

2.1 主要构成说明

(1) 网络计量。处理主动上传网络计量原始采集数据, 数据保存在内存文件中。

数据请求

支持客户端对网络计算数据的请求, 计量后台可以把计算结果转发给请求客户端。

(2) 数据转发。转发对计量设备的操作。

2.2 关键数据流说明

(1) 网络计量设备与网络数据计算程序数据流。网络计量设备是客户端, 计算程序是服务端, 网络计量设备主动上传采集数据, 供后台计算。 (2) 网络数据计算程序与外部程序。外部程序可以连接网络数据计算程序, 通过TCP/IP方式获取计算数据, 或者发送操作网络计量设备的数据包。

3 详细设计

传统的计量是通过智能电表计量芯片直接做计算, 数据存储在采集终端里。优点是数据在本地存储, 只要正常供电, 就可以保证采集完整性, 缺点是业务扩展不方便, 成本相对较高。采用网络计量的方式, 只要保证数据可以稳定传输, 就可以持续计算, 优点是计算方便, 降低计算成本, 数据可以比较容易地扩充。

本系统采用标准C++架构开发而成, 具备如下特征: (1) 可扩展性和易维护性。采用多层架构和相关的设计模式, 改变某一层的实现技术, 其他层不需改变, 并且有利于系统的调试和测试。 (2) 通用性和开发的高效性。由于本框架的分层结构和统一的各层之间存在接口, 开发团队可以并行开发, 提高开发的效率。

网络计量系统功能划分如下:

3.1 数据计算

由网络计算中心计算的数据项有:

电压:A相电压, B相电压, C相电压。

电流:A相电流, B相电流, C相电流。

功率数据:有功功率 (P, A, B, C) 、无功功率 (Q, A, B, C) 、视在功率 (总, A, B, C) 。

电能数据:正向有功总电能 (PAP) , 正向无功总电能 (PRP) 、反向有功总电能 (RAP) 、反向无功总电能 (RRP) 。

各数据项计算公式如下:

电压电流相关计算公式

U (A) =sqrt (∑m2/n) , m为采样的电压或者电流值, n为采样值个数。

举例说明:假如采样数据为A相:U1, I1, U2, I2, U3, I3, U4, I4

B, C项电压或者电流同以上算法。

功率相关计算公式:

P (有功功率) = (∑U*I) /n (电压*电流之累加和除以计算的个数)

Q (无功功率) =电压*电流偏移四分之1的累加和除以计算的个数

如果计算出来的P和Q大于等于零, 则表示是正向功率, 否则就是反向功率。

假如采样数据为A相:U1, I1, U2, I2, U3, I3, U4, I4

那么P (A相) = (U1*I1+U2*I2+U3*I3+U4*I4) /4

那么Q (A相) = (U1*I4+U2*I1+U3*I2+U4*I3) /4

V (视在A) =UA有效*IA有效

电能相关计算公式

正向有功总电能PAP=P*Δt。其中P为Δt时间内的平均正向有功功率 (反向公式类似) 。

正向无功总电能RAP=Q*Δt。其中Q为Δt时间内的平均正向无功功率 (反向公式类似) 。

采用平均功率乘以时间主要是为防止上传的数据发生丢包情况, 提高计量的精度;或者防止多包发生的情况。

上述的PAP和RAP是一段时间内的电能量, 在实际应用中, 需要计算总累积电能量, 也就是常用的电能表码 (底度) , 也就是系统运行到当前时间的电能累积量。

在计算累积电量时, 实际上需记录上次的累积量PAP (上) 和累积时刻T (上) , 在每次接收到终端的瞬时电压、瞬时电流和相角后, 先算出P (有功功率) , 然后再计算出有功总电能。

3.2 数据转发

转发客户端对网络计量设备的控制命令。

3.3 数据请求

响应客户端对计算数据的召测。

4 性能指标

4.1 可用性指标

(1) 保证7×24小时不间断稳定运行; (2) 服务器日常CPU平均负荷小于65%, 忙时小于85%; (3) 服务器日常内存平均使用率小于60%, 最大并发时小于80%。

4.2 可靠性指标

(1) 系统可用率不小于99.9%; (2) 系统平均故障时间不超过10分钟。

4.3 响应实时性指标

系统在最大并发用户数条件下, 满足以下响应实时性指标要求: (1) 实时数据响应时间≤3秒; (2) 90%页面切换响应时间≤3秒。

5 应用价值

目前, 该系统已经在现场投入使用。总共接入有200块左右的测量仪, 后台对每块进行计算电压、电流、电量等数据, 并发送给测量仪进行显示。同时保存电量, 为其它电力应用提供数据。该系统从总体上节省了大量的人力、物力。普通电表如果每块按300左右的价格计算的话, 那么200块就需要6000块的成本;采用网络计量, 硬件成本只有原来的三之一左右, 只需要2000左右或者更少的成本, 大大节省了预算开支。此外, 网络计量无需人工抄表, 数据全部自动上传到服务器上、保存, 其它应用可以直接从服务器上获取相应数据, 减少了人力成本。

参考文献

[1]马建华, 等.网络计量学研究进展[J].中国图书馆学报, 2003, 29 (1) .

