系统集成方案

系统集成方案（共12篇）

系统集成方案 篇1

0 引言

目前,中国电网正步入特高压、交直流互联、大容量远距离输电阶段,动态稳定问题日益突出,风电等新能源的接入、多级电磁环网、多落点直流输电等导致电网调度管理越来越复杂,对调度人员的应变能力要求越来越高,迫切需要提升现有的调度自动化水平,使其能在电网出现异常行为时辅助调度员快速处理事故,尽快恢复电网的正常运行。广域测量系统(WAMS)又称为动态实时监控系统,它的出现为这一问题的解决提供了新的技术途径[1,2,3]。WAMS通过地理上分散配置的相量测量单元(PMU)同步采集电网中不同电气点的动态过程数据,并以25帧/s~100帧/s的速度上传主站,实现了广域范围内电网的动态同步监视,克服了传统数据采集与监控(SCADA)系统只能监视稳定状态,保护装置只能保护单个元件的不足,将调度监控范围从稳态扩展到动态,为低频振荡、机组失磁、频率扰动等电网实时动态行为的监视提供了较好的技术手段,并为进一步实现大电网的协调控制与辅助决策功能提供了数据基础。

目前,学者们的研究成果主要集中于WAMS的体系结构[4]、实时通信[5,6]和应用算法的实现[7,8,9,10,11,12,13]等几个方面,为WAMS在调度机构的实际应用奠定了良好的基础。但在WAMS实际应用过程中也发现不少问题,主要有:通信不稳定;存在丢帧和时钟跳变现象;算法对参数敏感度高,各地区电网特性不同,造成参数设置困难;电网扰动时因PMU自身的性能原因,导致数据记录不完整;数据存储(动态信息库)稳定性有待提高,经常出现莫名其妙的数据丢失现象;算法设计存在缺陷,对不良数据的辨识和处理能力有待提高;等等。以上问题涉及PMU、通信、算法、数据处理和存储等各个环节,势必影响WAMS整体功能的发挥,必须加以解决。上述问题的存在与系统缺乏足够的测试密切相关,因此,有必要对WAMS的测试方法进行系统性的研究。

1 WAMS技术特征

WAMS通过PMU同步采集的实时相量数据实现大电网的动态安全稳定监视,实时、动态、广域、同步以及数据的高速传输是其最基本的特征。典型WAMS的结构如图1所示。WAMS包括多个PMU子站和WAMS主站,同一子站可同时与多个主站通信,实现动态数据的共享,主站之间也可直接通信交换信息,所有PMU与主站通过全球定位系统(GPS)或北斗卫星导航系统实现时钟同步。

数据由PMU内部产生后,一般可直接或经数据集中器上传至主站,并由主站前置系统(FES)负责接收。FES在收到PMU子站报文后进行协议解析,并将处理后的数据转发给后台的实时数据服务程序,由服务程序将经过校验的数据写入WAMS内部的时间序列实时库,便于各个应用快速访问,从而实现电网的实时监控。数据在写入实时库的同时被写入历史数据库,供事故反演、历史查询和事后分析时使用。

国内PMU在以实时方式传输动态数据的同时,还支持录波文件的离线召唤及上传[14],故兼有故障录波器的功能,所传录波文件可用于电网的扰动识别和故障分析。100帧/s的离线动态文件可用于负荷建模、电网模型及参数辨识。离线数据由于采集密度较高,在实时数据不完整时也可用作实时数据的补充。将SCADA系统稳态断面数据与PMU动态数据相结合,可实现电网的动态安全评估与实时预警。

2 WAMS测试技术

WAMS测试是为了检验系统的各项功能和性能指标是否符合规定的要求。要达到高效的测试,必须对整个测试工作进行精心安排,明确测试目标和测试内容,确定具体的测试方案,准备测试案例,并根据测试结果对系统进行合理评估。

2.1 测试内容

WAMS的设计包含4个基本要素:数据、平台、应用和性能指标。数据是分析的基础,是应用要处理的对象;平台提供各类通用的支撑服务,是应用功能的实现基础;应用是实现WAMS监控功能的关键所在;性能指标用来表征WAMS的整体工作性能。四者之间相互依赖,完整的测试必须覆盖所有上述4个方面。针对数据的测试内容包括:①流程测试,即采集、传输、存储、查询、显示等;②采集测试,即PMU工况监视、通道工况监视、协议解析、GPS时钟失步监视等。针对平台的测试内容包括:通信、告警、画面、数据存储、进程监控、资源监视、应用管理等。针对应用的测试内容包括:①功能(是否有漏报/误报)、输入/输出、计算精度;②模块间信息交换和协调操作监视。针对性能指标的测试内容包括:中央处理器(CPU)负载率、网络负载率、PMU通信延时、实时数据刷新频率、画面操作响应速度、数据库容量和每秒事务吞吐量、连续稳定运行时间等。

2.2 方案设计

2.2.1 系统测试

为保证测试的有效性,所提供的方案应能模拟真实的系统运行场景,不改变系统的基本结构和数据流方向,同时,方案应足够灵活,能满足多种应用场合下的测试需要。框架技术是解决上述测试问题的理想手段,可将整个系统抽象为一个框架,组成该系统的各个环节可抽象为不同的框架单元,在最终方案设计时为上述单元指定具体的实现方式,便形成特定的测试方案,因而具有较高的灵活性。

具体到WAMS而言,由于系统中所有监测数据都来自于现场PMU,可将系统看做是一个开环或闭环控制系统,将PMU、通信、前置等环节看做是系统中不同逻辑的控制单元,只需要改变各个环节的输入信号,便可得到适用于不同应用场合的测试方案,如图2所示。

这些方案虽通过同一个框架产生,但由于信号来源、组织方式不同,其应用场合往往也不相同。不同测试方案的比较如表1所示。

采用框架最大的好处是结构灵活,可根据需要自由定制,能最大限度地满足各类开发和工程测试需要。此外,由于本文中所叙述的框架方案只涉及外部输入数据的改变,不影响WAMS的内部结构和正常数据流,测试结果具有较高的可信度。

2.2.2 模块测试

上文对基于框架的系统测试方案进行了详细讨论,但有时(如算法研究)并不需要对整个系统进行测试,只需要针对其中的部分功能或算法进行测试,此时方案可最大程度简化,如图3所示。

2.3 测试评估

测试完成之后,需要根据测试结果对系统进行综合评估,确定各项功能和性能指标是否符合相应的设计和技术规范要求,并根据缺陷严重程度决定其能否在调度中心投入使用。测试评估可采用定量分析与定性评估相结合的方式。定量分析多用于系统性能指标的测试、扰动特征的精度分析等。定性评估是指相关的功能是否已经实现,对电网异常行为的监视是否存在漏报或误报现象。以某WAMS的性能指标和低频振荡监视功能测试为例,分别对测试结果进行定量分析和定性评估,其方式如附录A表A1所示。

