功能组成（精选7篇）
功能组成 篇1
1 什么是车载动态取证系统
目前, 交通执法部门如交通警察、运输管理部门等, 在公路现场处理违章事件时, 经常会遇到一个最大的问题——取证难, 例如无法记录车辆违章过程中的信息, 或没有纪录到违章车辆的标志特征, 导致违章行为难以处理;还有在进行车辆稽查时, 无法查询车辆历史违章和未处理的违章信息;以及远程指挥中心无法获取执法现场具体情况 (如照片、视频信息) 等。
解决类似上述公路现场执法取证难的有效方案就是采用车载动态取证系统。该系统是指采用先进的数字视频处理技术, 在警车或其他执法车辆上安装车载终端, 对执法过程中的视音频信息、图片信息、雷达测速信息、GPS卫星定位信息等, 进行采集保存处理;判定车辆是否违章驾驶, 通过分析车辆特征信息辨认车辆是否存在未经处理的违章记录;系统还可通过无线网络将现场信息上传至指挥中心, 后台软件可对违章数据进行检索、编辑、入库、生产罚单等后续处理工作。
2 车载动态取证系统的发展历程
车载动态取证系统是随着数字视频处理技术的快速发展, 针对现场执法的需求而兴起一项新兴技术。系统已经由简单的视频录像采集向智能化、网络化的方向发展。
2.1 传统DV (数码摄像机) 拍摄
执法人员携带DV机对车辆违章行为进行拍摄是动态取证系统的雏形。而DV机取证的优势在于:设备成本低, 易于操作。但DV机拍摄在车载环境下使用有以下问题:
(1) 视频数据完整性不好, 录像易被人篡改;
(2) 证据信息量小, 难以在拍摄违章车辆违章过程时, 同时采集车辆标志特征信息 (如车牌号码) , 缺少地理坐标 (GPS卫星定位) 等信息;
(3) 不够专业, 采用民用DV难以应付长时间恶劣环境下使用的需求;
(4) 操作人员较为辛苦, 由于DV只能拍摄车前方的信息, 其他方向信息则需下车拍摄;
(5) DV拍摄的录像数据检索复杂, 后处理需占用大量时间。
2.2 车载硬盘录像机+车载云台
车载硬盘录像机+车载云台模式是将动态取证系统安装在执法车辆上, 使用车载云台获取违章视频信息, 数据存储在车载硬盘录像机中。该方案解决了大容量视频数据长期存储的问题;使用工业级的设备, 确保设备在恶劣环境下长期使用的要求。
不过, 车载硬盘录像机方案虽然解决了民品设备车载环境使用不专业的问题, 但在实际执法使用过程中还存在以下不足:
(1) 传统的车载硬盘录像机不具备雷达测速仪接口, 无法接入并记录雷达测速信息;
(2) 不具备车辆特征信息智能识别功能, 同时无法与历史违章数据进行比对;
(3) 没有完整的后台处理软件, 后台编辑处理所需时间较长。
2.3 智能化、网络化的车载动态取证系统
智能化、网络化的车载动态取证系统是专门为道路现场执法取证而设计研发, 可记录完整的违章信息, 图并2可对违章车辆的违章过程以及车辆特征信息进行智能识别;数据可通过无线网络与中心交互, 向指挥中心实时上传违章信息。
智能功能可以实现以下几点:
(1) 违章行为的识别, 通过视频数据分析目标车辆是否违章、违章类型, 并可实现对违章车辆进行跟踪拍摄。
(2) 车辆特征的识别 (车牌识别) , 通过机器视觉自动分析识别车牌信息 (包括车牌号码、车牌颜色等) , 并可将识别后的车牌与历史数据库进行比对。
无线数据网传可采取以下模式:
(1) 可通过移动网络运营商如中国移动、中国联通、中国电信的数据传输2.5G网络GPRS/CDMA/EDGE或3G网络WCDMA/CDMA 2000/TD-CDMA等模式传输取证数据。这一模式的特点是, 运营商无线数据传输速率较低, 一般只能上传低帧率的视频和照片等信息;主要优势在于网络覆盖率高, 投资成本低。
(2) 自建无线数传网络进行数据上传, 主要包括:WIFI (IEEE 802.11) 、WIMAX (IEEE802.16) 、OFDM (正交频分复用技术) 等网传模式。并且, 此类网络模式带宽较高, 可满足清晰的视频传输, 并上传完整的证据链, 但自建无线网络投资成本较高。
3 目前市场对车载动态取证系统的需求
3.1 证据链要完整可靠
取证系统需提供执法人员完整的证据链, 以便在当事人对执法机关的执法决定不服时提供准确、清晰的违章证据。
证据链需具备以下特点:
(1) 执法事件发生的时间、地点, 能反映执法过程的视、音频录像资料, 并可接入雷达测速仪等设备;
(2) 采用水印或加密技术, 录像或照片等信息应不可私自改动;
(3) 证据必须准确、可靠, 例如雷达测速误差值必须符合国标要求。
3.2 具备智能化、网络化功能
智能化、网络化是视频数字处理技术未来发展的大方向, 车载动态取证系统也应符合技术发展的趋势。
智能化技术可通过机器视觉大大节约人力资源, 减少操作人员工作量, 提高工作效率;网络化则通过无线网络传输功能, 方便中心和车辆终端直接的数据交互, 便于沟通。
3.3 车载环境使用的需求
系统应满足车载环境下高可靠性的要求;能在振动、颠簸、高温等恶劣环境下长时间无故障运行;环境适应性和电磁兼容等项目应符合国家相关技术标准。
车载电源电压变化范围很大, 取证系统电源应满足宽幅电压输入、抗冲击等性能;并尽可能的减小系统使用功耗。
4 一套优秀的车载动态取证系统应具备什么
一套有效的能满足以上需求的车载动态取证系统, 就是可规范驾驶行为, 降低因违章行驶导致的交通事故率;此外系统还具有预防袭警, 保护警员等作用。它需要具备以下几点:
4.1 强大的后台处理能力
(1) 便捷的违章数据检索编辑
车载动态取证系统获取的信息量很大, 对全天的录像进行检索处理工作量也很大, 如果全部视频回放检索, 会造成“半天拍违章, 半天做罚单”的问题, 且操作人员无法集中精力不间断地观看枯燥的道路视频图像。目前解决该问题的办法有:车载前端主机在抓取违章纪录的同时, 对不同的违章信息分类标记处理, 以降低后台检索的难度。
(2) 数据长期存储
车载动态取证系统前端获得到的数据经过处理后, 需在后台数据库长期保存以备日后查找, 如何解决违章信息长期存储是一个难题。从目前看, 解决此问题的方法是可将数据存储在大容量的磁盘阵列中, 并及时删除或转移过期数据。
4.2 可操作性强
目前市场上车载动态取证系统多为拼凑组装, 例如手动改变摄像机角度或使用鼠标键盘操控, 产品操作性能不好。因此, 取证系统终端操作应简易实用, 车载云台控制、雷达测速控制、视频数据显示回放控制等功能, 应集中在一个专用的车载键盘或手控器上实现。
4.3 智能化功能的实现
由于车载动态取证系统在使用中, 外界场景变化明显, 因此实现智能功能技术难度很高, 例如车牌识别功能, 在天气或时段发生变化时, 车牌识别的准确率会受到很大影响, 这就要求车牌识别算法能适应不同环境变化的需要。
4.4 无线网络传输功能
证据无线网传的实时性、准确性、安全性要求高;应选择合适的无线网传的模式和加密方案。
4.5 夜晚环境使用
系统应具备全天候使用的性能, 不受外界光线条件变化的影响, 在夜晚低照度或黑光情况下可提供辅助光源补光功能, 系统支持红外或白光等补光模式。
5 车载动态取证系统实现方案
5.1 系统组成结构
车载动态取证系统终端:车载终端安装在执法车辆上, 用于对车辆的违法行为的取证;对车牌进行黑白名单比对, 查询嫌疑车辆。
网络传输设备:将车载终端取证信息上传中心。
车载动态取证系统后台软件:分析处理违章信息。
5.2 实现方案
(1) 前端数据采集
前端数据采集应该包括车辆违章过程的视频信息、违章车辆特征信息 (车牌照片或视频) 、违章车辆实时车速信息、GPS卫星定位信息等违章证据。
(2) 违章证据纪录处理