[2]尚金成, 等.电力节能减排的理论体系与技术支撑体系[J].电力系统自动化, 2009, 33 (6) .

系统设计应用 篇9

1.1 系统架构

某监控平台项目的系统架构由5层15个模块组成,在采集管理平台的管理下从最底层的被监控对象取得要监控的信息,发送给监控数据整合层,把数据进行分解后再整合存储下来;应用功能层根据整合后的信息依据一定的规则,生成告警并分类展示到综合门户上。用户通过浏览器访问监控平台系统综合门户,查看监控范围的IT设备状态信息和应用系统运行状况;同时凭权限查看所有监控信息的报表展示。该监控平台系统框架如图1所示。

如图1所示,监控平台自下而上纵向分成5层:监控对象层、数据采集层、数据管理层、应用功能层和展现层。

1.1.1 监控对象层

指监控平台的被监控对象,包括网络设备、主机、中间件、数据库、存储、备份和安全设备等平台设备以及业务应用等内容。

1.1.2 数据采集层

作为运营管理的基础层,主要实现是对管理对象的数据采集和操作控制管理。采集平台实现对被管对象配置、故障、性能、应用和业务等数据的采集、校验以及对采集平台的自管理;控制平台实现对被管对象的集中操作控制。

1.1.3 数据管理层

整个运营管理的核心层,实现对运营管理的资源和指标基础数据进行集中的建模、存储、管理等功能。

1.1.4 应用功能层

整个运营管理的应用层,主要是按照使用对象的不同提供监控管理、业务管理等各类应用功能,分为:集中监控管理平台和统一权限认证。

1.1.5 展现层

基于监控平台之上,展现业务数据以及基础数据监控的数据总览。实时展现业务和基础设备状态。

1.2 数据流程

系统的数据流程如图2所示。

1.3 系统逻辑结构

对Tivoli监控平台从IT基础设施采集来的数据进行整理后,发送给监控平台管理系统,主机对数据进行整合处理,把设备性能信息存储到设备监控数据库中,把应用系统监控信息存储到应用系统监控数据库中,监控系统对数据库信息进行分析生成报表,监控系统把报表、告警信息、状态信息呈现给综合门户。系统逻辑结构如图3所示。

2 监控平台模块

2.1 模块关系

如图4所示,资源和指标管理是监控平台的核心模块,监控平台运行的前提必须整理监控的设备以及设备的监控指标录入系统,在采集平台进行数据采集的映射,从监控软件tivoli和业务监控程序获取性能和告警数据,发送至事件管理和性能管理进行预处理,最后在监控平台呈现。

大屏则是根据业务需要从监控平台获取相关的业务层、系统层的性能和告警数据,按照特有的方式进行呈现。

2.2 资源管理

资源管理包括资源模型管理和资源数据管理2部分。资源模型管理对所有资源分类统计,建立所有资源的基础数据,定义资源之间的层级关系,资源所属管理部门、组织,资源的组成结构等。资源数据管理负责资源属性数据维护管理,对监控平台系统的所有IT基础设施登记,设备属性信息形成报表,提供给系统基础数据支持。

2.3 指标管理

(1)指标分类管理,对全局的指标进行分类维护、添加自定义指标项、修改指标属性。

(2)指标数据管理,指标的数据进行维护管理,也可从某一类的指标上继承数据。

(3)指标展示,按类或者按模型类型展示该类指标的当前状态。有报表方式和图示方式两种。

2.4 采集管理平台

采集管理平台分为2个部分:Tivoli采集管理利用IBM系统集成采集工具,取得对IT基础设施的性能数据;通过应用系统采集管理,取得运行在IT基础设施上的应用系统的状态信息数据。采集管理平台负责对这两种采集工具进行部署实施等。

采集管理平台是监控平台系统的基础平台之一,通过采集平台,把IT基础设施和应用系统等被管对象资源的agen采集工具发送来的数据,依照指标管理给出对应资源的监控项指标,对相应资源的对应指标数据进行采集。

2.5 监控模型管理

监控模型管理从资源库(CMDB)中获取资源数据,模型全景式展示了业务过程、应用分类及资源支撑关系。

(1)监控模型维护。建立监控模型,配置监控模型的参数,生成监控模型给综合分析展示提供模型支持。

(2)监控模型分类。监控模型分类可分为应用模型、资源模型、业务模型、结构模型4类。应用模型是以应用系统为原型的树形结构,资源模型是以资源连接架构为原型的模型结构。