对测试过程中发现的问题需要进一步分类汇总,并依据严重程度进行分级,供开发和使用单位参考,以确定其是否能投入使用。缺陷分级不宜过多,一是因为部分缺陷难以量化,分类过多则难以界定,二是因为决策参考需要尽可能简单明了。建议将缺陷分为轻微缺陷、次要缺陷、重要缺陷和高危缺陷4个等级。轻微缺陷一般不影响系统的运行或功能实现,但会对用户的日常操作和系统维护造成影响;次要缺陷会影响系统的正常运行,或对系统的基本功能实现造成破坏,但一般不影响电网的安全运行,且问题可以在短时间内解决;重要缺陷会对系统的正常运行或功能实现造成影响,虽然不至于对电网的安全运行造成影响,但该缺陷受现有技术条件限制或属于技术原理上的缺陷,短时间内无法解决;高危缺陷会导致系统重要功能障碍,或者对调度操作形成误导,危及电网自身安全,必须在彻底解决此类缺陷并经过严格测试之后系统才能投入运行。

3 典型测试案例

如前所述,在框架技术下指定不同的输入数据源可实现不同的测试方式,例如:只用现场PMU,可实现WAMS的现场扰动测试;将PMU与电力系统实时动态仿真器(RTDS)相连,可实现动模环境测试;将WAMS与仿真试验平台相连,可实现任意方式下的电网动态过程测试。下文将以国内WAMS发展过程中2个重要的测试案例为例,说明该方法的具体应用。

3.1 华东广域监测分析保护控制(WAMAP)系统动模测试

华东WAMAP系统是国内第1套建立在大主站支撑平台上的WAMS应用系统,在开发阶段先后3次(2005年6月、10月和2006年3月)在华东电力试验研究院进行了详细的动模测试。整个动模环境由3台PMU、1台RTU、3套保护装置和WAMS主站构成,系统配置如附录A图A1所示,网络部分被高度简化,主站部分与华东WAMAP系统实际运行场景保持一致。经过3次动模测试及持续的算法改进,WAMAP系统的主要功能和性能指标均达到了预定的设计要求,为实现WAMAP系统在华东电网实时动态监控中的应用奠定了基础。

3.2 西北电网扰动试验

为验证西北电网仿真模型及参数的正确性和电力系统稳定器(PSS)及磁参数的合理性,以及全面掌握西北电网东西通道送受电能力,2007年4月,西北电网有限公司组织了大规模的电网扰动试验,包括西电东送、东电西送各6个案例。本次试验主要依托2007年3月刚刚投运的WAMS技术平台,由WAMS负责扰动试验过程的监视,以及试验数据的收集、展示、导出和格式转换。在此次试验过程中,WAMS成功地捕获了每一次电网扰动(包括一次误操作),各模块功能正常,分析结果准确,数据完整,无扰动漏判或误判现象,主要技术性能指标符合规范要求。试验结果充分肯定了WAMS在大电网动态安全监视中的作用,标志着国内WAMS产品逐步走向成熟。

4 结语

本文以框架技术为基础,介绍了WAMS的测试方法、技术特点、应用场合和结果评估方法,可用于指导WAMS的开发、研究、工程实践及日常维护。本文所述测试观点具有通用性,不仅对WAMS适用,对其他自动化系统同样适用,可供相关的研发和运行人员参考。

附录见本刊网络版(http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx)。

系统集成方案 篇2

为弘扬适应、适用、适位皆为人才的企业人才理念，鼓励员工立足岗位，勤学苦练、迅速掀起群众性培训的热潮，结合生产系统下发的岗位培训安排意见，制定生产系统岗位培训推进方案。本方案的推进负责人为岗位培训活动领导小组全体成员，本方案按计划、宣传、执行检查、总结评比四个步骤进行推进，并对参加单位实施整个过程的分值考核，每个参加单位总的基础分为100分，活动前三个阶段有加减分考核。具体方案如下：

一、各部门岗位培训计划的制定和审核阶段

1、时间安排：5月16日至5月22日

根据生产系统岗位培训的通知要求，各车间部门将于本月20日提交岗位培训计划安排，活动领导小组将于5月21日下午2:00在办公楼一楼会议室召开岗位培训计划评审会议。由各车间部门负责人及岗位培训计划的制定人员具体介绍本部门岗位培训计划。

2、考核办法：

1)、参加会议人员迟到每人次扣减相关参赛单位5分。

2)、不遵守会议制度，会议期间接打手机，手机响机等扣减5分。

3)、方案计划不完善、漏洞多、可执行性差扣减5分。

二、岗位培训计划的宣传

1、时间安排：5月23日至5月31日

各单位要通过会议、板报、微信的方式进行集中广泛宣传，充分发动，人人参与，做到活动目的、活动方案、本岗位培训内容人人皆知。结合培训宣传需要，活动领导小组提出对宣传工作的几点建议：

各单位在培训计划的集中宣传阶段至少要召开两次由车间主任以上管理人员主持的专题会议，传达培训活动的`安排，要求有记录。

各单位在培训宣传期间出一期专题宣传板报，并参加5月26-27日生产系统组织的岗位培训专题板报展。板报展的地点在特纤、毛巾织造北侧的东西大道上。所有参展板报，统一放置在路的南侧。具体放置摆放以及参展板报的高矮要求由机电中心常树国安排。文化部将对所有参加评选的板报拍照，进行上网公布，以微信投票的方法评选优秀宣传板报。

从活动开始至活动结束，各单位要广泛利用三利集团微信平台对活动的组织情况、活动中涌现的先进人物、创新的方法进行及时宣传。宣传典型、树立榜样，让员工学有榜样，比有目标，交流经验，共同提高。

2、考核方法：

1)、培训计划集中宣传阶段没有进行专题会议布置或没有会议记录的扣减10分。

2)、参加生产系统板报展的单位加10分，在企业文化部组织的微信投票活动中得票进入前5名的为优秀宣传板报，单位按名次依次再加10分、9分、8分、7分、6分。

3)、此次活动从5月16日开始至6月30日结束，此期间在三利微信平台上刊发有关活动稿件的部门，有一篇加2分。

4)、从5月23日到结束，在推进小组组织的各项检查中，凡查到有员工对培训活动不清楚、不明白、不知道的视为活动宣传不到位。每人次扣5分。

三、岗位培训活动的落实执行及检查阶段

1、时间安排：6月1日至6月30日

本阶段各单位根据评审通过的岗位培训计划扎扎实实的进行岗位应知应会培训。要求培训计划公开、培训考勤公开、培训考核结果公开，自觉接受培训活动领导小组的检查和质检人员的日常检查。并对检查出的问题及时整改，整改意见予以公布。

