计算机程控技术（通用8篇）
计算机程控技术 篇1
0 引言
水稻计算机程序控制催芽技术, 实现了催芽工艺温、湿度自动控制, 给水量控制全程自动化设定, 保证了种子浸种催芽的必要条件, 根据水稻标准化生产的要求, 为了改变传统水稻浸种催芽生产过程中机械化程度低、劳动强度大、生产程序不规范等状况, 黑龙江省水田机械化研究所研制了计算机程控催芽设备。通过计算机程序控制催芽设备, 能够根据种子浸种催芽所需温湿度进行自动调控, 实现智能化、无人化管理。种子受热均匀, 杀菌消毒效果好, 出芽率达到98%以上, 芽势整齐一致, 为培育壮苗奠定了良好基础。设备采用多箱结构, 种子不必换箱即可完成浸种催芽两道工艺, 也就是当某箱完成浸种时, 改变参数后将其转换为催芽箱, 减轻劳动强度, 降低生产成本。
1 主要结构特点
产品主要由计算机控制系统、加热炉、热水蓄水箱、冷水蓄水箱、冷水泵、热水泵、程控温度调节室、混水箱、浸种箱、连接管路、阀门、温控器等部分组成 (工作原理见示意图) , 主要特点如下:
1.1 计算机程序控制
使用计算机技术完成浸种催芽生产过程控制, 全面实现自动化。采用主分控制结合技术, 种箱内可以实现浸种、催芽。主控系统使用Windows操作系统。
1.2 增氧衡温
采用喷淋给水技术, 实现了增氧及温度均衡, 解决了静水浸种温度不均、种子缺氧等问题, 而且满足包衣种子的浸种要求。催芽时箱内所有种子都能接触到恒温水, 对于所有种子的热交换都是均匀的。同时, 喷淋装置向箱壁喷恒温水, 边缘温度均匀, 使箱体周边温度补偿, 保证箱内温度均匀。
1.3 温度控制精准
每箱多点温度测量, 使用温度控制器, 全面控制各箱内温度, 实现控制温度进一步接近真实数值, 克服了传感器误差及系统误差。温度及最大误差双向指标设置, 误差在设置范围之内。
1.4 能耗低
催芽加热后热水箱中的热水可再次催芽利用, 箱数越多能耗越低, 这样使能耗降低, 再有使用高效率燃油锅炉能耗成本较电炉低20%。
1.5 劳动强度小, 生产成本低
所有种箱可以实现浸种催芽过程的静态转换, 省去了浸种结束催芽开始时的种子二次搬运和装箱, 节省了大量劳动力, 降低了劳动强度。使用喷淋注水工艺催芽, 循环注水补偿边缘局部温度, 使箱内温度均衡, 不需要翻动种子, 减少了人工费支出, 降低生产成本。
1.6 操作简单, 安全可靠
整个生产过程的工艺参数都在计算机设定的范围之内, 可以手动自动两种控制。计算机系统具有运行状态记忆功能, 意外停电重新来电时, 可自动恢复工作状态, 并配有故障报警装置。解决了大型浸种催芽设备只能由人工操作, 产品质量受人为因素影响的难题。
2 水稻计算机程控催芽技术主要工艺过程
2.1 装箱
将袋装种子按品种装箱, 同一品种应装入同一箱内, 不同品种应注意区分。种袋建议码成井字垛, 垛和箱四周要留有10 cm的距离, 种垛上部要平整, 低于箱上口20～30 cm, 并按照要求在不同的位置放置温控器探头, 用来测试浸种温度。
2.2 浸种和消毒
将11～13 ℃浸种消毒药水注入浸种箱内, 水层没过种子20 cm, 按浸种标准水温要求, 调整控制系统使浸种箱水温控制在11 ℃, 温度设定上限值12 ℃, 下限值10 ℃。当水温高于12 ℃时加温停止, 当水温低于10 ℃时加温系统自动开始加温。
2.3 浸种效果检查
浸种消毒后, 每日须进行浸种期种子状态检查, 人工检测达到;折断无白芯, 指碾成粉末, 即达到浸种消毒标准, 浸种消毒完毕后, 利用循环水泵排除浸种箱里的药水。
2.4 清洗药剂加注清水
浸种药后, 加入清水清洗2～3遍, 洗去浸种时附着在种子表面的药剂。向已清洗的浸种箱中加入35 ℃清水, 水温降低, 种温提高, 当水温恒定时排水。箱底应保留水面高度为15 cm。
2.5 循环加热高温破胸
对加入的清水利用催芽系统的加温装置加热, 通过外循环水路循环, 在水温升高到32 ℃后, 将温度自动控制系统调整为上限值33 ℃, 下限值31 ℃, 使催芽系统进入正常催芽喷淋工作状态时间10～12 h, 促使种子破胸。
2.6 适温催芽
种子破胸以后, 将温度控制为25～28 ℃进行催芽, 保证催芽时期的温度要求, 同时也起到控制种箱内种子自身升温的作用, 采取温水喷淋, 保证种箱温度一致, 防止烧种, 时间10～12 h, 芽根长度不超过2 mm为宜。这里介绍的为不包衣种子的催芽工艺, 若为包衣种子催芽时, 取消消毒过程即可。
3 应用效果分析
3.1 水稻计算机程控催芽技术可提高单位资源产出率
从近几年的实践看, 水稻计算机程序控制催芽技术改变了传统的催芽方式, 实现了由一家一户催芽到工厂化生产的转变;小区化大棚育秧则实现了分散育秧到集中育秧, 由小棚到大棚全面突破, 提升了水稻栽培水平, 使水稻生产方式发生根本性变革, 实现传统农业向现代农业的飞跃。据测算, 大棚育秧较小棚育秧平均增产10%～15%, 这项技术亩增产百斤粮, 增收200元。因此, 推进水稻计算机程序控制催芽技术育秧, 能够抢抓农时, 实现规范化、标准化管理, 提高单位资源产出率。
3.2 水稻计算机程控催芽技术可节本增效
水稻计算机程控催芽技术能够保证催芽期温、湿度科学可控, 有效缩短催芽时间, 从浸种到催芽完成仅用10天, 比家庭催芽少用2～3天时间, 而且芽匀、芽齐、芽壮。大棚育秧具有早育秧、育壮秧、降成本、促增产等多重优点, 播种期普遍比小棚提前10天以上, 可争抢积温150 ℃左右;成苗率比中棚高10%, 边苗利用率达到100%, 秧本田比例可达1:100～1:120, 较小棚育秧节省秧田面积30%。