(3)业务监控模型。建立如图5所示的业务监控模型后,如果KPI2上出现一场告警,则其上层的中间件服务器、中间件、该业务都会给出告警提示,该告警信息将呈现在综合门户上。

(4)结构化监控模型如图6所示,在连通性监控中,当A与B之间连通中断时,A与C不能正常连通,由于是A与B之间连通性故障,故不会判断A与C之间连通故障,而只给出A与B的连通故障的告警。

2.6 告警策略管理

(1)总体策略:是标准化策略、过滤策略管理、压制策略管理、关联策略管理、升级策略管理、恢复策略管理、推送策略管理7种策略的总开关。1条告警信息是否要以上7种策略对应的处理,就在这里设置。

(2)标准化策略:把不同告警软件或采集器采集来的原始告警标准化为中心统一格式的告警。执行一些字符组合替换操作。根据KPI信息及原始级别信息找到唯一标准化策略,之后根据策略执行标准化,如标准化不成功,与未丰富成功的原始告警存放在一起,通过处理状态区分。

(3)过滤策略管理:根据时间,资源列表,关键字等方式匹配标准告警,如匹配成功则把本条标准告警转存为过滤掉的告警。

(4)压制策略管理:根据压制策略,在同一周期内某条告警未达到足够的告警次数,则放弃此告警,如达到足够次数,则发布本告警。

(5)关联策略管理:根据关联策略,一段周期内,多个告警同时发生,则根据告警策略将这些告警转换成一条新告警发送。

(6)升级策略管理:当一条告警在长时间未处理,或累积到一定次数时,把本条告警根据相应策略升级为一条新告警。

(7)恢复策略管理:告警恢复功能有两个执行流程,第一种是默认流程,如果一条告警为恢复级别告警,则自动清除相应的原告警,本流程不需配置策略,系统必经过程。第二种流程是在当前告警里长时间未处理的告警,根据策略可认为其已经自动恢复,执行恢复流程。在告警恢复成功后,会自动执行一次告警推送流程中的运维中心交互操作,以关闭故障单。并且在恢复后记录恢复方式为自动恢复或超时恢复。

(8)推送策略管理:推送功能分为短信通知、邮件通知、建单推送、关单推送4种类型。其中,建单推送、关单推送2种策略在未启用流程管理平台时并不提示,不会执行已有的2种策略,且关单推送必须为恢复级别的告警。邮件通知、短信通知策略通过调用外部接口方式实现。

3 结语

在信息化进程不断深化的过程中,各种应用系统先后上线,IT基础设施的快速增多对IT系统支持的依赖度越来越高,每一个微小故障都会造成巨大损失。因此,具有专业化的应用系统监控管理系统意义重大。设计的监控平台系统将应用系统监控与通用监控工具的数据进行整合,联动告警和分析,形成统一的监控平台,及时发现和排除IT系统各个层次的故障问题,以保障IT系统的良好运作和效率,减少了由于IT系统故障而导致的业务中断。

摘要：针对Tivoli监控工具覆盖面广、使用深度不足、不能有效解决IT基础设施及应用系统管理中存在的问题,设计了专业化的应用系统监控管理系统。应用EOS Studio集成开发环境,以项目的形式组织应用开发资源,利用EOS Studio提供的向导、视图和编辑器等可视化的开发构件以及强大的调试、团队开发功能,将应用系统监控与通用监控工具数据进行整合、联动告警和分析,形成统一的监控管理,完善应用系统监控体系,应用统一的系统监控标准,以及时发现并排除IT系统各个层次的故障问题,保障IT系统的良好运作和效率,减少由于IT系统故障而导致的业务中断。

关键词：监控管理,数据整合,系统设计

参考文献

[1]施济瑜,苗放.基于Primeton EOS Studio平台的运算逻辑构件开发[J].电脑开发与应用,2008,(3):16-18.

[2]上海普元信息技术有限公司.Primeton EOS5.0构件库参考手册[K],2005.

[3]张友生.软件体系结构[M].北京:清华大学出版社,2004.