2、考核办法：

1)、按时参加活动领导小组组织的检查活动，迟到、无故缺席扣减相关单位5分。

2)、未填写检查记录，填写不认真或不上交检查记录的扣减相关人员所在单位5分。

3)、培训记录不公开、培训考勤不公开、培训考核不公开、问题整改结果不公开扣减单位5分。

4)、不按培训计划执行，培训未提前书面公布调整结果的单位扣减5分。

四、总结评比阶段

时间安排：7月1日至7月5日

活动领导小组责成质检部门每次对检查的结果进行登统，并按以上评分标准给参赛单位记录加减分。最后按以下公式进行计算各参赛部门得分：部门得分=100-扣分+得分。

系统集成方案 篇3

关键词：GIS系统；SCADA系统；集成

中图分类号：TM764

地理信息系统（简称GIS）是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统。GIS系统是管道数字化的基础，其强大的数据管理和分析能力能够为数字管道提供基础的数据入库、管理、显示、更新等功能，更是巡检与线路管理、设备抢维修、应急、完整性管理等应用的基础。

数据采集与监视控制系统（简称SCADA）是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。在天然气管道行业中，SCADA系统应用最广，技术也最成熟。SCADA系统能够进行数据分析、掌握系统运行状态、快速显示出运行故障，已经成为管道运营中非常重要的工具。

1 系统集成意义

GIS系统和SCADA系统的集成进一步提高了GIS系统的应用，将GIS系统提升成为了一个实时系统。各类数据可以在GIS系统上集中整合展现，同时为SCADA系统提供了良好的数据基础。在GIS系统上，还可以用图形、图标等形式来多方式更为直观地表达管道的实时数据、设备状态信息、实际运行状态等。

在天然气管道数字化系统的建设中，GIS系统与SCADA系统的接口建设是非常关键的，接口的优劣将直接影响系统的整体性能。

2 集成技术现状

目前国内外还没有一套完整的GIS与SCADA的接口标准规范，也没有形成国际范围内的行业标准。目前GIS系统与SCADA系统的集成有两种基本方式：一体化方式和接口方式。

2.1 一体化方式

一体化方式是指GIS系统与SCADA系统两者的底层数据、功能分布和界面全部一体化，主要是SCADA系统和GIS系统服务器端相对独立运行，但实时数据库、历史数据库和空间数据库保持唯一性，GIS平台负责客户端的图形定义和管理。一体化的集成方式直接实现GIS系统的地理信息和SCADA系统的实时信息的无缝接入，充分发挥两者的性能。

2.2 接口方式

接口方式是指GIS系统与SCADA系统依旧是两个相对独立的系统，各自独立维护数据，绘制图形，通过数据访问和数据共享让两系统之间的数据进行交互。接口的集成方式具有一体化设计思想，一致的界面风格，不同的应用运行于不同的节点，不同的功能分布配置等特点。

3 两种集成方案对比分析

3.1 一体化集成方案

GIS系统和SCADA系统一体化集成方案最重要的就是数据的共享，突破原有GIS数据格式和SCADA数据格式不一致所带来的屏障。一体化的优势是两个系统在同一个数据源里提取自身需要的信息，用户只需维护同一个数据，就可得到充分的数据共享。这样既能保证数据的一致性，又可极大降低用户工作量，不必重复录入和维护数据。

3.1.1 主要优点

（1）GIS与SCADA集成。保证这两个系统安全、稳定、可靠和高效的运行。GIS系统预留功能接口，将GIS中具体应用功能模块整合成应用功能接口函数，供SCADA直接调用，从而保证SCADA系统通过功能函数接口，直接调用GIS系统应用模块，实现GIS功能。

（2）信息的高度统一。管道模型、图形数据和人机界面等数据全部由GIS系统生成和管理，SCADA的主要图形由GIS生成，线路结构的变动与GIS同步；实时数据全部来自SCADA系统的实时数据库，GIS系统实时数据刷新频率与SCADA一致。

（3）数据保持一致和同步。GIS系统通过采用标准数据库接口方式或TCP方式从SCADA系统实时数据库中读取实时数据，通过ODBC从关系数据库中读取配网历史数据库。通过与SCADA系统进行通信，SCADA数据在GIS系统中显示，从而对管道进行实时监控和管理。

3.1.2 主要缺点

（1）技术要求高。在GIS系统建设之前，SCADA通常已经建设完成投入使用，如果要将GIS与SCADA一体化，对GIS的开发有很高的要求，要求熟悉SCADA内部结构和数据库结构。目前，该技术尚未被广泛研究，因而成熟性差。

（2）开发周期较长。由于技术要求高，因此开发难度较大，建设周期会相对较长。

3.2 接口集成方案分析

接口集成方案是指GIS系统和SCADA系统通过计算机网络在应用层上实现动态数据的共享和交换。GIS和SCADA系统依旧是两个相对独立的系统，各自独立维护数据、绘制图形，只是通过数据的互相访问和数据共享，让两个系统之间进行数据的交互。

GIS系统和SCADA系统的接口方式最关键的是两者之间不直接通信，而是通过中间接口，来实现数据的共享。

3.2.1 主要优点

（1）两个系统基本独立，互不影响，安全性更高。GIS系统不直接读取SCADA系统的实时数据，通过中间数据接口获取数据。

（2）技术难度低、成熟性较高。由于回避了SCADA、GIS复杂的内部结构和数据库结构，接口开发的技术难度较低，开发周期较短，因而成熟性相对较高。

（3）接口更容易维护。GIS通过接口获取SCADA数据，当SCADA改变时，只需要修改接口程序，无需修改GIS中的功能。

3.2.2 主要缺点

（1）数据维护不同步。当出现设备属性数据需要修改、管道变化等情况，则要在两个系统中分别修改。

（2）无法实时展示数据。GIS是通过中间数据接口方式来获取SCADA数据，因此无法获取实时数据，一般会有几秒的延迟时间，如5s、10s。

4 结束语

根据上述两种GIS系统和SCADA系统集成方式的优缺点对比，天然气管道运营单位在建设GIS系统之前已经有成熟运行的SCADA系统，SCADA运行在生产网内，而GIS普遍运行在办公网，GIS需要跨越网络才能获取SCADA数据，GIS系统在建设时，很难与SCADA统一设计，采用SCADA设计工具和图形界面。

鉴于目前天然气管道公司实际情况，GIS与SCADA系统接口集成方式是最佳选择，接口开发方式具有技术难度较小、开发周期较短的特点。一体化集成方式可以作为GIS与SCADA集成的远期发展目标。

参考文献：

[1]黄志龙，邱家驹.配网SCADA和GIS功能的集成[J].电力系统及其自动化学报，2000（08）：36-41.

[2]丁锋，张子仲，丘明德. 配电管理系统中GIS与SCADA系统的结合方法[C].第三届北京输配电技术国际会议论文集，2001.