将前端采集到的数据信息使用大容量存储介质存储前端采集的信息;对特征信息进行智能分析处理 (如车牌识别) ;并与黑名单进行比对, 查找该车辆是否有历史违章行为。
(3) 后台处理软件
后台软件对违章证据进行检索、编辑、剪切、并上传中心服务器;指挥中心可通过客户端软件与前端设备进行无线交互, 了解前端实时信息。
6 海康威视推出全新车载动态取证系统
不同于目前常见的单一取证技术 (如车牌识别或车速检测等) , 海康威视创新研发的新产品DS-8600HMF系列车载动态取证系统, 是一套为客户提供的从前端到后台处理的完整解决方案:采用高可靠的嵌入式结构, 结合了海康威视自主知识产权的车牌识别算法、数字视频编解码技术, 以及雷达测速、GPS卫星定位技术、无线网络视频传输技术、夜晚补光技术等先进技术。该系统可广泛应用于公安威慑犯罪、执法取证、警员保护等领域。
附:海康威视车载动态取证系统之典型应用
◆高速交警取证
超速行驶、低速行驶、逆行、违章占道、违章停车、车辆稽查等。
◆交管局取证
违章占道、弯道超车、违章压线、逆行、车辆稽查等等。
◆运管取证
运管部门养路费稽查等。
功能组成 篇2
MES系统由精确计划、时间看板、项目管理、能力平衡、派工单管理、成本管理、设备管理、人员管理、客户管理、工作日历管理、数据采集、远程监控、统计分析、数据接口、车间工艺布局等十五部分组成，这十五部分是个有机的整体，共同组成MES系统。
全闭环的MES系统
MES 系统模块构成
生产计划（精确计划）是整个MES系统的核心。MES采用图形化的高级排产算法, 最大程度地优化生产计划。具有按交货期、精益生产、生产周期等多种排产方式，可最大程度地满足各类复杂的排产要求，MES具有即时的图形化计划看板，方便直观的图形看板的形式，以即时和实时的方式提供了真实的交货日期。察看计划看板，便可知道落后于计划的作业，鉴别出哪里是瓶颈、在哪里停工„„。MES是全透明计划系统，便于监控所有产品的进度和生产，一旦一个产品投产后，就可随时监控和控制这个产品的进度情况，如：该订单处是否已经投产？交货期能否准时？是延误还是提前？具体时间是多少？以产品、部件、零件、工序等多级别管理生产，结构清楚，一目了然。可以立即查看一个项目及其子装配或一个零件及其工序的所有相关信息，有限生产能力的排产系统，它能够考虑到实际的能力，并可根据实际情况随时做出调整。
1、精确计划
所有产品、部件、零件、工序全以形象直观的图形化表现，并以不同的颜色来区分。当产品或工序开始后，颜色条的长度将实时地减少，直到最终完成。在不同设备之间通过简单地拖放，就可方便地重新安排该产品或工序，所有因此而受到影响的产品将被重新排产。精确计划看板可非常直观的查看每个订单的完成时间，在交货期内是否能完成。精确计划看板能方便地查看每台设备每天的工作计划，计划每天开始时间、结束时间，机床准备时间。用户可对时间情况进行工序拆分、生产订单拆分、工序合并、外协加工、手工用鼠标拖拽调整机床的生产计划和对订单工序进行编辑。所有的更改只有保存后才会生效，因此您可以进行各种可能排产的尝试。
2、时间看板
在时间看板里，可以用红绿黄三色灯显示该项目的生产状态：提前、延期还是按期生产。
可以很直观地查看每台设备、每天的任务情况以及任务的进展情况，并可根据实际情况进行动态调整。
可以显示出本零件包含的所有工序及工序的先后顺序，可方便定位影响本产品交付的瓶颈工序。
3、项目管理
在一个窗口中显示该产品中各部件、零件、工序的计划信息，可实时显示出各计划的计划日期、是否已开工、能否准时完工等信息，可方便定位制约整个产品、部件、零件的瓶颈。
可直观地通过产品结构树的方式查看产品制造BOM，并可直接进入各部件、零件、工序，进一步查看各详细信息。
在项目管理中，采用有“红绿灯系统”的颜色，使您很容易地查看每个订单和工序的状态。包括是否投产、计划数量、计划交货期、所用时间、提前（或延迟）时间、已完成数量等，所有信息一目了然。
4、能力平衡
通过直观的图形、数字表示，JobDISPO系统提供了一个机床负荷以及每台机床生产任务的视图及分析功能。您能够看到哪些机床负荷过重，哪些机床未充分利用。您可以组织加班工作来对付负荷过重的机床，或重新调整计划工作给其它未充分利用的机床，以便优化生产和平衡机床负荷。
用数字和图形的形式，显示出每个资源的可用能力和计划利用率，并将最大的时间间隙用黄色进行标记。单击最大的时间间隙，窗口将自动跳转到作业计划板。这种方式可以非常容易地回答下面的问题，譬如：“下周我们有空闲的加工能力吗？”，“这个急活能挤进去吗？”等。
通过以上图形显示、统计、拖拽等方式，从而可根据实际生产情况进行生产能力的平衡调整。
5、派工单管理
当生产计划完成后，可自动生成派工单，内容包括产品名称、图号、工序、设备名称、加工时间等各种信息，并可根据客户的实际需求定制各种格式与内容的派工单。
6、成本管理
可自动生成各产品、部件、零件、工序的各种成本报告，如生产时间、制造成本、夹具成本等，内容及格式均可方便地自行定义。
7、设备管理
JobDISPO MES 可以方便设置各设备基本信息、单位时间生产成本、工作时间、排班计划、指定操作人员等。
也可对设备进行分组管理、分工段管理。
并可以随时查看每台设备的所承担的任务及任务的进展情况，包括任务名称、开始日期、计划完工日期、生产数量、实际开工情况、实际完工情况等。点击任务，可直接切换到该任务的计划看板。
8、人员管理
一套成熟的管理软件，必须有非常成熟和完善的系统管理功能，本系统就是用来完成整个系统的用户、用户组、用户权限、组权限、系统运行监控等的管理。本系统的设计目标是使 MES系统能够按部门，按人员分配系统操作权限，真正做到各司其职，每个人能够看到自己该看到的，又不能看到自己不该看到的。
☆可通过工厂日历可定义法定节假日、每天的工作时间、每周的工作时间。
☆通过制造单元定义加工设备、设备加工成本、设备工作时间。
☆可将机床进行分组管理，可按需求将相同属性机床进行分组管理。
☆定义工人的工作时间、分管设备、工资等信息
☆可管理产品客户、供应商的联系方式、税号等可以方便设置各人员基本信息、人工成本、工作时间、排班计划、可操作的机床等。
9、客户信息管理
可对客户各类信息进行详细管理，并可对客户进行分类管理。
10、工厂日历管理
可以方便设置工厂日历、周工作计划等情况，使生产计划更精确。
11、数据采集
通过采集实际的加工数据可以合理地编制生产作业计划和进行生产前的成本核算。计划是柔性可变和准确的，它能随着实际情况的不同进行调整，以保证数据的真实性。这样保证您的整个加工过程是透明的、有效率和可控制的。
JobDISPO MDC机床监控和数据采集系统也具有操作简单的优点，易于为用户所接受。由于担心生产中出现过度控制，进行数据采集和监控是很重要的。基于这样的考虑，FAUSER AG开发的图形作业计划的MDC将工票界面参数化，打开工票的界面，操作员可以输入每个零件的加工工时，也就是输入零件加工的开始时间和结束时间，操作员慢慢学会了半自动方式采集机床数据，数据采集的常用方式包括键盘输入，触摸屏和条码扫描。通过工业级的条码扫描仪来采集数据是最放心可靠的方式，它避免了人为手工输入的失误。JobDISPO MDC经过了实践的考验被证明是方便实用的，可以通过条形码来鉴别操作员的身份，将事件信息做成条形码后，操作员可以将条形码在条码扫描仪上扫描一下输入电脑，表示他的工作任务，点击软件图标开始，就可以进行零件的加工了，就是这样简单！工作任务完成后进行确认也是类似的操作，这样操作员能很好地对生产过程进行控制。软件的另一个好处是操作员完成工作任务后，可以直接借助系统软件就可以申请开始下一个工作任务。例如：某个零部件供应商往往因交货期太短，不能预先计划订单和准备生产任务，使用了JobDISPO MDC后，在进入实际的生产加工前，他就能合理地进行精确的生产作业计划，这样他就能很好地控制加工的小时费用和成本核算。