飞机轨迹测量系统设计与应用 篇10

近年来, 随着高性能空空导弹的研制成功, 对部队的飞行训练手段也提出新的要求。地面指挥人员能否及时掌握和了解飞行情况, 对于提高飞行试验的成功率和准确度, 从而大大提高训练和试验效率及试验结果的有效性都是至关重要的。

目前, 大多数飞行部队在训练飞行时, 飞机的位置是由雷达获取, 其实时性和精度难以满足要求。飞机轨迹测量系统利用飞机现有的挂弹接口, 不改变原有外挂电路及原挂装系统气动外形, 利用GPS轨迹测量技术和无线遥测技术, 将原挂装的导弹改装为多功能的GPS遥测弹, 通过地面接收系统, 实时准确获得飞机的位置、速度、轨迹等信息, 从而解决精确指挥引导的难题。

该系统作用距离要求达到120 km (视距传输) , 在多路径衰落环境和强工业干扰环境下, 能够正常工作, 满足系统误码率 (BER=1×10-4) 的要求。

1 组成及功能

飞机轨迹测量系统由GPS遥测弹和地面接收系统两部分组成, 框图如图1和图2所示。试验时GPS遥测弹挂在飞机上, 实时接收本地GPS信息, 调制数据电台, 经发射天线向空间辐射。地面接收天线实时接收GPS遥测弹的射频信号, 经数据电台解调后得到GPS数据, 通过RS 232接口输出到GPS数据处理站, 进行飞机的位置、速度、轨迹等信息的实时显示。

2 系统方案设计

2.1 系统参数设计

(1) 频带和调制体制设计

尽量选用成熟货架产品, 既能缩短研制周期, 经济性好, 也能保证系统的可靠性。设计选用902～928 MHz作为使用频段, 可以减小天线尺寸, 降低电磁环境干扰。调制体制采用跳频扩频体制, 提高抗干扰能力。

(2) 数据传输速率设计

数据传输速率的设计依据为GPS接收机输出数据量, 数据刷新率10 Hz, 每次输出字节小于98 B, 每字节8 b, 因此, 每秒数据输出为98×10×8=7.84 Kb。另外, 根据串行总线速率标准, 数据传输速率设计为19.2 Kb/s。

(3) 作用距离

系统传输链路损耗:

undefined

式中:PT为数据电台发射功率, PT =5 W;Pr为数据电台灵敏度, Pr = -110 dBm (误码率BER=1×10-6, 数据速率Rb=19.2 Kb/s) ;GT为发射天线增益, GT=-5 dB;GR为接收天线增益, GR=5 dB;M为系统裕量, 取7 dB。

根据电波传输自由空间损耗公式, 得:

undefined

其中:Ls为自由空间衰减功率 (单位:dB) ;D为无线传输距离 (单位:km) ;f为载波频率 (单位:MHz) 。

综合上述式 (1) 和式 (2) , 可得无线传输距离:

D=254 km

满足接收距离大于120 km的要求[1,2,3]。

2.2 GPS遥测弹方案设计

GPS遥测弹包括GPS接收天线、GPS接收机、数据电台、发射天线、电源和模拟弹体。组成框图如图1所示。

2.2.1 GPS接收天线

GPS接收天线位于弹体前端, 保证在挂机状态下不被机翼遮挡, 且要求与弹体共形, 不影响遥测弹气动外形。天线要求波束宽度大于160°, 波束内增益大于0 dB, 驻波系数小于2, 具有优良的圆对称半球波束和阻抗匹配特性。低噪声放大器与天线紧密集成, 在放大信号的同时较少地引入噪声, 供电由GPS接收机通过馈电方式提供, 增益不小于30 dB。

2.2.2 GPS接收机

GPS接收机接收GPS卫星信号, 解算出GPS天线的位置、速度、精确时间、卫星索引、精度因子等, 用于数据的实时显示。要求接收机实时定位测量误差小于15 m, 接收灵敏度小于-160 dBW, 带内干扰抑制大于60 dB, 数据刷新率为10 Hz。

接收机的测量精度在本系统中至关重要, 应能实现信号的快速重捕, 具有较强的带内干扰抑制能力, 适用于复杂场合的电磁环境[8]。

2.2.3 数据电台

数据电台要求采用跳频扩频通信体制, 双向数据通信方式, 支持点对点、点对多点传输, 具备超强纠错能力, 使用32位CRC检测机制, 数据出错后自动请求重发 (ARQ) 。要求工作频段为902～928 MHz, 输出功率不低于5 W, 跳频频点数大于90, 跳频速率大于90 Hz, 灵敏度低于-110 dBm (误码率BER=1×10-6, 数据速率Rb=19.2 Kb/s) [4,5]。

数据电台采用宽温度范围高灵敏度工业级跳频电台, 具有出色的远距离通讯能力和抗干扰能力, 可以绕过建筑物群通讯, 可在各种恶劣环境中提供健壮的无线链路, 稳定可靠的长时间运行[6]。

2.2.4 发射天线

发射天线在吊舱上安装, 要求重量轻, 体积小, 气动特性好, 因此选用倒F天线。GPS遥测弹是机载装置, 不会发生翻滚, 天线位于弹体下方, 方向图设计为全向辐射, 极化方式线极化。