3.3 水稻计算机程控催芽技术是确保农业生产可持续发展的举措
水稻种子问题是导致我国水稻品质处于劣质的根本原因, 也是制约我国大米质量和市场竞争力的直接原因, 解决水稻种子质量问题, 是提高稻米业竞争力的首要任务。因此, 利用水稻计算机程控催芽技术, 建立智能化水稻催芽育秧基地, 可以统一品种, 统一育秧, 推广应用适合本地条件栽培的高产优质品种, 通过更新品种提高水稻生产能力, 确保农业可持续发展。
计算机程控技术 篇2
一、项目背景及概况：
该项目原有语音数量2500户，采用北电IP话机接入，现网运行设备为北电程控交换机CS1000E，此次二期项目用户申请新增3500部语音，计划选型新厂家设备投入使用，针对用户实际网络情况及后续维护的便利等几方面考虑，二期新增扩容设备将选择市场认可度度高、技术实力强的四家主流设备供应商进行询价确定。
二、项目现状分析：
长春电信现网可以接入数字中继的交换机有华为C&C08、中兴软交换汇接局SS，两组交换机设备对应的固网号段不同，该项目原有北电交换设备已通过数字中继方式上联至端局华为C&C08，考虑到用户号段必须一致，则扩容设备只能选择下挂在华为C&C08机下，华为C&C08机支持2M数字中继接入方式，对接信令为PRI或七号信令（TUP/ISUP）。
三、设备基本功能要求及服务到货等需求：
应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况
1、设备可通过标准接口(E1)信令协议(PRI、TUP)与原有北电CS1000设备进行对接，但原有北电设备E1端口已满，厂家在制定本品牌设备选型的同时并将北电侧技术实现所需服务纳入此次配臵报价范围内。在不具备搭载测试环境的情况下，要求厂家提供与现网北电设备及端局华为C&C08物理连接和协议对接技术实现方案。应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况
2、设备具备8000-10000用户容量扩容，满足用户现有全部用户及未来扩容的语音交换能力；新设备与原有北电CS1000设备进行对接后能实现短号互拨，传真等业务。
应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况
3、设备组网完全满足用户原有北电IP话机用户移机不改号业务需求，原有北电话机可以随意搬迁至任何办公地点，可保留原有号码不变；新增IP话机同样具备搬迁至任何办公地点，保留原有号码不变。并能实现互通。
应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况
4、设备组网完全满足原北电IP话机损坏由新IP话机替换不改号的业务需求，如北电IP话机损坏，需要由新IP话机替换，无需调整其它业务，就可以实现，IP话机可以相互核心设备注册。应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况
5、设备技术应用要求：核心设备支持8000-10000用户容量扩容需求，并且配臵为双机热备方式，双机灾备方式。实配用户数量为3500用户，24E1中继接口、信令支持NO.1信令、ISUP、TUP、H.248、SIP等、电脑话务台2台、传真邮箱系统、计费系统，并提供配套的统一网管服务器及维护管理终端设备，统一通信应用服务器，要求支持数据会议用户数50个，视频会议用户数50个，语音邮箱并发用户数20个，传真邮箱并发用户数60个，相应的配套数据库软件等。不同IP话机数量3150台，高级IP话机数量为300台，视频电话数量为50台。具备开放接口，可以支持与北电CS1000设备H.323方式对接，并且原北电IP话机支持注册至新建统一通信系统核心设备上。应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况
6、IP话机终端配置要求：IP电话的硬件要求，支持POE（以太网供电）功能，至少320x160像素的LCD液晶显示屏，提供至少10个可编程功能键，4个软键，支持至少两个以太网接口，包括10/100/1000Base-T，支持扩展板接口，至少可以外接2个扩展板，支持三方会议，支持群听功能，支持通讯录功能，支持PBX业务，支持设臵多个SIP Server的选项(至少主备)。厂家需详细提供IP话机与新老设备在信令及协议互通实现技术方案，并给与承诺。
应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况
7、配合电信未来端局设备升级替换，如涉及C&C08整体退网割接时，不能再增加相应费用，无条件满足大网升级改造需求。应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况
8、签订设备合同同时需包含一年质保期，之后维保服务可以纳入省公司统谈统签服务合同范畴。
应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况