作者简介：仝晓雯，女，工程师，硕士研究生，2007年毕业于北京科技大学，现就职于管网信息监控中心，从事管道及LNG接收站数字化及管网监控工作。

射频识别测试系统集成方案设计 篇4

随着射频识别 (RFID) 技术的蓬勃发展, 对RFID设备的需求也日趋旺盛, 根据有关机构预测, 到2014年, 中国市场对RFID电子标签的需求将达到60亿枚。越来越多的厂商和企业投入到RFID设备生产这一领域内, 各种不同类型的RFID设备不断涌现。然而, 不同的设计方案与制作工艺导致了不同品牌和型号的RFID设备性能差异明显, 并且RFID设备生产商所标称的产品及系统性能参数都是基于不同的测试方法和标准而定, 产品之间的对比缺乏一个统一的基准平台, 这给对同类产品的性能差异进行有效公正地横向比较以及系统集成应用带来了困难[1]。因此, 对RFID设备及系统进行科学地测试成为有效应用RFID系统的一项关键任务。

尽管目前已有不少针对RFID设备的测试方法, 但在测试原理、测试方法、测试系统和数据处理等方面, 未能针对RFID设备的差异性综合考虑多个性能指标实现设备选型的最优化。

2 RFID测试系统集成方式

针对上述提到的问题, 结合RFID系统的发展趋势, 本文设计了一种基于无源RFID传感器标签的网络测控平台方案, 其总体结构如图1所示。该平台分为现场测控层、企业级监控层及远程监控层三层结构。现场测控层负责对现场数据进行采集和处理;企业级监控层在线控制现场设备;远程监控层利用商业以太网实现远程检测与控制。在工业生产过程中, 现场需要对分布式的多个物品信息以及环境参量进行测量、运算、控制和显示, 而且现场测控数据是整个平台的数据来源, 对数据的实时性和可靠性有苛刻的要求。因此, 现场测控层采用无线传感器网络领域中基于IEEE 802.15.4的Zigbee网络协议[2], 构建一个多条自组织网络, 无线传感器网络节点集成了无源RFID标签和多个传感器, 分别负责采集物品信息和环境参量。现场测控网络与企业监控层网络通过网关进行联接, 企业监控层采用以太网, 系统服务器存放各种数据库等资源, 并通过Web服务器与外界Internet相联。

(1) 现场测控层

现场测控层在测控数据的传递中起着桥梁的作用, 主要包括RFID传感器信息检测装置、汇聚节点/网关、现场监控微机, 各组成单元在系统中承担不同的测控任务。

RFID传感器信息检测装置是系统中数据采集和接收现场测控策略的前端设备, 是现场测控层最关键的部分。其主要由两大部分组成:用于发射激活标签功率信号和进行前端信息显示任务的阅读器模块, 用于采集物品识别信息和周围环境参量, 并且可以通过Zigbee网络进行节点通信的无源RFID传感器标签节点模块;两部分之间以RFID无线通信方式进行数据交换和能量传输。图2的RFID传感器信息检测装置中显示了两个模块之间的相互关系、数据流向和总体控制。

阅读器模块由微处理器、阅读器、RFID天线、LCD显示模块、按键控制模块、电源模块组成, 阅读器与微处理器采用RS-232连接方式, 利用按键控制模块控制阅读器的工作方式, 同时LCD显示模块对经微处理器处理后的阅读器天线接收回来的信号进行显示。阅读器模块可以对其功率允许范围内的多个无源标签节点进行激活和读取。

无源RFID传感器标签节点模块包括不同功能的传感器、多端口RAM、多功能微处理器、RFID标签、充电电路、电源管理电路、可编程计时器、RF无线收发单元、RF天线等单元。支撑该节点模块工作的电能不是由电池供应, 而是由阅读器模块发出的无线脉冲提供。来自阅读器模块的无线脉冲激活RFID标签的同时提供足够的能量给充电电路储能, 并通过电源管理电路分配给标签节点中的其他电路, 实现传感器网络节点的无源持续供能。

汇聚节点 (网关) 在系统中负责接收来自Zigbee网络中的汇聚信息, 转换成网络协议后, 通过RS-232发送信息给现场监控微机, 或者通过以太网把信息发送给企业级监控层的中间设备, 实现现场设备和企业级监控层的直接通信。在现场监控微机上运行测控软件, 为操作人员提供一个直观的图形化界面, 通过RS-232连接汇聚节点实现与现场测控设备间的数据交换, 对测控设备实现实时监测和现场直接控制, 并提供测控参数的趋势曲线记录, 为操作人员提供数据支持。同时, 通过监控系统向现场测控设备发送测控指令, 使各测控节点协同工作, 保证系统的正常运行。

(2) 企业级监控层

企业级监控层位于现场测控层的上层, 具体包括测控策略服务器、系统服务器、工作站及Web服务器等, 主要负责综合监控各测控现场的所有信息并集中显示, 进行系统测控策略设计, 实现测控回路组态、过程优化计算和参数修改等控制处理。基于虚拟仪器技术, 提供测控模块的组态, 通过图形化操作, 可以方便地生成或修改测控策略以适应现场测控模块的改变, 达到优化系统测控的目的。本层软件系统主要由策略编辑模块、实时内核模块、终端监控模块和后台数据库系统组成。

(3) 远程监控层

随着Internet应用范围和空间的不断拓展以及网络测控本身发展的需要, 人们对系统远程监控及测控数据的大范围共享提出了越来越高的要求, 希望搭建一个基于Internet的远程测控平台实现测控网络与信息网络的融合。远程测控层构建在Internet的框架上, 在线提供现场测控参数的实时数据和历史数据, 使用户不管身在何处都可以方便地浏览测控现场的各种实时数据, 了解现场的工作情况。

3 网络测控平台并发控制模型

RFID测试系统中的远程数据服务器需要根据处在不同地点的两个或多个远程现场测控终端发出的不同数据包作出整体性能的检测判断, 极易发生访问冲突。如果没有良好的并发控制机制, 将直接导致服务器端数据包接收混乱甚至测量结果错误。高效的并发控制策略可以提高服务器系统的并行处理能力, 改善交互响应时间。目前网络化测控系统并发控制主要有消息机制并发控制、令牌环机制、编辑锁机制等。

消息机制并发控制在大型项目消息队列协同机制的实现中具较大局限性和复杂度, 如跨平台和分布式的实现;令牌环并发控制中令牌环通常只有一个, 用户操作会受到量的限制;编辑锁并发控制通过对操作对象加锁禁止其他对象的访问, 但容易引发意图不一致。与上述机制相比, ICE (Interne Communications Engine) 异步方法分派并发控制具有面向对象、支持线程、实现语言与传输机制无关性等优点, 能显著提升网络测控平台并发控制性能。

结合前面已建立的无源RFID传感器标签网络测控平台, 建立并发控制模型 (见图3) 。该模型采用服务器—中间件—客户端结构, 平台各部分之间交互使用TCP/IP、HTTP通信协议。在该平台中, 服务器负责整个系统的管理、控制和调度, 实现存取管理和数据的一致性, 协同多方之间的同步性。服务器端通过调用应用接口进行数据管理和各项操作管理, 如显示、检索和更新数据等;服务器端包含了中间件的服务器核心组件, 通过网络协议与客户端通信, 接受客户端请求, 存储客户端的测量数据。

4 结语

基于无源RFID传感器标签的网络测控平台方案, 及以此为基础搭建系统框架和建立测试指标体系, 可以为RFID用户提供公正、可靠的测试数据, 给用户选择RFID设备和构建RFID系统提供有效的帮助与指引。

参考文献

[1]肖凤仙.RFID中间件的国内外发展现状及未来发展趋势[J].中国电子商务, 2012 (17) :73.