2.3 地面接收系统方案设计

地面接收系统主要包括接收天线、频带滤波器、数据电台、电源、数据处理站和实时处理软件。组成框图如图2所示。

地面接收系统实时接收GPS遥测弹射频信号, 经接收天线、频带滤波器、数据电台解扩解调得到GPS串行数据流。数据处理站通过RS 232接口接收GPS数据后进行飞机的飞行轨迹显示。

2.3.1 接收天线

根据系统传输链路计算, 在保证150 km作用距离和误码率要求 (1×10-4) 的前提下, 接收天线增益设计为大于6 dB, 天线主波束宽度大于60°, 工作频率880～950 MHz。由于GPS遥测弹上发射天线是线极化, 为保证飞行姿态变化时的可靠接收, 地面接收天线设计为螺旋天线, 极化方式右旋圆极化。

2.3.2 频带滤波器

由于选用频段十分接近移动通信频率, 因此, 系统中必须应用频带滤波器, 且其性能指标对系统误码率影响很大。滤波器采用腔体滤波器, 设计指标为带外抑制 (@915±20 MHz) 大于45 dB, 插入损耗小于0.8 dB, 带内纹波小于0.5 dB, 驻波比小于2。

2.3.3 数据电台

数据电台接收射频信号, 解调输出GPS数据信息送给GPS数据处理站。该电台与飞机GPS遥测弹电台完全一致, 通过设置更改主站、从站模式。

2.3.4 实时处理软件

实时处理软件采用Visual C++ 6.0编程语言, 通过RS 232串行总线接口实时接收遥测弹的GPS数据, 实时解算速度、位置、时间、星数等信息, 以及相对于地面接收系统的角度、距离等, 在界面上进行实时显示, 显示更新频率为10 Hz[7]。

主要功能有:实时接收、存储、解算串行总线传送的遥测弹GPS数据;具有GPS数据帧的完整性检查处理功能;使用电子地图作为显示系统的背景;

实时显示飞机的飞行轨迹, 显示比例图可以放大、缩小;可以在电子地图上按照经、纬度、高度增加标志点;采用数据库存储技术, 可实现事后数据读取和重放。

3 试验结果

2008年1月, 该系统已在某机场进行空中挂飞试验, 共飞行10架次, 飞行高度10 km, 受飞行区域限制最远飞行135 km, 飞行区域与地面接收站夹角约为120°, 地面接收天线固定不动。飞行过程中系统工作良好, 直观的为指挥员显示了飞行试验情况, 接收数据误码率和系统作用距离满足设计要求, 深受部队指战员好评。

4 结 语

本系统利用飞机原有挂弹接口, 不改变外挂电路, 提高了系统的通用性和适用性;针对系统特点, 详细设计了无线数据速率、发射功率、GPS显示软件和货架产品的选型等。试验表明该系统能够实现远距离通信, 抗多路径衰落环境和强工业干扰环境能力强。该系统的研制成功对于提高部队的飞行训练手段具有十分重要的意义。

参考文献

[1]John G Proakis.数字通信[M].4版.北京:电子工业出版社, 2003.

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浅谈系统设计在产品设计中的应用 篇11

关键词：产品设计 方法 系统 系统设计

一、何为系统？系统设计又是一种怎样的设计理念与方法？

系统（system）一词来源于古希腊语，意思是由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。一个完整的系统是由元素、结构、功能三个要求组成的。

元素：构成系统的事物称之为系统的元素。

结构：元素间相对稳定有序的联系方式称为系统结构。

功能：元素间通过有机结构产生的综合效果称为系统的功能。

从系统的内涵分析，系统共有七个特性：

（1）整体性：整体性是指各要素一旦组成了有机整体，这个整体就具有孤立的、各要素所不具有的性质和功能。

（2）目的性：目的性即系统必须完成一种特定的功能，各元素、各子系统既相互协同又相互制约地达到系统的目的。

（3）有序性：即系统中各种多层次结构应有秩序地工作。

（4）层次性：是由于组成系统的诸要素的种种差异，包括结合方式上的差异，从而使系统组织在地位与作用、结构与功能上表现出等级秩序性，形成了具有质的差异的系统等级。

（5）动态性：即系统总是处于相对的稳定状态，而绝对地处于运动状态，随时随地在各种正常或不正常的输入与干扰信号下运动。

（6）稳定性：指的是在外界作用下，开放系统具有一定的自我稳定能力，能够在一定范围内自我调节，从而保持和恢复原来的有序状态、结构和功能。

（7）突变性：系统突变性是系统通过失稳从一种状态进入另一种状态的突变过程，是系统质变的一种基本形式。

系统论是研究系统的一般模式、结构和规律的学问，它研究各种系统的共同特征，用数学方法定量地描述其功能，寻求并确立适用于一切系统的原理、原则和数学模型，是具有逻辑和数学性质的一门新兴的科学。