9、厂家所提供设备需在长春备件库里有备品备件，同时长春本地具备随时提供技术支撑的人员24小时提供技术支撑。应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况
10、到货日期要求：厂家在接到订单之日起25个自然日到货，7个自然日内完成调测开通。
应答：需供货商逐条应答是否可以满足，具体实施情况
四、设备报价要求：
厂家提报价格需包含主设备硬件、软件应用、设备调测（包括与北电设备技术对接），报价分设备软硬件、IP话机、维保费用、备品备件价格、技术培训费用（至少3人次）五部分。
计算机程控技术 篇3
1 大型智能化浸种催芽程控技术的优点
a.进水方式为喷淋式和注水式相结合的复合式, 使箱体内上下水层以及各点温度一致, 各点处种子吸水程度相同。
b.喷淋式进水方式, 淋水点在箱壁上, 既增加了箱体四壁的温度, 解决了箱体四壁比箱体内温度稍低的问题, 又避免了淋水点在种子上, 使淋水点处种子芽长比其他各处稍长的问题。
c.出芽整齐, 芽长均匀, 芽长为1~2mm, 出芽率达到98%以上, 秧苗长势好。
d.芽势壮, 双峰61%, 单峰34%, 突起待发3%~5%。
e.设备操作简便, 智能化控制, 标准化程度高, 浸种催芽温差为±0.5℃。
f.重演性好, 各批次、各箱出芽差异在1%~2%。
g.规模大、生产量大、供种及时, 适合集中作业、工厂化管理。
h.降低种子使用量, 公顷节约用种量7.5kg左右, 节本45元左右。
2 应用大型浸种催芽程控技术与常规浸种催芽效益对比
元/kg
通过对比可以看出, 应用大型浸种催芽程控技术进行浸种催芽可节省费用0.18元/kg。
建三江管理局各农场智能化集中浸种催芽基地的建成, 大大提升了集中浸种催芽的效率、标准和农业社会化服务水平, 有效降低了生产成本。除了生产成本降低的直接效益, 还有促进增产的间接效益。每公顷可增产300~375kg, 按2104年市场价2.90元/kg计算, 每公顷可增收870~1087元。
浅谈程控交换机技术发展与趋势 篇4
1 程控交换机的结构特点
程控交换机 (PBX) , 全名为存储过程控制交换机, 也称数字程控交换机或程控数字交换机, 是集成电路技术、通信技术及计算机技术的综合密集型电子系统工程;它实质是是通过程序控制语音信号及各种辅助信号交换和传递的机器;主要由硬件与软件 (庞大、复杂、类型多) 两大系统构成[1], 以下将简要概述程控交换机的基本结构特点。
1.1 管理通信模块
管理通信模块 (AM/CM) 由以下几部分组成: (1) 通信控制模块, 为模块间通信的核心用于实现多个HDLC通道的HDLC信令链路交换, 同时与其它模块单板相连, 实现各模块之间的信令交换。 (2) 中央处理模块 (C PM) 。CPM到CC M有HDLC链路, 再通过CCM到各模块的HDLC链路来控制各模块的工作;它完成系统全局数据的存储和处理, 并负责对管理通信模块中的单板管理。 (3) 中央交换网 (CNET) 。它为一个大型交换网, 为三级结构, 即中心交换网板CNU (中间级) 和边缘交换网板SNU (输入输出级) ;它包括交换网通信控制板 (NCC) , 用于控制本模块单板与其它模块的通信;总线驱动板 (BDR) , 主要功能是进行总线驱动, 增强NCC总线驱动能力;此外还有总线交换网板 (CNU) 、边缘交换网板 (SNU) , 共五个组成部分。 (4) 后台管理模块 (BAM) 。它以LAN的形式将维护台、特服台、计费台、服务器等组成后台终端系统, 由一台装有专用软件的计算机终端构成, 通过HDLC链路与AM/CM通信。 (5) 此外, 管理通信模块还包括:同步定时系统 (STM) 。它和AMP板通过串口线直接连接, 接受AMP的控制;业务线路接口模块 (LIM) 。它主要实现中心模块与其它网络设备相连, 即通过完成业务数据与信令数据的复核和分解, 提供传输线路驱动接口来实现。
1.2 交换网络模块 (SM)
交换网络的基本功能是通过控制部分的接续命令, 并用户的呼叫要求, 建立主叫与被叫用户间的连接通路。SM, 由主控单元通过接口单元配上不同的外围接口电路, 从而形成不同的交换模块, 实现不同的业务功能;所以SM主要由主控单元与接口单元两部分组成。
1.3 外围电路模块
此类模块包括两部分: (1) 用户电路。由于数字交换网络交换的是数字语音信号, 所以用户电话是用户线和交换网路或其他电路 (如扫描电路) 之间不可缺少的接口。这部分有着过压保护、馈电、单路编译码器、振铃、混合电路、监视、及测试七大功能。用户一般用集成的电路实现, 而使用模拟交换机的用户电路, 七大功能中只有编译码器不一样。 (2) 中继电路。中继器一般包括信号互换电路、用户线信号电路、保护电路及隔离电路等组成;它为中继线与交换网络以及控制系统间的接口电路, 传输的信号有语音信号与各种局间信号。
2 程控交换机的技术发展与趋势
近年来, 程控交换机在控制方式、程度软件、话路网以及接入业务等方面一直处于快速发展状态。例如, 当前的程控交换机设备, 随着软、硬模块化的发展, 已可接入各类N-ISDN (窄带综合业务数字网) 设备;可以综合处理各类终端的图像、数据、传真等多媒体业务, 而不是只能接受普通模拟电话业务[2]。随着社会经济的快速发展, 尤其是通信系统将对程控交换设备提出稳定可靠、实时性强、调度功能完善、维护方便、接续速度快、畅通无阻等更高的要求, 本文为将来的工作以下将就探讨近年来程控交换机的技术发展与趋势, 为将来的工作奠定技术的理论知识基础。