12、远程监控
JobDISPO eMDC远程监控可采用图形化和文本两种方式来监控生产作业情况。订单在哪台机床加工、哪个操作工人、哪个工序、属于哪个订单、什么时间开始、什么时间结束，加工时间需要多久等详细情况。图形化监控采用不同的颜色来表示作业的不同状态，JobDISPO eMDC软件提供了通过网络在线浏览机床加工信息的功能，下图中机床上侧的红色、黄色、绿色分别代表设备关机、空闲、运行中，并显示出正在加工的产品及其基本信息。
优点：
☆ 简单方便，容易使用。
☆ 满足大众化需求，反馈事件不受数量限制。
☆ 能与你现有的ERP或其它MES进行系统集成。
☆ 为CAD图形文件和其它多媒体数据提供数据接口。
☆ JobDISPO MDC能同时多任务处理多台设备和多个操作员的任务请求。
☆ 对机器设备、操作员、订单和其它数据具备强大分析功能
使用JobDISPO eMDC的用户能通过IE、Mozilla、OPERA等系统就能进行网页浏览数据信息。它是基于微软的ASP.NET架构开发的，使用了IIS网络信息服务，支持广域网和局域网，使用了SSL安全套接层协议确保数据访问的安全可靠，并允许多用户同时访问数据，用户即使是在家里也能通过网络访问数据。用户能通过Internet访问后了解相关信息，如企业加工能力、正在生产的产品及状态等，也可以在线浏览零件CAD的二维图纸和三维模型等。
JobDISPO eMDC基于网络在线浏览生产数据
13、统计分析
JobDISPO MES 还具有强大的任务冲突管理功能，可以方便地查看任务冲突情况及具体原因，比如：刀具未准备到位、原材料未准备到位等。点击任务，可直接切换到该任务的计划看板。
也可以查看每台设备、在任意时间段的任务负荷、任务正点完工、延迟完工、机床利用率等信息，便于进行能力平衡调整。
还可以查看每天、每月、每个产品的完工等各种生产情况。
14、数据接口
JobDISPO MES可以按照月、季度、半年、整年或任意时间段，将产品、部件、零件、机床等相关任务进行输出，可以输出为PROJECT、EXCEL等多种通用格式，各类数据格式均可方便定制。
15、工艺生产布局
从2001年到2004年，由德国国家研发基金会BMBF提供经费，FAUSER公司牵头，多家著名大学与企业共同配合（包括BMW公司、慕尼黑大学、柏林大学都参与了这个项目的研究），成功开发出一套工艺生产布局仿真与优化的系统，最终衍生成JobDISPO MES的FAP 模块。
JobDISPO FAP软件涉及了厂房、后勤、物流和车间的布局规划和管理等多个方面。用户可以将用Autocad画的厂房布局图导入系统，生成新的软件格式，然后可以开始设计工作，进行系统优化和仿真。通过这些仿真结果，系统可以对机床设备布局和物流计划生成改进方案，通过这些改进建议，我们可以降低成本，提高生产效率，使用了JobDISPO FAP系统后，我们企业的生产系统可以不断地持续改进，从而降低了企业成本，增强了企业的市场竞争力。优点：
1.能为您同时完成车间机床布局，物流传输，后勤保障的全面规划。目前市场除我们外找不到其他软件能做到这一点，能与ERP/PPC系统集成，并行处理企业生产过程中的多个任务。
2.能为你的生产活动持续不断的提出改进建议。3.提供高品质和精确的生产计划
4.能对车间生产活动的物流进行模拟仿真。
功能组成 篇3
【关键词】安防监控系统；设备布置；主要功能
1、工程概况
某大型住宅小区工程总建筑面积约60000平方米。小区共有一个出入口；2个地下车库机动车出入口，2个地下车库非机动车出入口。在小区出入口，小区地面主要道路、地下车库出入口，各单元出入口、各单元地下层到地下车库出入口、地下车库通地面出入口、地下车库内主要道路、电梯轿厢、监控中心设置彩色摄像机，以监视进出的车辆及进出的人员，要求能看清车辆的牌照及人员的面部特征，系统要求采用硬盘录像机，图像资料的保存须满足规范的要求。
2、安防监控系统概述与布置
2.1系统概述
安防监控系统是小区弱电系统的重要组成部分，是不可缺少的视觉延伸，在该小区中，监视点主要设在小区出入口、小区的主干道路等重要部位，对这些区域内人员及车辆进出实时情况进行了解，从而掌握整个小区的安全动态。典型的安防监控系统主要由前端设备和后端设备组成，前端设备通常由摄像机、手动或电动镜头、云台、防护罩、监听器、报警探测器和多功能解码器等部件组成，通过有线、无线或光纤传输媒介与中心控制系统的设备建立相应的联系。
2.2前端设备布置
根据相关标准规范并结合建设单位的管理要求，共设置114个摄像机，其中室外为高清1080P彩色枪式摄像机共12台，单体楼及地下车库为彩色高清720P摄像机共76台，大堂门卫为彩色高清720P摄像机共2台，还有电梯用彩色半球攝像机共24台；上述点位分布于小区出入口，小区地面主要道路、地下车库出入口，各单元出入口、各单元地下层到地下车库出入口、地下车库通地面出入口、地下车库内主要道路、电梯轿厢、监控中心等位置安装高清彩色摄像机。
在小区西侧出入口设置2台1080P彩色枪式摄像机，在小区主要通道设置10台1080P彩色枪式摄像机，外场共有12个摄像机。
在2个地下车库机动车出入口、2个地下车库非机动车出入口、2个通一期地下车库出入口共设置10个720P高清彩色枪式固定摄像机、在单元楼通地下车库口设置7个720P高清彩色枪式固定摄像机、在地面通地下车库出入口设置8个720P高清彩色枪式固定摄像机、在地下车库主干道设置18个720P高清彩色枪式固定摄像机、地下车库自行车集中停放区设置3个720P高清彩色枪式固定摄像机，地下车库共有46个摄像机。
小区内共有30幢单体楼，在每个单元楼地下一层电梯厅、一层电梯厅、自行车库出入口设置一个720P高清彩色枪式固定摄像机。在大堂门卫出入口设置2个720P高清彩色枪式固定摄像机。在每个电梯轿厢内设置一个电梯半球摄像机，独立采用模拟系统。
安防监控系统的终端是由7台网络硬盘录像机、2台DVR数字硬盘录像机和1台核心交换机、服务管理器组成。且在监控中心机房配置一套由16台22寸液晶监视器组成电视墙。摄像机立杆和支架的选用将注意安装牢固，避免风力引起立杆或支架晃动，影响图像质量。摄像机信号及电源引线都是室外管道敷设，避免环境对设备寿命的影响。
2.3交换机的配置
由摄像机的分布位置来就近配置交换机。根据标准规范，选择的交换机最好配有专用墙柜，在墙柜开门处设置报警开关与本项目报警系统连接，一旦打开柜门安保中心就会有报警显示。交换机为专用电源供电，并在设备箱中配置合适的蓄电池和充电电路。为满足数字摄像机传输的带宽要求，每台交换机的端口使用量不超过75%。
3、系统组成及主要功能
3.1传输部分
安防监控系统传输部分就是系统的图像信号通路，也就是传输图像信号。对图像的传输，重点要求是在图像信号经过传输系统后，不产生明显的干扰、跌落，视频信号，同步信号的幅度均不产生明显的衰减，保证从摄像机输出的原始图像信号的清晰度、视频幅度、图像等级和灰度等级等参数，满足系统技术指标要求。
本安防监控系统将基于独立的视频监控网络构建，系统采用星型网络结构，构建由接入层网络交换机和核心层网络交换机组成的两层网络拓扑结构。用CAT5E网线传输图像信号至接入层网络交换机，通过光纤传输至核心交换机，前端设备采用电源线供电，护套采用聚氯乙烯。其中，电梯摄像机在沿用传统模拟传输方式传输和存储。
3.2中心控制显示及耗电