系统集成方案 篇5

一、学校监控项目概述：

一 系统概述

学生是祖国的未来，而学校是众多学子求学的地方，近年来，全国各地校园血案频发，接二连三的恶性案件，学校的安全问题应该受到全社会的关注，老师和学生的人身安全受到严重威胁，各地学校，公安部门都加强防范措施，但人防还是受限制，如果学校配备相应的技术防范设施，弥补人防不足，人防+技防可以提高安全防范系数。为此，教育局和公安局联合发出紧急通知，要求学校必须在校门口和校内一些关键地方设置监控探头，强化防控，并安排人员后台值守，可以及时发现并快速处理学校异常情况，从而保障在校师生的人身及财产安全使得教育管理部门，尤其是学校，将校园安全摆上了重要位置。如何有效的保证学生的人身安全，是他们拥有一个可靠舒适的学习环境。成了排在我们面前的重要课题。而这里我们提供的校园闭路监控系统。为学校的安保提供了先进的技术防范平台。闭路监控系统与红外线报警联网使用，为校园安保提供了重要的预防手段。

二 系统设计目标

在进行闭路监控系统设计的时候，依照某学校对该系统的基本需求，本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量作为出发点，并依此为某学校提供先进、安全、可靠、高效的系统解

决方案。

■架构合理：就是要采用先进合理的技术来架构系统，使整个系统安全平稳的运行，并具备未来良

好的扩展条件

■稳定性和安全性：只有稳定运行的系统，才能确保某学校闭路监控系统平稳运行。系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础，同时可有效地减少使用人员和系统维护人员的麻烦。良好的可扩展性则是为了用户的发展考虑。随着学校校园系统应用时间的增长，未来对系统的要求会更高。可扩展性保证当用户有更多的要求时，引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作，进一步扩展与提高系统的性能。不仅能够为校园安全服务

学校视频监控系统是安全防范技术体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过摄像机及其辅助设备（镜头等）直接观看学校的情况，一目了然，同时它可以把学校的图像全部或部分的记录下来，这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据，同时学校电视监控系统还可以与防盗报警等其他安全技术防范体系联动运行，使学校防范能力更加强大，能及时发现事故和事件的隐患，预防破坏和避免造成不好影响。

学校是国办的国家级重点学校。现在需要根据整个校园的实际情况，设计安装一套校园监控系统，需要实现以下功能：

1、将校园内的各区域、公共场所等尽收眼底，实现学校全方位监控，坚决杜绝学生宿舍被盗、自行车丢失、图书馆及实验室等公共财产遭到破坏、餐厅、运动场发生骚乱等事件的发生。

2、长时间录像以及报警触发录像，为后期快速破案提供依据；

3、减少学校大量的人员开支以及人员疲于奔命搞巡逻，做到动静结合，有效节省学校开支；

4、优化校园治安环境和学生自律意识；

5、学校领导可以通过网络内的任意一台终端计算机，实时监看任意点的监控画面，及时了解现场情况，掌握第一手信息；

6、借助学校视频监控，可以清理校园周边环境的混乱情况，还校园一片安宁；

二、学校监控设计原则和依据 2.1、设计原则

本项目方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。

a、先进性：

在学校投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。b、可靠性： 学校监控系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。c、安全性：

对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，学校监控系统设计时，必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏。d、可扩充性：

系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。e、规范性：

由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。学校视频监控方案介绍

根据项目的需求分析及现场勘测报告，确定此校园监控系统工程基本是有北教学楼、南教学楼、家属区组成，学校校区视频监控

其中动点安装在校门口外侧、办公楼前、餐厅、主要是监看校门口、办公楼前的车辆及人员的出入流动情况，学生秩序，防止发生骚乱情况，做到出现问题，可以及时发现，快速跟踪，第一时间上报处理，实时的录像资料可以作为事件处理的第一手材料，使得校方处理问题果断、迅速。在此，我们选的红外摄像机，其内置索尼机芯，的红外灯，白天为彩色，晚上自动转为黑白，并且自动启动红外灯进行补光。防尘、防水，可直接室内外安装。另外14个定点分别安装在校园内的主要道路、各楼周边、以及办公楼、主要用于监看校园内各个部位以及公共场所学生的活动情况，各楼走廊人员出入情况，防止社会人员进入校园制造事端，避免入室行窃、财物丢失等状况发生，保证在校师生的人身安全，红外灯，可以做到日夜监控。当白天，采集到的图像为彩色，到晚上，自动转为黑白，并且启动红外灯进行补光，使得晚上没有灯光的时候，一样可以采集到清晰的现场图像；此款摄像机还具有光滤光片切换功能，通过双滤光片日夜自动切换，使得白天的图像更加逼真，接近于肉眼识别的颜色，到晚上噪点更少，画面更干净；摄像机标配为6mm.12mm或16mm（红外摄像机）镜头，可以根据现场的实际监看范围，选配其他焦距的标准镜头；防尘、防水，可直接用于室内及室外安装。

所有采集到的14路视频信号通过传输部分传回到监控室，便于值班人员快速跟踪可疑人员。同时嵌入式硬盘录像机还支持视频的网络远传，方便相关领导通过网络随时随地访问本地的网络硬盘录像主机，观看实时画面。

南校区的视频监控系统,其中动点安装在校门口主要是监看校门口的车辆及人员的出入流动情况，防止学校发生骚乱情况，出现问题，可以及时处理。

六、学校监控系统监控设备清单： 器材表一份可以选择安装

2线材可以依据实际用量来计算用多少算多少

3监控摄像机建议安装好一点的，因为好一点的质量用保证。

4采集卡建议安装防雷击的。因为摄像机和线缆好多在室外，夏天雷雨天气容易被雷击，5所销售产品施行以下品质担保： 1对其所售产品提供一年期免费质保和终身维修服务。即一年内，由于产品本身材质不良或设计缺陷造成的损害，负责免费更换或维修品外观没有磨损，一年以后，所进行的维修、更换将收取一定成本费用。我们会给您及时修复或更换新的产品。

2．以下非本公司因素造成的产品损害或其他原因均不在本公司的免费维修之列:

A.电压不稳

B.自然因素

C.意外事故

D.未按使用说明书使用而造成使用不当

E.非本公司授权的维修或改动

F.未提供应有的工作环境

G.机器缺少必要的保养

6如果需要增加摄像机双方需要协商具体安装事宜

若对本方案的内容或其它方面有不详尽之处，我们随时欢迎您们的宝贵意见。

系统集成方案 篇6

【关键词】同步器锥环；表面喷砂处理；喷砂系统集成

1.问题的提出

同步器锥环表面需粘接一种耐磨材料，粘接的牢固程度直接决定同步器产品的质量，因此在同步器锥环基体锥面必须做表面喷砂处理。通过试验证明，锥环表面处理越均匀、粗糙度一致性越好，粘接出的零件性能就越可靠，同步器寿命就越长，同时表面质量处理的前提是零件尺寸需控制在一定范围，粗糙度太大或太小都不能满足产品要求。