2.1 从分类角度分析P B X技术的发展
如按控制方式分有存储程序控制与布线逻辑控制这两种类型[3], 前者, 或简称为程控交换机, 通常属于全电子型, 它是将用户的信息和交换机的控制, 维护管理功能预先变成程序存储到计算机的存储器内;后者, 虽然在器件与技术这两方面上取得不错的进步, 但它只是机电式向电子式演变历程中的过渡性产物, 这是由于其基本继承与保留了纵横制交换机布控方式缺乏灵活性、体积大且业务与维护功能低的弊端。此外, 程控交换机按信息传送方式, 可分为模拟交换机和数字交换机。此类交换机当前主要应用于小容量模拟用户交换机, 用户电路简单, 不需要话音的模数转换 (编解码) , 成本低。
2.2 从社会需求角度分析P B X技术的发展
近年来研发设计的无线PBX系统, 满足诸如旅游公司、中小型集团公司、厂矿小企业职工, 尤其是偏远地区的这样的特殊用户群体的需求, 它将程控交换技术与移动通信技术相结合, 增加了与外线之间的接口, 主要是通过单片机控制各部分功能模块来实现其功能[4], 使得多个用户可同时与外界通信, 满足固定电话业务与移动通信业务的需要, 给用户提供了极大的便利;整体上, 它增加的无线接口, 除了能实现普通语音通信的功能, 还能通过利用移动运营商的GSM CDMA网络, 在插入普通的SIM卡后, 实现的无线接入, 即与移动业务相结合, 从而也绑定实现短信群发、手机, 手机短号、集团彩铃等等移动特色功能。此外, 随着IP技术发展和越来越成熟, IPPBX技术早已成为VoIP (Voice over IP) 领域内的一个研究热点, 研究及应用表明, 它实现了将企业话音网络迁移到IP网络[5]。IPPBX最突出的是以开放的VoIP技术为基础, 实现PBX数据通信与语音服务这两大功能;它可谓是基于IP网络的设备提供了完整的PBX功能。此外, PBX设备能够以终端的方式加入IP PBX系统, 即IP PBX系统兼容现有的PBX系统。
3 结语
综上所述, 当前的程控交换机程控数字交换机体积小、容量大、处理速度快、灵活性强, 且与数字传输相结合, 已能构成综合业务数字网, 实现电话交换、数据、图像通信、传真等的交换, 利于建设智能网、利于改变交换机功能, 为用户提供多类型、方便的电话服务。此外, 随着科学技术的不断提高, 程控交换机技术将朝着更实用、更可靠、更易维护等方向深入发展。
参考文献
[1]单垚飞.数字程控交换机基本原理[J].中国新技术新产品, 2011 (7) .
[2]周鸣一, 程文清, 赵建立.基于神经网络的程控交换机故障诊断方法研究[J].电脑知识与技术, 2011 (25) .
[3]马红艳.数字程控交换机的构成及分类[J].科学之友, 2011 (22) .
[4]李莉.基于P89C669的无线PBX系统设计[J].现代电子技术, 2010 (17) .
计算机程控技术 篇5
为了培养学生的基础实验能力, 实践操作能力, 分析、解决问题能力和创新能力, 我院针对于学生现状, 参考全国电子竞赛题目, 为学生量身定做了一款适合他们的电子技术综合实验。此实验简单易行, 容易上手, 成本低, 综合性强, 值得推广。
本实验通过集成运放和变阻器实现放大器增益为40db, 步进可调的功能, 低通滤波或高通滤波在-3db截止频率fc在1k Hz-20k Hz范围内可调, 这个可以通过单片机程控模拟电子开关来实现。此电路可先用proteus仿真, 然后通过protel制版, 焊接完成后, 结合单片机最小系统板, 显示当前实验状态, 完成最后的调试。此实验综合了电子技术、辅助电路设计、电子仿真、单片机等电类课程, 为学生电子课程设计及毕业论文设计提供了坚实基础。
1 程控滤波设计方案
在实验开始前, 先将学生分成两人一组, 让其合作完成低通、高通、带通滤波器的设计。然后教师对学生讲解实验规则和过程要求, 介绍设计题目, 完成程控滤波实验的方案设计。此阶段, 教师可通过基本的结构框图, 如图1所示, 对其原理和功能需求进行分析, 加深学生对方案设计的理解[1]。
2 程控滤波需求分析及实现
放大器要实现的最主要功能就是可以对输入信号进行不同倍数的放大, 具体的放大倍数可以由滑线变阻器来调节, 也可以由单片机控制。
滤波器的主要功能是传送输入信号中有用的频率成分, 衰减或者抑制无用的频率成分。在模拟电路课程中, 我们学习过电阻、电容和集成运放构成有源滤波, 高通和低通的实现只需要电容和电阻互换位置, 而带通和带阻的实现只要低通与高通串并连。此电路成本低, 易于掌握和实现, 值得推荐。可以以集成运放NE5532为核心来构成有源RC滤波电路, 结构简单, 所需元件较少, 成本低, 比较适合大学生学习入门。此电路输入阻抗高, 输出阻抗低, 可以在阻带实现较大的衰减。它主要通过模拟开关来切换电阻网络, 达到对滤波器工作频率的软件控制。
3 程控滤波的设计与仿真
完成方案设计和需求分析后, 要求学生对自己方案中涉及到的单元模块电路进行设计仿真。通过proteus软件绘制电路原理图如图2所示, 编写相应的软件程序, 对电路设计电路进行仿真, 查看输入与输出波形的节点参数, 不断修正、仿真, 直到满足模块功能实现为止。要求学生对电路中相关参数进行理论分析和计算, 与模拟仿真的结果进行比较分析。该过程主要由学生独立完成, 老师辅助指导。