安防监控系统选用全景品牌数字网络硬盘录像机，配置大屏液晶监视器，实现视频图像记录及多画面分割图像显示功能。由于本系统配置1080P高清摄像机，为保证出入口的监控图像本地存储时间大于等于6小时，对这些摄像机分别配置了32G的SD存储卡。按技防规范要求，每台NVR的存储数量不得超过16路视频，本系统共有90路视频输入，因此，配置6台8盘位的网络硬盘录相机。本系统选用的网络高清摄像机采用High Profile H.264编码，具有低带宽，小存储空间的特点。
本系统是集中供电。网络摄像机采用AC24V安全电压供电，其余电梯专用摄像机为12V直流供电。前端摄像机每只耗电5瓦，因考虑到传输距离较远，且在中间分路有一定难度，因此，中心机房集中分成若干路对摄像机供电，即保证集中供电，又排除中间环节的干扰因素。
3.3系统主要功能
安防监控系统是住宅小区安全的重要保障之一，闭路电视监控系统能实时地录制摄像机图像，并可根据需要进行监看与回放。系统可以24小时连续自动运行，无论室内、室外任何天气情况下，系统都可运行自如，不受干扰。数字网络硬盘录像机可使监视器随时显示任意所需要的图像，获得高质量的清晰图像。安防监控系统支持完整的日志功能，并能长时间记录。网络录像机按设定进行硬盘录像，并能在视频图像上叠加摄像机号、地址、时间。各种操作程序均具有存储功能，当供电系统突然中断时，所有编程设置和记录画面数据均可保留。
4、结语
安防监控系统采用可靠的设备与成熟的技术，对于关键设备都设有备份，且系统软件具备维护保障能力和系统恢复能力，确保最大限度拉长稳定运行的时间，一旦系统发生意外故障时可以尽快恢复，是住宅小区安全的重要保障之一。
参考文献
[1]尹世柱.智能小区安防监控系统.电脑知识与技术，2012-03-25
[2]张国章.制造企业安防监控系统的设计与实现研究.中国安防，2012-10-01
功能组成 篇4
关键词：仪器仪表,分析仪器,样品处理
1 样品处理系统的基本要求及分类
样品处理系统Sample handling system是将一台或者多台在线分析仪器与样品的取样点和排放点连接起来的系统。它可以使分析仪器在最短的滞后时间内得到有代表性的样品, 样品的状态 (包括温度、压力、流量、清洁程度) 要适合分析仪所需要的操作条件。
当在线分析仪器的传感元件不直接安装在工艺管道或设备中时, 都需要配备样品处理系统。样品处理系统不同于分析仪器, 它不是一种定型的产品, 每套系统的设计都是根据特定的分析仪应用对象而单独设计的, 所以无批量性可言。对样品处理系统的基本要求可归纳如下:
使分析仪得到的样品与管线或设备中源流体的组成和含量一致;
样品的消耗量最少;
易于操作和维护;
能长期可靠工作;
系统构成尽可能简单;
采用快速回路以减少样品传送滞后时间。
样品处理系统一般分为样品前处理系统和样品预处理系统。样品处理通常在样品取出点之后立即进行和/或紧靠分析仪之前进行, 为了便于区分, 习惯上把前者叫做样品初级处理或前处理, 而把后者叫做样品的预处理或主处理。初级处理单元对取出的样品进行初级处理, 使样品适合于传输, 缩短样品的传送滞后, 减轻预处理系统的负担, 如减压、降温、除尘、除水、汽化等。预处理系统对样品做进一步处理和调节, 如湿度、压力、流量的调节、过滤、除湿、去除有害物等, 安全泄压、限流和流路切换一般也包括其中。
2 样品处理系统的基本功能
样品处理系统可以实现样品提取、样品传输、样品处理和样品排放这些基本功能, 上述基本功能也是样品处理系统的主要构成环节和样品在系统中的基本流程, 除此之外, 样品处理系统还具有以下附加功能:样品流路切换、公用设施的提供和样品系统的性能监测和控制。
2.1 样品提取。
取样点应位于能反映工艺流体性质和组成变化的灵敏点上;应位于对过程控制最适宜的位置, 以避免不必要的工艺滞后;应位于可用工艺压差构成快速循环回路的位置;应选择在样品温度、压力、清洁度、干燥度和其他条件尽可能接近分析仪要求的位置, 以便使样品处理部件的数目减至最小;其位置应易于从扶梯或固定平台接近;应和实验室分析取样点分开设置。最佳的取样位置可能是以上某几点的权衡和折中选择。
在大多数气体和液体管线中, 从产生良好的湍流位置上取样, 可保证样品真正具有代表性。因为气体或液体混合物除非有湍流存在是不容易达到完全混合的。取样点可选在一个或多个90°弯头之后, 紧接最后一个弯头的顺流位置上, 或选在节流元件下游一个相对平静的位置上。尽可能避免在一个相当长而直的管道下游取样, 因为这个位置流体的流动往往呈层流状态, 管道横截面上的浓度梯度会导致样品组成的非代表性;避免在可能存在污染的位置或可能积存有气体、蒸汽、水、灰尘和污物的死体积处取样。
2.2 样品传输。
样品的传输滞后时间不得超过60s, 这就要求分析仪至取样点的距离尽可能短, 传输系统的容积尽可能小, 样品流速尽可能快。如果滞后时间超过60s, 则应采用快速回路系统。传输管线最好笔直地达到分析仪, 只有最少数目的弯头和转角, 没有死的支路和死体积。对含有冷凝液的气体样品, 传输管线应保持一定坡度向下倾斜, 最低点应靠近分析仪并设有冷凝液收集罐。在传输过程中, 气体样品完全保持为气态, 液体样品完全保持为液态, 防止变相。样品的管线应避免通过极端的温度变化区, 这样会引起样品条件无控制的变化, 并且传输系统不得有泄露, 以避免样品外泄或环境空气侵入。
2.3 样品处理。
分析仪通常需要不含干扰组分的清洁、非腐蚀性的样品, 在正常情况下, 样品必须是在限定的温度、压力和流量范围之内, 样品处理系统的基本任务可归纳如下:
流量调节, 包括快速回路和分析回路;
压力调节, 包括降压、抽吸和稳压;
温度调节, 包括降温和保温;
除尘;
除水除湿和气液分离;
去除有害物, 包括对分析仪有危害的组分和影响分析的干扰组分。
2.4 样品排放。样品排放的基本要求是不应对环境带来危险或造成污染。
(1) 气体样品的排放有排入火炬、返回工艺和排入大气几种方式。
对于易燃、有毒或腐蚀性气体, 排入火炬或是返回工艺是最安全、最容易和最经济的处理方法。返回点的压力应低于排放点, 以保持足够的排放差压。并且返回点不应有压力波动, 否则会影响分析仪的性能, 保持压力可以通过加装背压调节阀来实现。
排入大气分为直接排入大气和稀释后排入大气。对环境无危害的清洁、无毒、不易燃的气体可以直接排入大气;对于可燃性气体流量不大, 而且又无法排入火炬或工艺时, 可设置稀释排放系统, 用压缩空气或氮气在一个足够容积的稀释罐中稀释至LEL以下, 通过放空烟囱排空。这两种排入大气的方法均应采取分析仪背压控制措施并加装阻火器。
(2) 液体样品的排放有返回工艺和就地排放两种方式。
液体样品一般是直接返回工艺流程, 特别是样品具有产品、中间产品或原料价值时。排液出口相对于排液总管而言有一定的高度, 并且排液总管口径应足够大以防止对分析仪产生背压。
如果样品不能返回工艺, 少量的、不然易燃、有毒、腐蚀性成分的液体样品可排入排水沟, 如含有上述成分则需要经过处理后方可排放。
结束语
在线分析仪器是否能用得好, 大多不在分析仪自身, 而取决于样品处理系统的完善程度、可靠性和稳定性。因为分析仪无论多么复杂精确, 分析精度都要受到样品的代表性、实时性和物理状态的限制。事实上, 样品处理系统使用中遇到的问题往往比分析仪器还要多, 样品处理系统的维护量也往往超过分析仪本身。所以对样品处理系统的重视程度至少要提到和分析仪同等的位置来考虑。
参考文献
[1]王森, 符青灵.仪表工试题集在线分析仪表分册[M].北京:化学工业出版社.[1]王森, 符青灵.仪表工试题集在线分析仪表分册[M].北京:化学工业出版社.
[2]王森.在线分析仪器手册[M].北京:化学工业出版.[2]王森.在线分析仪器手册[M].北京:化学工业出版.