采用手动喷砂表面处理加工过程中存在如下问题：（1）无自动分选磨料功能，导致磨料颗粒度不均匀，不能很稳定地控制锥面粗糙度要求，（2）不能一次喷砂出合格零件，需要二次手动喷砂，处理时间较长，过程控制不稳定，（3）生产效率低，不适合批量加工，鉴于以上种种原因，我们提出了高效喷砂集成系统的表面处理工艺方案。

2.高效喷砂系统集成方案的提出及自动喷砂设备的运用

2.1加工零件

如下图所示，零件内表面在粘接耐磨材料之前需表面处理

2.2喷砂系统集成方案

本工艺方案需要从零件上料、定位、细喷砂、粗喷砂、吹灰清理、下料均实现全自动作业考虑，设计方案如下图所示：

零件经过上料区、等待区、I区粗喷砂、II区精喷砂、吹灰区、最后下料等工序，完成一个循环，实现在单台机子完整表面处理，加工出合格零件

2.3喷砂表面处理需使用不同目数的磨料进行粗、精喷砂，才能快速加工出合格零件。在该系统单元中，增加了磨料分选系统，通过三层振动筛实现不同目数磨料的分选。

2.4喷砂工艺对设备质量及防护要求特别高，具有很强的破坏性，需定位部分既能实现快换，又能实现耐磨，因此该方案首次采用了耐磨的聚氨酯工装柱及5mm厚聚氨酯橡胶防护板。通过生产实践证明，该工装柱既耐用又能快换，很好的解决了定位、夹紧工件的问题（详细结构见下图）

2.3 高效性。该集成方案采用8把喷枪，分粗、精加工，能实现一次性加工出合格零件

2.4 低成本性。按年产400万件计算，手动+半自动喷砂需求操作人员15人/班，而自动喷砂机只需要5人/班，人力成本大大降低

2.5 物流顺畅，满足精益生产要求

2.6 环境要求满足喷砂行业空气质量标准。该方案首次单独为喷砂室增加了六滤芯除尘器及水循环除尘，形成了二级精过滤，解决了车间环境污染问题，达到环保要求。

3.喷砂集成系统实物照

4. 经济效益对比

按年产量400万件，机床运行1小时费用20元计算

4.1 机床节约费用：

使用自动喷砂比手动喷砂可节约30秒，

年节约：（4000000×30/3600）×20=66.6万

4.2 节约人力成本费用：

年产400万件，手动喷砂需15人/班， 自动喷砂需5人/班，每班可减少10人，三班共减少30人，节约成本30×5=150万（按人均年收入5万计算）

4.3设备支出费用，每套自动设备需22万元，总 成本110万，如果是手动设备需15台，每台1.5万，总成本为22.5万，多支出成本88万

综上所述，年产400万件，第一年可节约成本128万，以后每年可节约成本216.6万。

5.结束语

目前我公司已全部使用该自动喷砂设备（特殊结构除外）。通过实践证明，该设备及工艺方案思路合理，通用性强，符合精益生产要求，加工出的产品质量稳定可靠，满足我公司大批量、多品种同步器锥环零件表面处理要求。

参考资料：

[1]《喷砂选用砂材磨料知识》.

[2]《钢材表面喷砂处理工艺标准》.

系统集成方案 篇7

(一) 设计目标。

设计基于SOA架构的应用系统集成平台, 实现研究对象各应用系统信息的充分交换和共享, 突破信息流动的瓶颈, 并为信息增值服务打下坚实的基础。

(二) 设计原则。

1.设计原则。

基于SOA架构, 采用标准技术实现硬件集群、数据集中、应用和服务集成。硬件集群:系统硬件平台统一规划, 集中管理, 优化利用资源, 节省投资。数据集中:建立统一的数据库/数据仓库, 集中管理共享数据, 达到存储安全、信息集中、高效利用的目标。应用和服务集成:统一身份认证;统一数据交换;统一开发规范;基于统一的应用构建平台快速配置业务系统。

2.设计原则的内涵。

(1) 开放性和标准化。

为了满足系统所选用的技术和设备, 遵循统一的国际标准或工业标准, 以保障系统的开放性和标准化, 能够支持不同厂商的产品互换, 这种替换包括整个系统及组成部件。

(2) 成熟度和先进性。

技术先进性是保证整个系统生命周期的重要环节。在本方案中, 使用诸如“三层次结构”、“XML”和“J2EE”等比较成熟而又有发展前景的先进技术。

(3) 实用性。

针对研究对象的特点, 系统界面可视且简单清晰, 系统管理员无需长时间培训就能够独立操作, 有效降低系统维护和升级的成本, 保障投资的有效性和系统的实用性。

(4) 可靠性。

应用系统整合平台投入运行后, 如果出现问题, 后果十分严重。因此系统平台的可靠和成熟至关重要, 不可牺牲稳定性而过分强调采用技术的先进性, 应尽量采用比较成熟而稳定的技术与合适的系统平台。

(5) 可扩充性。

系统可扩展程度直接影响到系统的生命周期。在应用规模扩大和需求增加时, 系统平台具有对新增应用系统开发或整合的功能。

(6) 易维护性。

当业务流程或数据结构发生变化时, 具有快速定义功能, 用户可以直接使用可视化的自定义工具对系统进行无代码修改变更。

二、应用系统整合集成方案设计

应用系统整合集成根据基于 SOA 的信息化校园基础架构, 第一是需要设计统一的信息标准, 为数据的完整性、准确性与一致性提供依据, 并作为公共数据交换的标准。第二是设计统一的用户服务界面, 包括:构建统一的信息门户, 集中信息资源管理、应用服务管理和内容整合, 为广大师生提供个性化的综合信息服务;构建统一的身份认证系统, 集中用户管理、统一权限管理, 保证用户电子身份的唯一性、真实性与权威性, 实现用户单点登录。第三是设计安全可靠的公共数据交换系统, 实现各个应用系统之间的数据交换、互补、共享与复用。

(一) 教育管理信息标准设计。

制定信息标准是信息化校园平台建设的基础性工作, 是保证数据一致性的前提, 是构建稳定、合理数据结构的关键, 也是学校内部、学校与各级管理部门之间通过数据交换实现信息共享的依据。

1.设计原则。

充分采用目前已有的国家标准和教育部教育管理信息化标准。对于没有国家标准、教育部教育管理信息化标准的信息, 使用学校的教育管理信息标准。

2.教育管理信息引用标准。

引用国家标准、教育部教育管理信息化标准。

3.组成结构。

由信息集与代码集构成。信息集分为公共信息子集、人力资源管理、学生综合管理、教务管理、科技管理、资产设备管理、财务审计管理和行政办公八个业务信息子集, 每一信息子集由相应的数据类、数据子类与数据项构成, 数据项用元数据进行描述;代码集由中华人民共和国国家标准 (GB) 代码集、教育部教育管理信息化标准 (JB) 代码集、高等教育行业标准 (HB) 代码集、学校教育管理信息标准 (LB) 代码集构成, 每一代码集包含若干代码表, 以上海立信会计学院为例 (见图1) 。