4 单片机开发系统的延伸
由于我院购买了普中科技研发的单片机开发仪, 此产品性价比很高, 提供了USB2.0和串口两种通信方式, 可以使用Keil C51完成软件程序编写, 然后进行在线仿真。为了节约成本, 充分利用现有资源, 加强学生对此开发系统的学习和应用, 在该实验中, 建议显示部分以及单片机的控制部分都让学生使用此开发系统来实现。在完成上述仿真后, 将其protel制版、焊接、调试后, 最终显示可以采取静态、动态、点阵、液晶多种方式, 这样不仅让学生学会整合使用资源, 而且能在综合应用中加深对理论的理解和掌握。
5 结束语
学生在教师的指导下自主开展实验研究, 自行查阅相关资料, 综合运用所学知识设计电路和实验过程, 调试仪器、测量数据、分析处理实验中出现的问题, 有利于提高学生分析解决实际工程问题的能力[2]。此实验项目的完成涉及到多款软件的应用, 从设计到仿真再到系统的延伸, 不仅巩固了学生的基础知识, 而且提高了学生整合资源的能力, 有效地促进了学生工程实践能力和创新能力的提升, 为大四的毕业设计打下基础。
参考文献
[1]陈学英.电子技术综合实验教学方法研究与实践[J].实验科学与技术, 2011 (02) :127-130.
计算机程控技术 篇6
1 小店区农业物联网技术应用现状
1.1 高起点高标准谋划
2013年, 经实地考察与专家研讨, 小店区最终确定在孙家寨村率先启动农业物联网程控技术应用试点项目。该村以设施蔬菜为主导产业, 2012年入选全国第二批“一村一品”示范村镇, 现拥有集中连片规模在13.33 hm2以上的高标准设施蔬菜基地, 具有开展农业物联网程控技术试验示范项目的先决优势。随后, 在上级主管部门的大力支持下, 依托当地农业龙头企业———小店区孙家寨益丰蔬菜品种示范园, 在全区首家实施设施农业物联网程控技术应用项目。通过整合软件平台、通信手段和硬件技术, 建成集“生产环境监测、远程控制操作、远程实时销售、质量产地追溯”等功能于一体的新型智能管理平台, 从而破解产地分布不集中、监管指导耗时费工、产品即时销售难等老大难问题, 建立起农业生产、监管、销售新模式。
1.2 培育先行先试亮点
项目已先后投入百余万元, 在设施蔬菜基地的核心区域实施完成了前期试点工程———15栋温室生产环境监测及远程控制平台建设, 初步实现了以下功能。
1.2.1 温室环境数据采集
运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、p H值传感器、光传感器、CO2传感器等设备, 检测环境中的温度、相对湿度、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数, 通过各种仪器仪表的实时显示, 将作为自动控制的参变量参与到自动控制中, 保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。
1.2.2 物联网远程监控
技术人员可通过在山西省农科院网络中心搭建的“太原市设施蔬菜智能管理平台”来实时查看温室空气温度、湿度、土壤温度、土壤水分、光照、CO2浓度等环境指标, 并根据监测数据, 通过互联网或移动通信平台, 对温室内部的保温被、通风口、补光灯、灌溉、升降温系统等设施进行远程控制, 精确调节作物生长所需的环境指标。当温室环境变化超过上下警戒值时, 设施蔬菜智能管理平台自动向管理者手机发送提示信息, 提供指导性技术建议。
2 问题及分析
2.1 当前存在的问题
主要包括: (1) 物联网基础设施建设一次性投资大、投资回收期长, 农民基本无力承担; (2) 缺乏成熟、可借鉴的农业物联网可持续商业模式; (3) 农民认知度不高, 对物联网项目的优势和效益存在质疑。
2.2 原因分析
农业物联网程控技术的应用在小店区, 甚至在全省、全国都刚刚起步, 还处于试验示范阶段, 农业物联网发展的技术、人才、标准、机制、模式和政策等诸多方面还需要系统的研究和探索。特别是小店区的农业物联网项目, 关键技术及设备全部需要依靠外地甚至国外来提供, 设备购置及维护成本偏高, 普通农户基本无力承担。再加上小农户居多, 人均耕地不到0.13 hm2, 缺乏投资物联网设备的热情, 从而制约了小店区物联网技术的大面积推广。
3 经验与建议
3.1 注重总体规划
农业物联网项目涉及范围广、资源整合难、总体投资大、技术含量高、维修保养难、投资回报慢, 当前不宜大范围推广运用, 但须做好总体规划。建议在条件成熟的地区, 高度整合资金、技术、人才等要素, 集中力量推进农业物联网技术的研发、转化、推广和应用中重大问题的研究, 强化政府对农业物联网程控技术项目的宏观指导。
3.2 配套扶持政策
农业物联网的发展亟需政府出台配套政策, 予以扶持引导。建议在现有农机补贴政策的基础上, 研究制订农业物联网技术产品补贴政策。整合项目资源, 鼓励电信运营商、研发机构、IT涉农企业等共同参与物联网项目的建设与运营工作, 进而充分调动农业生产、经营、流通主体的积极性和主动性, 合力推进农业物联网技术的跨越式发展。
3.3 加强自主研发
结合我国国情、农情特点, 加快自主研发低成本、高可靠性物联网关键设备。同时, 根据当地气候环境特点、种养殖要求和农民操控需求等实际情况, 对直接引进的物联网设备产品进行改进与优化, 加快形成一批成熟技术和系统设计方案。