功能组成 篇5
1、用以做出战略决策的内外部环境信息系列报表
该系列报表体系的功能：定战略是销售总经理的首要职责，而在对内外部环境有清晰的认知后，才能确认自己的竞争优势、才能规划出相应的策略和战术，才能保证自己一开始就“赢”充满自信。该系列报表有哪些，包含哪些内容，报表填写的责任人及提交的周期？ 1)竞争对手信息一览表 包含内容：
行业内的竞争对手明细、各竞争对手在你锁定的市场内各占多少市场份额，各竞争对手的优劣势在哪？他们的产品有哪些比我们出色，具体表现在哪；销售能力怎么样；过去的一年，各竞争对手都有哪些改变市场格局的举动；是否有新产品或者新的销售渠道；有哪些新进入者，过去一年多业绩如何。
以上信息的收集，可以纳入市场部信息收集人员的职责，由其提报，也开由各分公司负责人收集信息，每年提供一次。2)产品分析和客户分析一览表 包含内容：
我们的产品现在在产业增长线什么位置；决定利润率的主要因素有哪些？大客户明细，这些大客户在我们的产品采购总额中所占的比率是怎样的
以上信息的收集可有市场部和各分公司销售总监合作完成，每年提报一次。3)自己的竞争优势分析和新的优势培养一览表 包含内容：
过去一年哪些指标完成出色；哪些指标没达成的原因分析；我们队整个市场格局的影响；我们改变竞争格局的举措有哪些；今年需关注那些核心能力的培养；需要补充什么样的人才。以上内容是在前两项报表的基础上，由各分公司总经理或者销售主管完成，或在年度经营分析会中研讨完成。
2、对营销工作实施动态管理的系列报表 1)年度营业政策推广计划表 该报表的功能：
该报表是企业开展一年工作布局的基础，属于营销策略管理范畴，该报表内容包括市场推广政策、市场开发按政策、产品政策、价格政策、库存政策及货款政策。需要总经理就其计划可行性进行评估，并提供修改建议和给予策略支持。该报表每年提报一次。2)销售计划执行预定表
该报表作为销售部的工作和预算执行计划，同时也是其他部门年度销售计划制定的基础数据，可纳入对各子公司的绩效跟进计划中，也是对该部门进行阅读考核的依据。3)销售月报
内容包括：销售汇总（分销售和收入统计）；新订单汇总；客诉汇总信息等
功能：既可了解到销售部对销售计划执行预定表的执行情况，又可从中呈现销售管理情况、各业务人员业绩情况及客户服务等工作中存在的问题。4)新重点意向客户一览表
内容包括：客户名称、关键人联系方式、需求分析、跟进计划等信息
帮助销售总经理销售部业务开展情况，为其实现销售提供支持，还可有力保障了企业掌握了客户信息，而不会因为某人的辞职是企业蒙受损失。该报表每月提交一次。5)客户信用等级评价一览表
内容包括：客户的名称、信用等级评价。该报表每月提交一次。
供销售部总经理与销售部针对不同等级的客户研讨制定不同的服务策略，对是否淘汰低信誉客户做出决策。
6)客户月度退货月报表
供销售部总经理了解产品品质的异常信息，同时该数据也是考核销售人员工作质量的重要数据，可及时调整产品的销售策略。
3、对财务管理工作实施动态管理的系列报表 1）年度销售部财务分析报告
功能：从财务层面，就过去一年的经营活动展开分析，对本年发生实质性变动的财务报告内容产生的原因和对企业的影响进行评价，以对总经理拟定下一步的管控策略提供决策支持。该报表每年提供一次。2）年度损益预计表
功能：是销售部总监在新的财政年度中，对各部门实施成本管控的基础数据。该报表每年提供一次。
3）季度财务决算报告
功能：对本季度的经营成果作出正确评估，以便及时做出计划修订和策略调整。4）资金运用估算表
功能：及早规划不足的筹措、剩余的应用计划，每次应编制一个季度，当月预估以周编列。5）资产负债表
功能：了解某一期资产的总额及结构，表明标明企业拥有或控制的资源及分布情况，以协助销售总监对后续经营活动做出决策，该报表每月提交一次。6）现金流量表
功能：是诊断企业当前经营是否健康的重要证据，它详细的描述了由公司的经营、投资与筹资活动所产生的现金流，该报表每月提交一次为宜。7）损益表
功能：评价和预测企业的经营成果、获利能力和偿债能力，以对后面经营活动的展开做出有效的决策，该报表每月提交一次为宜。
4、对人事管理工作实施动态管理的系列报表 1）公司年度人力计划
内容要求：在科学人力编制技术使用的基础上制定该计划，杜绝人力浪费。
协助了解新一年的人力需求信息，在对应增产而增加的人力成本需求有清晰了解的基础上，对整个经营计划作出评估，并对经营策略作出调整。2）年度招聘计划
内容要求：将年度计划分解到月，对招聘的数量、质量和成本进行详细的说明。功能：跟进人事部门计划的执行情况，也是考核他们的重要基础数据。3）公司年度培训计划
内容要求：对培训目标、培训对象、培训课时、培训效果保障措施和培训费用做详细说明。功能：以便将培训费用做入年度预算，同时将计划纳入人事相关人员的考核。4）员工人数动态统计表
及时了解各部门人员出勤和流失的信息，再次基础上分析导致人员出勤率不高和人员流失的原因所在，以制定相关的人员激励和培训政策。该报表每季度提交一次为宜。5）员工工龄和人员结构动态分析表
协助总经理对人员结构有清晰了解的基础上，结合企业的发展目标，制定人员结构优化的策略，同时也是制定员工薪酬和晋升制度的参考资料。该表一年提交一次为宜。6）干部的适用性评价表 协助总经理对干部队伍做出公正、公平的评价，以结合企业的发展目标对干部队伍的优化策略提供决策支持，该报表一年一次或半年一次。7）人力资源管理体系的优化计划
功能组成 篇6
邯钢邯宝公司热轧厂 (以下简称:“热轧厂”) 的2250 mm热轧生产线主要设备有四座步进梁式加热炉、一架定宽机、两架可逆式粗轧机、七架精轧机和三架卷取机, 设计年产量为500万吨, 于2008年8月建成投产。该生产线是邯钢首条采用定宽机作为调宽设备的热轧带钢生产线, 机械设备采用德国SMSD公司的间歇式短锤头定宽机, 控制系统采用日本TOSHIBA公司的V3000系列控制器。
二、定宽机的工作过程及作用
定宽机位于粗轧高压水除鳞箱之后，粗轧机R1之前。板坯从加热炉送出后由加热炉出钢辊道、除鳞箱辊道输送，经粗轧高压水除鳞箱除鳞后，由定宽机入口辊道运送到定宽机前侧导板内，然后由定宽机前侧导板进行对中，再由定宽机入口辊道、入口夹送辊及出口夹送辊、出口辊道传送进入并通过定宽机侧压操作执行区域，最后经侧压完成定宽的板坯经由定宽机出口辊道、R1输入辊道及入口辊道输送至R1进行后续轧制。
定宽机对板坯的侧压是靠两个对称运动的锤头对板坯进行连续侧压，来实现板坯的调宽和板坯头尾的板形调节。在板坯通过定宽机侧压操作执行区域的过程中，锤头与板坯分别动作，即锤头打开，板坯行进一个侧压位置，锤头侧压到设定宽度，然后锤头打开，板坯再行进一个侧压位置，如此重复运动，直至板坯全长侧压完毕。
与立辊轧机相比，定宽机每道次侧压量大，最大可达350 mm，从而可以大大减少板坯宽度规格，有利于提高连铸机产量，还可以降低板坯库存量，简化板坯库管理。经定宽机侧压的板坯边部突出量小，经水平轧机轧制后宽展小，产生的鱼尾也较小，有时甚至没有鱼尾，因此可减小切损，提高热轧成材率。
三、定宽机控制系统组成
1．控制系统的硬件配置。
热轧厂自动化控制系统采用了TOSHIBA公司的V3000系列控制器，TOSHIBA V3000系列控制器的硬件包括主基板、电源模块、CPU模块(S3和STC)、R3模块、C3模块、REMOTE I/O模块、DIRECT I/O模块、IN-TERFACE模块、TC-NET通讯模块、ETHERNET通讯模块、DEVICE-NET通讯模块。编程环境为VTOOL编程软件，上位监控软件为INTOUCH。
主要控制器的功能：S3是用于控制的可编程控制器;R3为远程控制器，通过G3总线与远程I/O模块通讯，也可以通过G3总线配置相应的I/O模板或DEVICE NET模板DN、PRIFIBUS模板PN及与传动通讯的SN模板;C3为计算机控制器，作为PLC与二级计算机之间的通讯桥梁。
2．控制系统数据传送功能的实现。