系统论的基本方法，就是把所研究和处理的对象当作一个系统，分析系统的结构和功能，研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性，用优化系统观点看问题，世界上任何事物都可以看成是一个系统，系统是普遍存在的。

将系统论的理论思想运用到产品设计当中，就形成一种新的设计思想——产品系统设计。

二、系统设计理论产生的意义：

自然科学的目的是研究物与物的之间的关系，人文社会科学的目的是研究人、人与自身、人与群体的关系，而设计则是研究人与物的关系。在这种意义上，设计横跨了科学技术与人文社会两大领域。今天的设计技术来自理性的方面，而人在心理的许多方面都具有非理性的因素，因此，产品设计像其他许多创造性学科一样，还很难达到广泛程度的理性标准和处理方法，包含了诸多不确定性。相应地，工业设计的实践构成了直觉和情感的一部分，正是这样使得设计充满了魅力。就产品而言，市场因素要求产品外观形式创新，增加了形式、视觉的复杂性；技术动因则要求功能与形式的整合，增加了技术、产品或系统层次的复杂性。设计是连接科技、生产、经济领域和消费、文化及意识形态领域的活动或过程，它具有不同及多变的角色。产品设计要在技术与艺术、功能、与形式、宏观与微观等等联系之中寻求一种適宜的平衡和优化。片面地研究某一侧面并加以过分强调都必然导致设计的偏差。孤立地追求造型形式或技术功能的最优并不一定能保证产品整体的最优。产品的设计、生产、管理、产品的经济性、维护性、包装运输、安全性、可靠性等方面都应该从系统的高度加以具体分析，确定其各自的地位，在有序和协调的状态下发挥作用。

三、系设计主要研究内容：

在产品设计中，人、自然、社会3方面构成产品设计大系统，产品只是这个系统中的元素。从产品设计本身来看，产品的开发设计、生产制造、市场销售三个方面又构成一个整体。而这三方面分别涉及色彩、形态、功能、结构、人机、环境、技术和材料等。

产品设计的核心问题是协调人一产品一环境的关系。因而对于产品设计而言，可以从三个层面进行思考。首先是人、产品、环境组成的社会、经济、技术、文化的宏观层面。它主要影响产品的发展方向，是产品设计的战略层面，主要研究“设计什么”的问题，即设计的目的。其次是产品与人、企业、分别构成的中观层面。人的分析主要研究如何从人的角度来思考设计问题，即满足人的合适性要求。企业分析主要从企业角度来研究品牌问题，即满足企业的统一性要求。环境分析主要从自然的角度来研究发展问题，即满足环境的可持续性要求。中观层面主要关注“用户、企业、环境有什么需要，怎样满足”的问题，即设计的途径。最后是对产品本身的研究，主要是造型、材料、加工等方面，称之为微观层面，它主要侧重于操作的角度，主要侧重“怎么设计”的问题，即设计的方法。

产品系统设计要素简要解析图：

四、系统设计共性研究：

产品系统设计发展至今分别发展出不同的方向，针对不同的对象有相应的系统设计方法，比如：基于产品品牌的系统设计，基于产品用户的系统设计，基于产品生命周期的系统设计等。它们各自有各自独特的设计方法，分别学习掌握这些方法，需要一定的时间和精力，所以找到它们的共性，并形成成熟的理论方法，具有十分重要的意义。

在分别研究它们的方法理论之后，总结出系统设计最核心的三点，即：系统研究，系统分析和设计定位。

系统研究的目的：为下一步的分析做好充足的理论与实践资料。

系统分析：系统分析是系统设计中最重要的一步。

系统分析过程是把设计对象及有关问题看做是系统，对这些系统的构成元素的联结关系进行认识和解析，在此基础上进行设计构思，经过反复的分析、综合和评价，直到得到满意的结果。

系统分析就是为使设计问题的构成要素和有关因素能够清晰地显现面对系统的结构和层次关系进行分解，从而明确系统的特点，取得必要的设计信息和线索。系统综合是根据系统分析的结果，在经评价、整理、改善后，决定事物的构成和特点，确定设计对象的基本方面。

系统作为许多分系统和组成要素的集合，常常是较为复杂的。除了要在整体上把握系统的特性外，还应对其进行解析，把大系统分解为若干分系统，分系统也可进一步分解，这样就有利于对分系统用以往的经验和知识来分析和处理，把复杂问题条理化、简单化。最简单的系统分解是结构要素的分解。