3.4 营造共建氛围
农业物联网是一项系统工程, 需要政府、企业、科研院所和农民共建高效协调的工作机制, 统筹推进。通过采取舆论宣传、顶层设计、技术研发、示范推广、人才培养等措施, 营造智慧农业氛围。
计算机程控技术 篇7
数字程控交换技术是利用计算机技术控制电话接续,程控交换机的基本功能是根据用户的呼叫要求,通过控制部分的接续命令,建立主叫与被叫用户间的连接通路,其核心是以中央处理器和存储器等构成的控制设备,各种控制功能和方法被编程语言写入存储器,通过外部状态的扫描数据和存储程序管理整个交换机的工作。根据用户的需求,程控交换机不断扩展接口类型、信令系统和业务应用,现已发展成为电话网络最为普及的应用技术。
但是随着通信网络技术的飞速发展,传统的程控交换已无法满足用户对多网融合、灵活配置业务的更高要求,下一代网络(Next Generation Network,NGN)的概念由此被提出,而软交换作为NGN的核心技术成为热点。软交换是利用把呼叫控制功能与媒体网关分开的方法来沟通公用电话网(Public Switched Telephone Network,PSTN)与IP电话(VoIP)的一种交换技术,仅仅作为呼叫控制功能实现。而传统的程控交换机采用呼叫控制和业务结合的方式,业务更新的同时会涉及到呼叫控制功能的变动,致使程控交换无法满足更多个性业务的综合要求,而软交换则作为基本“呼叫控制”功能被拆分出来以支持各种业务。
虽然软交换与程控交换相比有较多优势,正逐步取代程控交换成为通信发展的最普及应用,但由于程控交换在电力、安防等特殊行业仍有较多应用,软交换很难完全取代程控交换。本文以首个应用AP1000三代核电技术的三门核电站为例,从系统可靠性和经济性出发,提出合理规划电站电话系统的方式,并举出多种方案作为比较,表明融合程控交换和软交换2种技术在电站通信系统的应用,能保证电站通信的安全、稳定,兼顾系统建设和运维的经济性。
1 以软交换为核心的下一代网络
1.1 NGN原理与结构
NGN是以软交换技术为核心的开放性网络,通过应用业务与呼叫控制分离的模式,提供语音、数据和多媒体等各种业务,满足用户各种定制性需求的智能网络。业务功能独立于底层传送技术,允许用户自由的接入不同业务提供商,而不用关心网络和终端设备问题,开放、标准体系结构具备可持续发展的能力。
多家设备商都已有发展成熟的NGN网络设备,网络架构基本相似,其中被运营商使用较多的软交换系统整体解决方案如图1所示。
从图中可知,NGN主要由边缘接入、核心交换、网络控制、业务管理4个平面组成。接入层直接面向用户连接或访问网络,将各种用户(模拟、数字用户等)发送、接收的消息进行格式转换,以适应NGN网络数据传送格式的统一标准,通用媒体网关(Universal Media Gateway,UMG)即可用于PSTN交换机和数据接入网接入NGN网络的中间转换网关;核心交换层采用分组交换技术的包交换网络,通过交换机、路由设备连接和交换来自不同网络的数据;网络控制层即NGN的核心技术软交换,独立于物理介质,通过软件完成呼叫业务控制以及计费、认证等功能;业务管理层则是面向用户提供丰富、个性化的应用和服务,将增值业务、多媒体业务等服务统一到该平台。
1.2 NGN网络在三门核电的应用
核电站的建设周期长,覆盖区域大,需要很多单位的大量人员在场建设,所需办公、住宿等配套设施也较为完善,首先需要引进运营商的语音网络来满足核电现场建设通信需求。电信语音网络主要根据现场南北区相隔的地形设计,在建设中网络不断完善,最终建设完成的网络在南区办公楼、南区海逸酒店和北区办公楼3个节点放置核心交换机,分别覆盖节点附近区域的电话。网络由运营商按照以上NGN网络结构建设,运营商建设的软交换系统如图2所示。
2 程控交换系统的应用
2.1 核岛区域
三门核电工程采用美国西屋公司设计的第三代AP1000核电技术,规划建设6台125万kW的核电机组,分作3期建设,在建的为一期工程,包括1、2号机组,根据西屋通信系统规范书的要求,设计如下。
1)包括自动电话系统(Private Branch Exchange,PABX)、应急电话系统(Electronic Private Brarch Exchange,EPABX)和直线电话系统,PABX和EPABX是2套互为独立的自动电话系统,有各自的程控交换机、配线架、维护终端和电话终端。
2)PABX作为普通办公电话、厂房电话使用。
3)EPABX可以作为PABX的冗余备份,在紧急工况下作为应急电话使用,终端布置在主控室、技术支持室、应急指挥室和其他重要办公室,较PABX不同点是配置了录音系统,可以记录紧急工况下的通话信息,以便后期的调用查证。
4)PABX和EPABX采用程控交换系统,使用中继链路(2 M)连接公网,实现厂区电话和厂外电话可以直接互拨。
2.2 核岛外区域
参照核岛(Nuclear Island,NI)PABX和EPABX的设计,业主和中方设计院设计了常规岛和辅助区域的电话系统,系统设计如下。
1)依据核电应急事故处理要求,应急指挥中心属核电厂专设应急响应设施,主要功能是为事故应急响应期间应急指挥部人员和国家有关部门指派代表提供工作场所,需提供高安全的有效通信手段,为此在应急指挥中心设置独立的EPABX系统,有独立的中继线路连接公网。