控制器S3、R3、C3之间的通讯：采用TC-NET的TN模板实现数据交换。通过VTOOL软件的网络配置建立TC-NET网络，每个TN模板组建一个TC-NET，通过参数设置设定TN模板的IP地址。在TC-NET的TALKER BLOCK建立各控制器之间的对话。
控制器与HMI之间的通讯：每个站的S3与HMI之间通过采用EN模板以太网UDP通讯，HMI采用INTOUCH软件并通过VMCast和Toshiba Controller IO Server软件实现与控制器之间的数据交换。
与远程I/O之间通过DEVICENET的通讯：R3控制器采集现场的I/O数据通过DEVICENET实现，利用DN模板实现与R3之间的交换。每个DN配置一条DEVICENET网，DN模板作为DEVICENET主站在Device Net Wizard中对其从站进行组态配置，并在DEVICENET的TALKER BLOCK建立与R3之间的信号交换配置。
与传动之间的通讯TOSLINE：通过TOSLINE实现R3与东芝传动之间的通讯，每个SN模板在VTOOL中建立一个TOSLINE网络，SN模板作为一条TOSLINE的主站并对其从站组态，在TOSLINE的TALKER BLOCK中配置与R3之间的交换信号。系统通讯原理如图1。
四、定宽机控制系统主要功能
1．定宽机的工作模式。
(1)空过模式。定宽机的直通方式是指定宽机的主电机不转动，板坯由定宽机入、出口辊道，入、出口导辊和入、出口夹送辊直接传送过定宽机，而板坯的宽度上不经受挤压，没有任何变形。
空过模式共有两种。一种是当板坯长度小于6000 mm时，由于板坯长度较短则必须要使用入口、出口夹送辊夹持板坯从而使板坯可以顺利通过定宽机。另外一种情况是当板坯的长度大于6000 mm时，定宽机的入口与出口夹送辊可以不动作，保持在高位，板坯直接通过定宽机。
(2)定宽模式。定宽机的定宽模式是指定宽机的入、出口辊道和入口、出口夹送辊以步进的运动方式夹送坯料通过定宽机侧压操作执行区域。在侧压操作执行区域，板坯被主电机带动的锤头挤压。定宽模式中，按照入口和出口夹送辊停止时机械压下电机是否改变其行程又划分为短行程模式和等宽模式。短行程模式是指板坯头部通过锤头时压下电机的行程逐步减小，而板坯尾部通过锤头时，压下电机的行程逐步增大;等宽模式是指板坯通过锤头时压下电机的行程始终保持不变。
2．辊道和夹送辊的速度控制。
辊道和夹送辊的速度有4种，分别是除鳞速度、送钢速度、定宽速度和跟随速度。
(1)除鳞速度。除鳞速度是指板坯在出钢辊道上启动向下游运钢时，除鳞箱输入辊道、除鳞箱辊道和定宽机前辊道以1.75 m/s的速度输送板坯进入和通过除鳞箱。板坯放在出钢辊道上后，当除鳞箱入口允许入钢时，除鳞箱输入辊道、除鳞箱辊道启动加速到1.75 m/s，出钢辊道跟随除鳞箱区域辊道速度启动送钢，将板坯从加热炉区域输送到主轧线。
(2)送钢速度。送钢速度是指板坯在定宽机前侧导板对中后，板坯进入定宽机侧压操作执行区域时的速度。当空过模式时，定宽机入、出口辊道以送钢速度将板坯送入和送出定宽机的侧压操作执行区域;当定宽模式时，定宽机入口辊道、入口夹送辊以送钢速度将板坯送入，并将板坯的头部停在距锤头中心线856 mm处。
(3)定宽速度。定宽速度是指定宽机工作在定宽模式时，板坯通过侧压操作执行区域时的速度，定宽速度的波形是周期的三角波波形。定宽机入口辊道、定宽机入口夹送辊、定宽机出口夹送辊和定宽机出口辊道，根据单步步距参数的设定，依据跟踪计算，在定宽机主电机偏心轴处于空闲角度范围内完成设定步距的精确输送。
(4)跟随速度。跟随速度是指定宽机出口辊道热检检得板坯通过定宽机的出口夹送辊后，定宽机的出口辊道跟随R1轧机设定的速度送钢。当R1入口辊道热检检得板坯进入R1入口辊道后，定宽机出口辊道停止以跟随速度转动。
3．定宽机主电机的控制。
主电机通过连续的偏心轴旋转运动带动锤头滑架作垂直于板坯的直线往复运动，从而对板坯的宽度进行减宽操作，使板坯达到设定的宽度和形状，满足粗轧区宽度的大压下量调节。
当带钢到达入口夹送辊前500 mm处停止，侧导板开始对中时，主电机开始以设定转速旋转，并且在挤压板坯的过程中保持匀速运动。当板坯尾部离开出口导辊时，主电机在完成一周期旋转，之后自动定位停止在换锤头角度即180°，直至下块板坯到来。主电机连续转动过程中，当偏心轴旋转在20°与240°之间，板坯通过位置控制前移一次;当偏心轴旋转在248.6°与360°之间，锤头侧压板坯完成一步定宽操作，其运动过程如图2所示。
4．锤头机械压下电机控制。
锤头机械压下电机是用来根据定宽机出口要求的板坯宽度预调节锤头的开口度，使经过定宽操作的板坯本体达到设定的宽度。当进行短行程控制时，根据跟踪检测板坯头部和尾部到达锤头的位置，由二级下发头尾最多各5次短行程数据(包括距带钢头部或尾部距离，短行程的偏移量)，控制锤头压下电机调节开口度。头部短行程开口度由大逐渐缩小，尾部短行程开口度由小逐渐放大，以避免水平轧机轧制后板坯头尾的形状出现鱼尾。
5．夹送辊的位置与压力控制。
定宽机入口夹送辊和出口夹送辊，与定宽机入口、出口辊道配合用于精确传送板坯进入和通过定宽机侧压操作执行区域，实现锤头对板坯的逐段定宽。在板坯未进入夹送辊前，入口夹送辊和出口夹送辊以夹送辊的辊缝为控制对象通过PI调节控制伺服阀先导阀和伺服阀自动定位到L2服务器设定的辊缝;当板坯通过夹送辊后，根据轧制工艺要求，夹送辊以液压缸的作用压力为控制对象，通过PI调节控制伺服阀先导阀和伺服阀的PI控制入口上夹送辊和出口上夹送辊自动定位到目标压力。
6．导辊的位置与压力控制。
定宽机入口导辊和出口导辊，与入口夹送辊和出口夹送辊配合用于精确传送带钢坯料进入和通过定宽机侧压操作执行区域，实现锤头对坯料的逐段定宽。在板坯未进入导辊前，入口上导辊和出口上导辊以导辊的辊缝为控制对象通过PI调节控制伺服阀先导阀和伺服阀自动定位到L2服务器设定的辊缝;当板坯通过导辊后，根据轧制工艺要求，导辊以液压缸的作用压力为控制对象，通过PI调节控制伺服阀先导阀和伺服阀的PI控制入口上导辊和出口上导辊自动定位到目标压力。
五、结束语
定宽机作为热轧主要的调宽设备，在锻压状态下对板坯全长进行大的板坯宽度轧制，通过一道次压下，最大宽度压下量可达350 mm;而立辊轧机在碾压状态下对板坯进行轧制，经过1～5个道次的轧制，侧压量最大不超过100 mm。作为水平轧机前面附设的立辊轧机只起微量侧压和实现宽度自动控制 (AWC) 的作用。用定宽机尽可能大地进行宽度侧压，而立辊则用于对水平轧制所产生的宽展的调整及炉内黑印等造成的宽度偏差的校正，以及板坯前后端的宽度补偿。将两种调宽方式综合运用取长补短取得了很好的实际效果。
参考文献
[1]韩春英、赵蔚、苏兆发、雷智颖.热连轧工艺中定宽压力机的性能特点[J].鞍钢技术, 2000, (7)
[2]王昭东、王国栋、张强等.热连板带的控宽和调宽技术[J].钢铁研究, 1992, (11)
功能组成 篇7
关键词：雷帕霉素靶蛋白,树突状细胞,免疫调节
雷帕霉素靶蛋白 (target of rapamycin, m TOR) 是一种进化保守的丝氨酸/苏氨酸激酶, 在细胞对生长因子, 氨基酸及能量变化等外界信息反应的过程中起到重要作用, 是细胞内信号传递的重要节点[1]。 m TOR可调节多种免疫细胞的作用。 近年来, m TOR对树突状细胞 (dendritic cells, DCs分化、功能调节的研究渐渐多起来, 国内也有了其相关综述[2]。 笔者在实验中也研究了m TOR的抑制剂雷帕霉素 (rapamycin) 对DCs成熟和功能的影响。 但是, 在文献回顾和实验研究中, 笔者发现, 有些研究认为, m TOR对DCs的作用是激活性或促进性的, 但在另外一些研究中, 这种作用是抑制性的。所以, 本文对近年来关于m TOR通路对DC的调节作用作一综述。
1 m TOR的结构及通路的组成
1.1 m TOR的结构