在分解时，有两点是应该注意的，一是分解的程度应适当。过细不仅花费精力，还使系统综合变得困难，过于粗略则不利于分析，因此，分解为分系统的数目问题值得注意。二是选择好分解的位置，应在分系统间联系最少处，以免各分系统分析时的干涉过多。

要素分解完之后，绘制成系统分析图。将各各要素之间的关系表现出来。找到设计突破口。

设计定位：根据找到的设计突破口，确定设计方向。小结、

气象高清天气会商系统设计应用 篇12

目前, 随着气象部门计算机信息网络、多媒体技术的不断发展, 根据天气会商的要求和业务特点, 高清视频天气会商系统也纳入了天气预报业务当中。它能满足了我区气象服务体系建设中个性化、专业化、多样化的需求。实现全区视音频天气会商、学术交流等活动对图形、图像、数据、音频等同步交互和真实繁衍。因此, 以多媒体技术为手段视频会商系统为核心的高清视频, 高保真音频和通信的技术, 在气象天气会商业务中得到了广泛的应用。

1 高清视频会商系统的选择

根据市场的应用情况和系统技术调研, 我们选择了锐讯 (RADVISIONSCOPIA ELITE5000) 高清硬件结构的视频会商、会议系统。组成了以多点控制单元MCU为核心, 星形结构的信号处理平台。该系统由MCU、终端和周边视音频设备组成。系统采用了全数字、全编全解的DSP处理技术, 系统分辨率为1080P/30fps。MCU能实现在多分屏、混速、混协议、双流、16:9的画面比例等模式下, 对视频信号的精度、清晰度、色彩逼真还原, 满足了高清显示基础条件。利用了MPEG-4音频编解压技术, 达到了音频信号的信噪比、清晰度、保真度等技术指标, 建立一个无缝连接的专业的视频会商系统。

系统终端设备采用 (XT1000) 。它具有统一标准的驱动接口, 并为各种移动计算设备预留接口。会商系统播放主流图像时, 同时支持一路电脑实时播放动态高清HDMI、DVI的视频影像, 高清或标清VGA、S-VIDIOU信号的辅流采集, 以实现双路图像、数据内容实时播放。终端音频的高保真数字、模拟信号的采集和推送。支持TCP/IP协议及其他各种标准协议。

系统硬件设备中固化代码, 一旦开始运行就不需要人工过多的干预。系统操作不需要提供操作命令, 它通是过系统的图标链接调用命令向用户提供服务程序。系统工作稳定, 声像同步好, 本地、远程声像滞后性小, 操作简单, 系统意外离线恢复快。

2 系统组网及配置

我区高清视频会商系统基于现有IP网络, 网络结构采用MPLS_VPN电路。构成区局到市局为10M, 区局到县局为4M二级网络的星形拓扑结构。我们将系统设置为二级会商、会议构架。全区所有区、市、县局会商终端都与区局一台MCU联接, 组成一个以区气象台会商室和区气象局视频会议室为主会场, 各直属单位、市、县为分会场的视频会商、会议系统。见图1。

2.1 系统组会形式

我们配置的MCU支持终端组会功能, 每一台终端都可以通过IVIEW智能综合会议管理系统, 组织全区会商、市局与所辖县局会商、跨市局的分组会商, 还可以用遥控器独立调MCU的资源组建会商。系统可同时召开40个用户以内不同会商。这样, 就可在市、县局之间召开视频会商、会议时, 不需要派专门的管理人员对会商多点控制单元MCU进行控制。

2.2 系统组网规模及配置

全区33个局、站同时接入, 考虑今后的发展和有关业务单位的需求, 备用7个会场的接入点。系统设置了一台会议控制40点单元的MCU, 安放在信息中心的核心机房内。区局设置三个一级会议室, 分别是业务大楼的区气象台会商室、行政楼两个局级会议室, 各配置一套高清多输入、输出视频口的会议终端。在三个直属单位、五个市局和各县、乡二十二个二级分会场, 分别配置一套五口的输入输出会议终端。

系统参数配置。视频会议系统主要由三部分组成:

(1) 视频会商控制单元 (MCU) :完成多路音视频的分发控制, 配置128Kbps-12Mbps带宽的会议接入。支持桌面移动视频接入网关SDS, 满足桌面视频、移动办公3G视频接入。系统支持CF至4CF、720P60fps、1080P30fps分辨率, 开窗最大为16分屏, 混速率、混协议、双流、加密等功能等模式下40台终端接入。系统终端显示具有中文字幕、会场名、条幅。支持高清与标清混合会议, 最高4种格式 (速率、分辨率、视频协议) 。两台MCU之间1+1互为备份的全硬件全编全解DSP处理平台, 2冗余电源。