4.编制规范。

分别为:信息标准分类规范, 信息集编制规范, 数据类编制规范, 数据子类编制规范, 代码表编制规范, 数据项元数据说明。

(二) 整合集成方案设计。

1.软件平台选择。

采用J2EE (Java 2 Platform Enterprise Edition, Java2平台企业版) 技术基于多层软件构架和SOA面向服务的理念、使用WebService和XML等技术整合与集成各种应用系统, 达到先进实用、安全可靠、易于扩展的应用系统整合集成的目标。

2.共享数据库设计。

数据库设计采用面向对象的方法, 通过分布处理和集中处理相结合, 以保持数据的完整性、准确性、一致性。

3.技术架构模型设计。

应用系统集成平台技术构架设计由:客户层、表示层、业务层、集成层和资源层五个层面组成 (见图2) 。

4.信息门户设计。

(1) 信息门户框架设计。

信息门户框架采用J2EE技术构建, 符合国际上先进的技术标准和规范, 如Portlets (遵循JSR-168、JSR-170规范) 、Web Service、SOAP (简单对象访问协议) 、SOA (面向服务架构) 、WSRP (远程门户WEB服务) 、Liberty Alliance SSO (自由联盟单点登录) 、XML (可扩展标记语言) 、SAML (安全断言标记语言) 、PKI (公钥基础设施) 、LDAP (轻量级目录访问协议) 、Active Directory (活动目录) ;提供开放的、企业级的应用编程接口和管理工具, 具有高度的开放性、互联性、可扩充性与可移植性, 部署简便快捷 (见图3) 。

(2) 信息门户功能设计。

统一访问入口:所有用户均通过信息门户登录校园综合管理平台, 通过统一身份认证、基于权限分配, 访问相关应用系统, 无须分别登录相关的每个应用系统。风格与布局:支持一列、两列或三列布局, 提供多种页面布局模版;容易添加新的布局定义, 而且一页之中可以支持多种布局。个性化设计:针对不同的对象 (学生、教职工、管理人员及公众) , 可以定义不同的业务流程与个性化界面, 进而提供不同的服务模式和服务内容。

(3) 内容管理设计。

基于XML的Rich Site Summary (RSS) 标准, 采用多种缓存机制, 实现应用系统之间信息的实时交换。

(4) 信息发布设计。

提供信息发布与管理功能, 包括内容编辑、内容版本管理、内容类型管理、内容审核、发布日期和时间的控制等。

(5) 国际化设计。

支持不同语言的显示和输入;可以切换到任何一种语言;可以添加新的语言。可以管理多种语言的页面, 可以支持多种语言的网站和WEB应用。

(6) 系统管理和安全控制。

提供全面的WEB管理功能, 可以远程管理服务器。支持联盟化身份管理 (包括添加新用户、授权、激活和撤消等功能) 和单点登录。 严密的授权管理功能, 可以对整个网站、组织、用户组或某个Portlet的某个属性设置权限;支持基于角色的访问控制。通过限制访问者IP、限制用户、限制用户访问时间, 有效保障门户安全。

5.统一身份认证系统设计。

统一身份认证系统的设计考虑下列几方面的要素。

(1) 安全政策。

安全政策是一个基于各种对象和概念的组合。安全政策是围绕着角色、权限、用户、资源和安全域之间的关系而定义的。

(2) 基于RBAC的授权规范。

RBAC (Role-Based Access Control, 基于角色的访问控制) 体系是美国NIST (美国科技与标准管理局) 制定的用户管理、安全政策管理体系, 是目前主流的解决大型组织机构的统一资源访问控制的有效方法。

(3) 角色和用户。

角色在RBAC体系里是一个核心的概念, 也是统一身份认证系统中的核心元素。在统一身份认证系统平台上, 客户可以根据自身的需求定义角色及其相关的安全政策。

(4) 安全域。

安全域指定了安全政策的牵制范围, 也就是说, 一个权限只能在指定的范围内才有效, 才能执行。安全域可以是组织、部门、组。除组以外, 一个安全域可以带有子域。所以系统可以创建一个树形的安全域结构。

6.公共数据交换系统设计。

通过安全、可靠的公共数据交换, 实现所有应用系统在共享公共数据基础上的整合与集成, 确保数字校园综合管理平台数据的完整性、准确性与一致性 (见图4) 。

三、结语

本文从设计目标, 设计原则出发, 对应用系统整合集成的要件, 基于研究对象的教育管理信息标准和用户界面整合、公共数据交换进行的方案设计, 在对以上海立信会计学院为研究对象的本方案进行了验证, 实施效果基本达到了设计目标。

参考文献

[1].赵国栋.信息时代的大学:美国高等教育信息化的发展及其启示[J].现代教育技术, 2003

[2].蒋东兴, 史宗恺等.大学资源计划的方案研究[J].清华大学学报 (自然科学版) , 2004

[3].黄冬.解析校园信息化中的“信息孤岛”[J].软件导刊, 2008

系统集成方案 篇8

关键词：快速成型,集成制造,计算机辅助设计

快速成型制造技术 (Rapid Prototyping&Manufacturing:RP&M) 是指在计算机管理与控制下, 根据零件的CAD模型, 采用材料精确堆积 (由点堆积成面, 由面堆积成三维实体) 的方法制造原型或零件的技术, 是一种基于离散/堆积成形原理的新型制造方法。快速成型制造可以自动、快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的原型或直接制造零件 (模具) 、有效地缩短了产品的研发周期, 是提高产品质量、缩减产品成本、优化产品设计的有力工具, 受到了学术界和工业界的极大重视, 并在航空航天、汽车、机械、电子、医学、艺术品等许多领域获得了广泛应用, 取得了极大的成果。

随着RP&M技术应用领域的不断扩大, 对该项技术的要求也在不断的提高。为使该项技术能够发挥更大的效益, 发挥其传统加工技术无法比拟的长处, 把这一技术与其他制造技术紧密结合, 构建RP&M集成制造系统已经成为快速成型制造技术发展的必然趋势。

1 快速成型制造系统的数据处理

在快速成型制造技术中的数据处理过程中, STL是RP&M技术的常用数据转换格式, STL文件格式最初是在立体光刻造型技术中得到应用, 由于它在数据处理上较简单, 而且与CAD系统无关, 因而很快发展为快速成形领域中CAD系统与快速成型系统之间数据转换的标准。