Rapapmycin是m TOR的抑制剂。 最初, 科学家从雷帕小岛的泥土中分离出化合物rapamycin。 在酵母中, rapamycin和免疫因子FK-结合蛋白12 (FKBP12) 形成复合物。 随后科学家发现, rapamycin的靶点 (m TOR) , 是289-道尔顿的丝氨酸/苏氨酸激酶。 m TOR是PIKK家族中的一员, 组成性表达, 对m TOR的调节主要是转录后翻译。 在结构上, m TOR的N端是由HEAT重复序列组成, 主要在蛋白与蛋白的相互作用方面起作用。 紧接其后的是FRAP, ATM, TRRAP (FAT ) 结构域。 FAT结构域之后是FKBP12 -rapamycin-结合 (FRB) 结构域。 与FRB相邻的是一个激酶的结构域, 主要负责m TOR的丝氨酸/苏氨酸激酶活性以及结合m TOR激酶特异性的抑制剂。C端主要由FAT结构域组成, 在保持激酶结构的完整性方面起到重要作用。 在哺乳动物中, m TOR翻译成单一的基因产物。m TOR信号通路主要通过两个不同的复合物来传递:m TOR复合物1 (m TORC1) 以及m TORC2。 m TORC1 由以下几部分组成:Mlst8、DEPTOR、RAPTOR, PRAS40 以及m TOR。m TORC2 包括Mlst8、DEPTOR、RICTOR、Msin1 蛋白、PRO-TOR及m TOR对这些组分的敲除, 可以使研究人员更清楚地明了m TORC以及m TORC2 分子的作用[4]。 Rapamycin及其类似物结合FKBP12, 通过结合m TOR上的FRB位点, 可以阻断raptor与m TOR的结合, 由此抑制m TORC1 的活性[5]。 但是, 最近研究表明, 用rapamycin长时间处理某些细胞, 可以导致m TORC2通路的抑制[6]。 特别是对于初始T细胞而言, rapamycin可在中等剂量, 短时间处理的情况下, 抑制m TORC2 的信号通路[7]。
1.2 m TOR活性的上游调节分子
m TORC1 的直接上游信号分子是RHEB。 RHEB是小GTPase, 对m TORC1 的信号通路具有重要的调节作用。 RHEB由TSC1 及TSC2 复合物所调控。 TSC1 及TSC2 复合物是GTP酶激活蛋白 (GAP) 。 当这个复合物被Akt或ERK1/2磷酸化后, 它的GAP活性被抑制, RHEB激活, 导致m TORC1的激活。 举例而言:生长因子如胰岛素或胰岛素样生长因子, 可通过PI3P的产生, 引起PI3K的活化, 激活PDK1。PDK1 激活Akt, 导致随后m TORC1 激活[1]。
虽然生长因子诱导的RHEB对m TORC的激活是必须的, 但m TORC1 的激活需要氨基酸的存在。 氨基酸可促进RHEB与m TORC的相互作用, 从而促进m TORC1 的活性。而且, 增高的氨基酸浓度以及生长因子浓度可以导致m TORC1活性增强[8]。长链氨基酸 (BCAA) 亮氨酸是m TORC1 最强的激活剂。 通过抑制BCAA, 可以导致m TOR的抑制, 生成更多的Treg, 促进对感染的耐受[9]。
1.3 m TOR信号通路的下游
m TORC1 及m TORC2 的活性由下游底物的磷酸化来测定。对于m TORC1 而言, S6K1 及4E-BP1 磷酸化是m TORC1活性的测定标准方法[10]。 S6K1 被m TORC1 激活后, 在促进m RNA转录的过程中起到重要作用。 4E-BP1 作为帽结合蛋白, 是e IF-4E的抑制因子。 m TOR可通过磷酸化4E-BP1, 使4E-BP1 抑制, 从而激活e IF-4E[11]。
m TORC2 在细胞存活、 代谢、 增殖及细胞骨架重组的过程中具有多种作用。 m TORC2 的激活可通过其下游Akt473 位丝氨酸磷酸化来测定。 在m TORC1 上游, PDK1 依赖的Akt 308 位的苏氨酸磷酸化, 可导致m TORC1 的磷酸化。这种Akt磷酸化, 与m TORC2 下游的, 依赖m TORC2 的Akt磷酸化不同。 两个研究小组研究表明, 在缺乏m TORC2 活性的情况下, Akt 308 位苏氨酸的磷酸化仍然是非常剧烈的。 在敲除了RICTOR的情况下 (即敲除m TORC2) , Akt308 位苏氨酸的磷酸化仅受到轻微的抑制[7,12,13]。
m TORC2 的另一个下游的靶点是血清糖皮质激素调节激酶 (serum glucocorticoid-regulated kinase, SGK1) 。SGK1与Akt及S6K1 类似, 是AGC中的一种。即c AMP、c GMP及蛋白酶C依赖的激酶[14]。 与Akt类似, SGK1 磷酸化也抑制FOXO家族成员[15]。 此外, m TORC2 磷酸化并激活PKCα, 导致肌动蛋白的重组。m TORC2 调节PKC的激活具有重要的免疫学意义。m TORC2 激活PKCθ, 可导致Th2 细胞的分化[13]。
2 m TOR对树突状细胞分化及功能的作用
树突状细胞是专职抗原递呈细胞, 分为传统DCs (conventional dendritic cell, c DCs) 、 浆细胞样DCs (plasma dendritic cells, p DCs) 及调节性DCs (regulatory dendritic cells, r DCs) 。 c DCs分为淋巴样组织中的DCs (包括:并指DCs、边缘区DCs及滤泡DCs) , 非淋巴样组织中的DCs (包括:间质性DCs及LDCs) , 体液中的DCs (包括隐蔽细胞及血液中的DCs) [16]。 下面从m TOR对DCs分化和功能促进或抑制的两个方面, 综述m TOR对DCs的调节作用。
2.1 m TOR通路对DCs发育、存活及功能的促进作用
m TOR激活可促进p DCs分泌Ⅰ型干扰素。 p DCs通过快速精细的Ⅰ型干扰素调节, 在抗病毒免疫的过程中起到重要作用。 这种反应主要是通过TLR7 及TLR9 来介导的。通过rapamycin抑制m TOR, 可以取消TLR7 及TLR9 激活剂诱导IFN-α 及IFN-β 的作用。 从机制而言, 抑制m TOR可以破坏TLR9 及My D88 复合物的形成, 导致IRF7 核转位的减少。 而且, m TORC1 的下游靶分子4E-BP1 在IRF7 的翻译过程中起到重要作用。 4E-BP1 及4E-BP2 双敲除的小鼠, IRF7 的翻译增强, 使其可以分泌更多的Ⅰ型干扰素。的确, 这样的小鼠可以抵抗血管病毒的感染。 同理, 激活m TORC1, 抑制4E-BP1 可以促进p DCs分泌Ⅰ型干扰素[17]。
完整的PI3K-PKB-m TOR信号通路调节p DCs的发育、存活及功能。 在体外, 通过抑制PI3K、PKB及m TOR的活性, 可抑制CD34+造血干细胞前体来源的p DC的数目。 而且, 外周血p DCs需要PI3K-PKB-m TOR的信号来存活。 相应的, 激活外周血中p DCs这条信号通路可增强外周血中p DCs的丰度。 特别重要的是, 持续性激活PKB或用抑制剂抑制负性调节因子PTEN, 可在体内或体外增加p DC的数目。 而且, 可增强DC的MHCⅡ分子及协同刺激分子的表达, IFN-α 及IFN-β 的分泌。这可能是由于IRF7 及NF-κB的激活造成的。 慢性乙型肝炎患者p DCs的数目和功能都下调, 同时PI3K-PKB-m TOR的活性下调。 总之, 完整的PI3K-PKB-m TOR信号通路调节人p DCs的发生、 存活及功能, PI3K-PKB的高反应性可促进p DCs的发生及功能。通过对这条信号通路的操作, 可提高p DCs的产生和功能, 以增强抗病毒免疫[18]。
m TOR还可控制Flt3 配体在树突状细胞的信号途径。细胞因子Flt3 配体 (Flt3L) 主要是控制DCs的发生, 特别是对p DCs, CD8 (+) c DCs及CD103 (+) 组织中对应细胞特别重要。 m TOR的抑制剂rapamycin可减少Flt3L作用的DCs的发生, 特别是影响p DCs以及CD8+的c DCs。 相反的, 在体外培养中, 敲除PI3K-m TOR的负性调节因子PTEN可促进Flt3L作用的DCs的发展。 在体内实验中, 敲除DC特异性的PTEN可导致CD8 (+) 及CD103 (+) c DC的产生, 这种情况可被rapamycin所逆转。 通过PTEN的敲除, CD8 (+) c DC数目增多, 与胞内李斯特菌的易感性有关。 所以, PI3K-m TOR是Flt3L的下游信号通路, PTEN是其上游信号蛋白, 可影响DCs的数目及亚群的组成[19]。