2)为保证厂区核岛外区域和核岛链路中断情况下,依然能够正常通信,分别在生产技术支持楼(位于北区)和南区办公楼(位于南区)设置独立的PABX系统,分别接入各自区域附近的厂房和办公电话。
2.3 全厂交换机互连
对以上设计需求进行汇总分析,可以确定共有5台程控交换机:2套EPABX交换机部署在核岛和应急指挥中心,3套PABX交换机部署在核岛、生产技术支持楼和南区办公楼。5台程控交换机通过2 M线路两两互连形成网状结构,应急指挥中心EPABX和核岛PABX/EPABX通过2 M线路分别连接南北区电信媒体网关,实现5台交换机内部电话互通,以及和厂外电话的互通。与电信公网对接采用7号信令,匹配公网采用的7号信令,方便实现核电短号、彩铃等业务。核电建设的程控交换系统拓扑如图3所示。
3 两种系统在三门核电的融合应用
结合三门核电的实际情况,以及核电站安全等级高、业务需求低的特性,程控交换是最适合的选择。而办公区域(包括业主和工程单位现场的办公)相对安全要求低,但是业务需求复杂,引入运营商的软交换是最好的选择,解决了各家单位的电话资费管理等问题,也节约了设备和运维的投资。设计完成的系统组网架构如图4所示。
运营商建设的软交换系统提供现场办公使用,业主另外建设5台程控交换机互联组成厂区PABX和EPABX系统,并通过2 M线路连接电信网。厂区无线电话系统、呼叫通话系统与PABX和EPABX系统连接,以此实现无线电话系统出局,以及无线电话和呼叫通话系统的互通。该方案的优势如下。
1)任何一台程控交换机都可以独立工作,在和其他区域的交换机链路中断情况下,保证本交换机内部电话各项业务完全正常。
2)5台交换机通过2 M线路互连,链路冗余度高,只要在每台交换机上合理规划局向分析,可以有效提高链路安全性。
3)应急指挥中心、核岛通过2 M线路连接电信网,确保重要区域的电话能够直接出局到公网,其他区域的电话分别通过中转实现电话出局。
4)厂前区普通办公电话采用软交换技术,可以提供多种类型的业务,符合不同单位的办公需求,由运营商投资建设和运维,节约管理成本。
传统程控交换机能够保证电话基本业务的实现,但存在一个最大的弊端:系统不能实现任意区域移机不换号的功能,即核岛的电话号码不能移到核岛以外区域。这是因为交换机各自存储相应区域的号码数据,根据定义的号码分析长度实现呼叫落地或出局,号码分析的复杂度与号码分析长度成10倍正比。如果每台交换机都要配置上万个号码的复杂属性,并收到一个8位的呼叫号码,8位号码全部分析后再转给其他交换机,很有可能造成系统运算量过大而延迟,甚至出现系统找不到号码而进入无限转发问询状态。为了保证交换机的可维护性,交换机的号码分析最大长度最好不超过6位即百号位,即以百号为单位给交换机分配号码。这是程控交换系统固有的问题,也是早期运营商的电话无法实现跨市镇移机的原因。
4 对比解决方案
在以上方案的设计和实施过程中也讨论过其他方案的可行性,在此提出2种方案作为比较。
4.1 方案1:全厂应用软交换
如前面所述,运营商在电厂建设初期即已投入软交换设备,包括接入层UA5000和媒体网关UMG8900等设备。随着电话开通门数不断增多,考虑到UMG8900存在单点故障会增加通信的不安全因素,业主又要求增加UMG8900南北区冗余备份,通过异地路由连接市级软交换核心控制设备Soft3000,确保办公电话的高安全性、可靠性。如果将软交换技术继续应用到厂区电话,只要新增UA5000即可扩展接入电话,分别在核岛、应急指挥中心、生产技术支持楼放置UA5000,全厂应用软交换系统结构如图5所示。
该系统的优点如下。
1)建设一套完整的、典型的软交换系统,可以完全适应软交换的所有应用,为后续的维护、扩展等提供极大便利。
2)实现统一网管,整个系统的数据配置、运行监控和业务升级等操作都可以通过网管完成,减轻现场运维人员的工作难度,也便于及时发现问题并处理。
3)借助运营商的投资和管理,可以节省设备投入和维护成本,而且运营商在通信管理上的经验丰富,可以依赖运营商对现场电话号码资源进行管理。
虽然软交换系统最符合通信发展方向,借助运营商的网络也节约投资,却给安全要求极高的行业带来极大风险,主要有以下问题。
1)西屋规范书中提到的2点要求无法满足:(1)建设PABX和EPABX 2套完全独立的系统。因为UA5000只是接入层设备,核心数据控制是Soft3000,所以核岛并没有一套完整的电话系统,更不能称为PABX和EPABX系统,甚至全厂都没有一套完整独立的系统。(2)PABX或EPABX系统通过中继连接公网,断开后内部通信不受影响,系统的数据资源和控制等都通过Soft3000完成,对UA5000单独配置数据也只能完成电话呼叫的最基本功能,并不能完成其他短号互通、传真、呼叫转移等业务,而且作为接入层的UA5000完全独立工作存在一定风险。
2)软交换系统经过多年发展,整体的安全性已经能够保障,但是核心控制层和接入层的分离,使得高安全性要求的行业无法承受只有接入层在厂区工作的风险。
4.2 方案2:程控交换和软交换共同应用
因为AP1000由西屋设计完成,如果没有必要的理由很难要求西屋修改设计,同时会引起高昂的设计变更费用,而且方案一存在严重的安全隐患。为此,提出另外一种方案:保留核岛的原设计,建设2套独立的程控交换系统作为PABX和EPABX,在应急指挥中心建设一套小容量的程控交换系统作为EPABX,厂区其他厂房和办公区域建设一套完整的小型软交换系统,网络拓扑如图6所示。