全网组会, 使用IVIEW智能综合会议管理系统, 支持虚拟分组会议, 每组会议独立控制。

(2) 会商终端:完成组织会商及会议控制功能。支持64Kbps-6MB呼叫带宽;支持1920x1080P 30Fps传输, 采用2路高清信号输入、输出, 支持高清HDMI、DVI Ypb Pr信号。支持H.239双流, 支持H.264, 基于DSP的硬件结构。

(3) 终端音视频采集与扩声:会商终端采用数字、模拟音频信号的采集、均衡扩声与回声抑制。

3 系统标准及性能

宁夏高清天气视频会商, 实现双流数据传输, 同时传送两路视频, 其图像符合国际标准的HD1080P/30fps效果, 占用的网路带宽在2Mbps以下, 最大限度的降低网络带宽的利用率。系统在网络丢包率在5%的情况下, 视频图像采用前向纠错功能无马塞克现象, 使图像更清晰、更细腻、更稳定。

3.1 标准和规范

系统符合相关的国际、国内行业标准。采用业界的SIP与H.323双工作栈, 视频编码技术采用当前适用于IP网络多种带宽的视频压缩算法, 即H.264、MPEG-2、MPEG-4压缩标准和兼容图像编解码技术, 实现高清晰度画质 (可达1080P 30帧/秒) , 支持H.239双流协议。采用宽带音频G.722.1 C (Siren14) 及G.719 (Siren22) 算法, 提供高保真CD音质, 保证视频会议的质量。

3.2 设备的可靠性和稳定性

(1) 系统核心管理设备、视频会议终端高度集成一体化硬件设计, 非PC结构;不惧怕病毒的袭扰、攻击;无操作系统故障, 不会死机导致会议异常中断。

(2) 视频会商系统具备自动降速 (Down speeding) 功能, 会商进行中即使传输网络的带宽质量发生变化, 传输带宽突然变窄, 系统也不会中断工作, 保证会商照常进行;会自动适应当前带宽, 使会商质量保持较好状态。在IP网络上运行时, 具备多重QOS保障, 支持NAT, DHCP, RSVP, QOS, TOS等多项功能。

3.3 系统兼容和扩展性

本会商系统采用了国际统一标准的H.261、H.263、H.264等压缩编码标准和SIP/H.323体系结构, 能很好地保证与其他采用H.323体系视频会议系统互通, 满足在H.323体系下的所有设备的互联互通。

满足可扩展性、综合应用性、互通性等的要求, 核心媒体交换设备应具备多协议混网的接入能力, 实现与H.323系统的信令转换, 实现互通, 为系统以后语音、视频、数据的融合。因此可以兼容不同厂家的标准化终端设备, 为以后扩容创造有利条件。

3.4 安全性

管理MCU采用多级密码认证模式, 不同级别, 操作权限不同。采用AES加密, 进一步加强系统的安全性。

4 系统的功能目标

本系统召开全区天气会商的同时, 还可用另建虚拟会场的模式, 通过其他未参加会商的会议终端, 对中国气象局视频会议或中央气象台视频会商视、音频信号进行转发。

宁夏气象高清视频天气会商系统建成后, 可依托本区气象信息网络系统平台, 开展本区视频天气预报会商、会议和业务工作指导。还可以为本区各市、县局转播中国局的高清视频会商、会议。为中国气象局和我区气象视频信息共享、知识交流和防灾减灾工作创造有利条件, 充分发挥高科技视、音频技术在气象业务、办公中的实际应用。

5 视频天气会商系统建成后的效益

该系统建成后, 是一个符合国际、国内标准的系统, 并且能够综合考虑到在网络结构、应用、管理、系统扩容升级等, 适应未来视频会议和多媒体应用的发展。它将业务会商与行政会议进行良好结合, 可充分利用全区气象部门现有的局域网, 使日常会商、会议效率有明显的提高。并能直接观看到各观测站点的实况、图像和数据, 从而进一步提高预报决策水平。同时, 也是全区气象预报的技术交流平台, 能够实现处理突发事件、重大事件、涉外事件以及日常办公。另外, 召开视频会议, 节约了会议人员的车辆费用和往返路途时间, 而且大大的提高了工作效率。

摘要：宁夏气象视频天气会商系统是高清多路编解码数字式视频、音频交互系统。它利用宁夏气象局现有的网络系统资源与区、市、县进行天气会商, 形成一个拥有智能化控制稳定的高清晰度的会商系统。充分发挥了各种文字、天气图表、动态卫星云图信息资料的综合作用。搭建了全区天气预报业务的技术交流平台, 加强我区气象预报专家的相互协作, 从而进一步提高预报决策水平及工作效率。为促进宁夏灾害性天气预报、气象决策服务、防灾减灾工作的开展起到了重要作用。

关键词：高清,视频,会商,设计,应用

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