此外, CD34 来源的髓系DCs的发育需要完整的PI3KPKB-m TOR的信号途径。 若用PI3K或者m TOR的抑制剂可减少体外培养实验中并指DCs或者LCs的数目。 通过持续表达PKB (PKB/c-Akt) 可增强人DCs的产生。 在细胞分化中抑制这条信号通路不会影响DC表型的获得。但是DC的生存和分化需要完整的PI3K-PKB-m TOR通路。 一旦细胞得到终末分化后, 这条通路对于细胞生存的调节就显得多余了。 这时, 细胞的生存与凋亡相关基因的表达改变有关。虽然对于共刺激分子不是必需的, 但是对于DC的重要功能, 包括抗原的摄取, LPS诱导的细胞因子的分泌, CCR7的表达以及T细胞的刺激作用, PI3K-PKB-m TOR通路都是必需的。 所以, PI3K-PKB在CD34+DCs的分化及功能方面起到重要作用。 可通过操控PI3K-PKB-m TOR通路来操控DCs, 提高免疫力[20]。
此外, 在分化的Mo DCs中, GM-CSF可持续性的激活PI3K/AKT依赖性的m TOR通路, 以m TORC1 依赖的模式诱导DCs的分化。 在Mo DCs的分化过程中, 抑制m TORC1 或者m TORC2 可以减少Mo DCs的存活, 并阻碍Mo DCs的免疫刺激表型。 rapamycin可抑制LPS刺激Mo DCs表达免疫刺激因子以及刺激同种异体T细胞的能力。 这主要是由于rapamycin不能增强NF-κB的信号所引起的[21]。 笔者实验结果也和这篇文献报道类似, rapamycin可抑制LPS刺激Mo DCs表达免疫刺激表型CD86、HLA-DR及分泌细胞因子IL-12 和TNF-α[22]。
为了减少免疫抑制药物在移植免疫及自身免疫病中的作用, 很多基于细胞的免疫耐受疗法, 包括使用调节或耐受性DCs。 这些DC疗法主要是利用这些DC的免疫调节作用。在产生单核细胞来源DC的过程中, 通过抑制m TOR, 产生rapamycin-DCs (rapa-DCs) 。 同耐受性DCs一样, 鼠rapa-DCs可以抵抗前炎性细胞因子诱导的表型成熟, 可以迁移到二级淋巴组织, 诱导产生CD4+调节性T细胞。 在小鼠模型中, 在器官移植之前, 将受者来源的rapa-DCs, 加上供者的抗原, 可延长同种异体心脏移植物的存活时间。 特别是同时短期联合应用免疫抑制剂。 与小鼠rapa-DCs相比, 人rapa-DCs只能部分抵抗前炎性细胞因子诱导的成熟作用, 在诱导效应性T细胞增殖和功能的过程中, 显示了异质性[23]。
在另一篇研究中[24], rapamycin作用的供体DCs可促进CD4+CD25+Foxp3+T细胞的分化, 对胰岛移植具有一定意义。 供体BALB/c小鼠的BMDCs用rapamycin作用后, 可显著增强其诱导受者[C57BL/6 (B6) ]小鼠CD4 (+) CD25 (+) Foxp3 (+) i Tregs的产生。 这些体外诱导的CD4 (+) CD25 (+) Foxp3 (+ ) i Tregs在体外显示出受者特异性的抑制, 在用T效应性细胞移植RAG (-/-) 小鼠时, 可观测到延长的同种异体移植物的存活。 这些CD4 (+) CD25 (+) Foxp3 (+) i Tregs得到扩增, 并且在移植物的引流淋巴结中保持了Foxp3 的表达。 最后, 这些CD4 (+) CD25 (+) Foxp3 (+) i Tregs可进一步诱导初始T细胞转化成CD4 (+) CD25 (+) Foxp3 (+) T细胞。 研究者推测rapamycin作用的供体BMDCs在体外可分化供体抗原特异性的CD4 (+) CD25 (+) Foxp3 (+) i Tregs。 这种体外产生的供体特异性的CD4 (+) CD25 (+) Foxp3 (+) i Tregs可以更好的控制同种异体胰岛移植的排斥[24]。
2.2 m TOR对DCs发育和功能的抑制作用
以上的研究中, 主要的结果是m TOR的抑制剂rapamycin对p DCs、c DCs及Mo DCs发育及功能具有抑制作用, 即m TOR本身对p DCs、c DCs及Mo DCs发育及功能的促进作用。 但是, 在另外一些研究中, 主要的结果是rapamycin对DCs的发育、 存活及功能具有促进作用, 即m TOR本身对DCs的发育、存活及功能具有抑制作用。
在用TLR依赖或非依赖的条件刺激m DCs, 然后抑制其中的m TORC1, 可增强前炎性细胞因子分泌及NF-κB的表达, 阻断IL-10 及STAT3 的表达。 Rapamycin调节m DCs的表面分子CD86, PDL-1, CD25, 可显著增强m DCs对同种异体T细胞的刺激性。 在分析体内实验的过程中, 研究者发现用rapamycin的肾移植患者与用磷酸酶抑制剂的患者相比, 前者体内的m DCs具有更强的免疫刺激性[21]。
在髓系DCs产生的过程中, 较长时间的抑制m TOR, 可使DCs不成熟。 但是, 在用Toll样受体刺激DCs前将m TOR抑制, 可发现m TOR对髓系DCs具有促炎作用, 特别是可以增强IL-12p40/p70 的产生。 在抑制m TOR的情况下, 用LPS刺激小鼠或人DCs, 可明显产生增强的IL-12p70, 但是协同刺激因子表达减少, 刺激T细胞的能力降低。 与这个结果相符的是CD86 (低表达的) 未成熟DCs可分泌增强的IL-12p40。 CD86 低表达的DCs是由于不能下调GSK3的活性, 并不是由于Akt的能力增强。 所以, 虽然IL-12p70分泌增加, rapamycin-作用的, LPS刺激的DCs仍然是刺激T细胞的能力较弱, 不能增强同种异体的Th1 细胞的反应[25]。
又有一篇研究报道[26], PI3K的下游的两条信号通路m TOR及GSK3 可分别调节LPS刺激DCs分泌IL-12 的能力。Rapamycin可增强LPS刺激DCs分泌IL-12 的能力。但是用慢病毒持续性表达Rheb, 以持续性激活m TOR, 可以抑制IL-12 的产生。 抑制或敲除IL-10 可取消rapamycin的作用, 说明m TOR对IL-12 表达的调节是通过IL-10 的自分泌作用实现的。 相反, GSK正性调节IL-12 的产生, 是通过IL-10 非依赖的途径途径形成的。 与未处理的DCs相比, m TOR的抑制剂rapamycin处理的DCs可增强Th1 的诱导。 GSK3 的抑制剂Li Cl, 可抑制体内针对利舍曼菌的Th1 反应。 这种结果表明, m TOR及GSK3 通路通过调节DC中IL-12 的分泌, 来调节Th1/Th2 的平衡。 PI3K的下游信号通路可能是调节体内Th1/Th2 平衡的很好的靶点[26]。还有研究表明, rapamycin可以抑制糖皮质激素对髓系免疫细胞的抗炎作用, 显示了rapamycin的一种促炎作用[27]。
在体内研究中, 研究者发现, 抑制m TOR可促进DCs的激活, 可增强小鼠同种异体治疗性疫苗。 在用TLR激活剂作用DCs时, 使其m TOR简单抑制, 可以使DCs刺激初始CD8+T细胞的能力增强, 使小鼠同种异体控制B16 黑素细胞瘤治疗性疫苗, 控制黑素细胞瘤的能力增强。 在m TOR抑制的情况下, 增强DCs的刺激能力与协同刺激因子的延长及上调表达有关。 与单独用TLR激活剂刺激的DCs相比, 用rapamycin作用的、TLR激活剂刺激的DCs, 在用作治疗性同种异体疫苗时, 在体内可增强抗原特异性的CD8+T细胞的产生, 提高抗肿瘤免疫[28]。
3 展望