该方案已经被某核电站提议使用,但具体实施是否存在问题还有待讨论,主要有以下5点较为突出的优缺点。
1)保留核岛和应急指挥中心的程控交换机,可以确保核电站最重要区域的基本通话的安全、可靠,符合AP1000的通信系统规范书要求。
2)其他区域使用软交换系统,能够为办公提供更新的业务服务,适应通信技术的主流方向。
3)电厂独立建设一套软交换系统,设备投入费用高昂,基本是程控交换系统3倍以上的费用投入,而用户量和业务需求等级相对较低,造成资源巨大浪费。
4)厂区同时建设软交换和程控交换,设备和接口更加复杂多样,增加运维难度,甚至可能存在不同厂家系统接口故障等问题,导致用户服务质量降低。
5)软交换系统核心交换层是全IP的交换网络,为了保证核心层交换网络的安全和QoS保证,需要建立一套完整的安全策略和QoS保证策略,如何保证系统的绝对安全需要慎重考虑。
5 结语
三门核电利用软交换和程控交换融合的方式为厂区提供最基础的通信系统,不仅符合设计要求,达到核电高标准的安全要求,也节约了管理和投资成本。按照此方案建设并投用了南区综合办公楼的程控交换机,对于程控交换和软交换2套系统同时在厂区运行的方式进行了深入的分析和试验,解决了号码资源分配、记录和管理等问题,逐步完善了巡检和业务管理机制,已经证实融合程控交换和软交换为厂区不同的电话业务需求服务的可能性,对于同行业的通信系统建设有一定借鉴意义。
参考文献
[1]石友康.下一代网络的核心—软交换技术[J].电信科学,2002(1):39–44.SHI You-kang.The technical summary of the softswitch—the core of the NGN[J].Telecommunications Science,2002(1):39–44.
[2]宋璐璐.软交换技术在下一代网络NGN中的应用[J].通信技术,2007,40(5):34–35,45.SONG Lu-lu.Application of soft-switching in NGN[J].Communications Technology,2007,40(5):34–35,45.
[3]韩秀娟,谢显中.下一代网络NGN及其研究进展[J].通信技术,2007,40(12):334–336.HAN Xiu-juan,XIE Xian-zhong.Next generation network(NGN)and its research and development[J].Communications Technology,2007,40(12):334–336.
[4]张鹍.软交换在下一代铁路通信网络容灾备份中的应用[J].通信技术,2011,44(9):87–88,91.ZHANG Kun.Application of softswitch technology in disaster recovery of next-generation railway communications[J].Communications Technology,2011,44(9):87–88,91.
[5]刘志飞,雷徐冰.基于软交换的VoIP系统在火电厂中的应用[J].电力系统通信,2009,30(9):42–45.LIU Zhi-fei,LEI Xu-bing.Applications of softswitch-based VoIP system in thermal power plant[J].2009,30(9):42–45.
[6]昌力平,赵跃龙,叶志强.基于Intranet的核电综合通信计费管理系统设计[J].湖南城市学院学报(自然科学版),2006,15(1):75–78.CHANG Li-ping,ZHAO Yue-long,YE Zhi-qiang.Integrative billing system design based on intranet[J].Journal of Hunan City University(Natural Science),2006,15(1):75–78.
[7]叶茂.程控交换技术在电信网络中的应用[J].中国高新技术企业,2009(17):49–50.
计算机程控技术 篇8
由天地 (常州) 自动化股份有限公司 (煤炭科学研究总院常州自动化研究院) 、深圳市融天科技有限公司研究发明的“基于IP技术的数字程控调度通信系统及其工作方法”于2010年9月8日获得中华人民共和国国家发明专利, 专利号为ZL 2008 1 0018885.2。
该发明涉及一种基于IP技术的数字程控调度通信系统及其工作方法, 该系统包括IP电话终端、调度台、与以太网相连的调度主机和应用服务器。其中调度主机用于执行呼叫控制和处理任务, 以执行通信业务;应用服务器用于执行调度业务控制、CDR采集和系统配置管理任务;应用服务器与调度主机、调度台进行交互, 接收和处理来自调度台的命令消息, 然后通过调度主机的CTI接口进行相应的通话业务控制, 以执行调度业务, 并通过调度主机CTI接口监视执行过程, 最后向调度台发送相应的监视信息。该发明用IP电话终端通过IP网和数字程控调度通信系统连接并作为其用户分机, 能够对使用IP电话终端的用户执行调度功能, 适宜以IP网为承载构建调度通信系统。