作为与CAD系统的接口, STL已经很好地服务于快速成型制造工业。它的优点在于其结构简单和应用广泛, 其简单的数据格式可由CAD系统方便地产生, 而且易于RP&M系统的操作。但由于STL数据格式本身具有的缺陷, 使得RP&M研究者花费大量的时间和精力用在检验STL数据格式的正确性或修正其错误。这些常见的问题包括:数据截断误差、面片间的间隙、法矢错误、错误的面相交和退化的面片等。

为了解决STL数据格式存在的缺陷问题, RP&M研究者在研究检测和修补STL数据错误的同时, 还提出了一系列新的数据交换接口来克服STL存在的不足。这些数据交换接口有:基于层轮廓数据格式的SLC、通用层数据接口格式CLI、实体自由制造的柔性数据格式RPI等。此外, 在CAD系统内直接对模型进行分层处理也是解决这一问题的途径之一。

采用在CAD系统内直接分层和利用新的RP&M数据格式进行分层都在一定程度上克服了STL模型分层处理时所存在的一些缺陷, 大大降低了数据冗余, 提高了分层处理的效率和精度。但由于这些方法往往只适合于某一类CAD系统, 而与其它CAD系统都不兼容, 导致这种数据处理方法的通用性较差, 所以也极大地限制了它们与其它系统的集成应用。

2 基于STEP-NC的快速成型集成制造系统

为了解决RP&M系统与其它CAX系统的数据接口问题, 本文提出了以STEP-NC作为统一数据接口, 实现RP&M集成制造系统的构想。STEP-NC是在产品模型数据转换标准STEP (Standard for the Exchange of Product Modal Data) 的基础上发展起来的, 它将STEP扩展到CNC领域, 重新制订了CAD/CAM与CNC之间的接口, 它要求CNC系统直接使用符合STEP标准的CAD三维产品数据模型 (包括工件几何数据、参数配置和制造特征) 、工艺信息和刀具信息来直接产生加工程序来控制机床。

图1为该RP&M集成制造系统的结构图, 在整个系统中采用STEP-NC作为统一数据接口。STEP作为产品模型数据转换标准已经在计算机集成制造系统中得到了很好的应用, 而STEP-NC的发展更使得基于STEP-NC的CNC系统与基于STEP的所有CAX系统之间实现了双向无缝连接。另外, 由于RP&M技术也是基于数字化的, 快速成型设备一般都包含数控系统, 快速成型装置可以作为CNC机床的特种附件, 而集成到CNC机床系统中去, 使CNC数字控制技术与RP&M技术完美的结合到一起, 从而大大扩充CNC机床原有的功能。由于图1所示的RP&M集成制造系统采用STEP-NC作为统一数据接口, 因此必须实现基于STEP-NC的分层处理。而STEP-NC对三维几何模型的描述是遵循STEP/AP203协议的, 所以实现整个RP&M集成制造系统的关键是实现由STEP/AP203协议所定义的几何模型的分层处理技术。

3 结语

现有RP&M系统采用的STL数据接口存在着许多不利于实现集成制造的因素:如精度损失大、数据量过大、数据只能单向传递、没有携带任何设计与制造的信息等, 使得其难以支持集成制造。为解决这一问题, 本文提出了新的快速成型制造集成系统的组成方法, 对进一步提高快速成型制造技术的应用水平具有一定的借鉴和指导意义。

参考文献

[1]王广春, 赵国群.快速成型与快速模具制造技术及其应用[M].北京:机械工业出版社, 2004.

[2]纪峰, 陈荔, 李占利.基于STL文件的模型及应用[J].长安大学学报 (自然科学版) , 2006, 26 (1) :104～107.

地铁综合自动化集成系统方案解析 篇9

关键词：地铁,自动化集成系统

集成现象在社会各个角落都有体现, 如上市的汽车, 其发动机、玻璃、轮胎等并非一家公司生产制造, 而是由多个材料厂家提供的;或者一条生产线, 由多个环节组成, 各有各的责任和作用, 既保持生产的正常运行, 又符合规定的要求。在计算机领域, 集成电路技术最先体现集成思想。当系统集成商出现以后, 系统集成逐步发展, 如今已发展成了一个行业。发展初期, 集成就是为连接系统所进行的交流, 真正工作的大多都是工程师。经不断发展, 集成系统具备了初级的体系结构, 以企业为例, 在企业的生产过程中, 需要将机械设备、工作人员、计算机、检测仪等聚集到一起才能维持整个生产。随着计算机技术的不断发展, 系统也走上了标准化和开放化的道路。

系统就是有着某些关系的一些元素的集合体。系统集成并非是一个简单的由多个部分经堆积形成的系统, 它涉及到很多方面的内容, 如通信技术、计算机技术、工程方法等。将系统中各部分之间进行适当的连接, 发挥其最大作用, 达到预定目标, 才能称为“集成”。

一、集成自动化系统

1.简述

集成自动化系统是多项技术综合作用的组成, 主要包括网络通讯技术、计算机技术等, 其目的在于为企业集成提供一整套结构、模型、基础设施和实施方法。对该系统的了解可从以下三个角度进行, 第一, 时间;第二, 角度;第三, 参考模型。

参考模型在企业中占据着很重要的位置, 在任何一个体系的设计过程中, 工作人员都会先提出一些模型以供参考。这些模型通过统一的途径, 对整个系统的运行方法、以及性能、组织结构等做建模工作, 在此基础上将各种模型和方法进行有效连接。

2.初步框架

如图1所示, 表示的是集成系统的初步结构图。该系统应在一个安全的环境中运行, 因此安全性是其首先要考虑的问题, 必须建立一个可靠的、安全的平台。然后和其他应用系统以及计算机网络等互相融合, 组成集成系统的初步结构。

3.计算机网络框架

经济在发展, 社会在进步, 在迈入信息化时代以来, 人们不但需要大量及时的信息, 而且对其要求越来越高, 各企业也都希望建立一套完整合理的网络系统, 通过彼此调节, 能将本身的信息通过网络和外部建立连接, 完成信息共享工作, 并保持通信的通畅。

计算机网络系统, 特别是一些大型的网络系统一般都较为复杂, 除了要用到许多专业的技术, 还要和企业自身的管理相联系。就技术而言, 又要分为诸多方面, 包括相关的硬件软件、管理设备, 以及不同性质不同结构系统之间的联系。

4.数据集成体系结构

在系统集成中, 很多业务数据都是由异构数据源产生的, 很难将其聚集在一起, 要使其结合成一个数据模型, 更是难上加难, 可见, 数据集成是重点, 也是难点。之所以会出现如此问题, 是因为这些数据较为分散, 遵循的业务规则也来自各个方面, 缺乏统一性, 所以在对异构数据进行集成之前, 必须对此问题做全面分析, 以减少其差异性, 同时还需要建立一套关于数据之间转换的方法, 设计一张统一的数据视图, 并结合数据源监控等组成一个统一的数据集成系统。

针对异构数据源的不统一问题, 可依靠面向对象理论为基础, 建立一种通用的模型, 就是半结构化数据自描述的数据模型, 利用抽取器能够将随机抽取的来自于异构数据源的业务数据进行格式转化, 使这些来自于不同数据源的数据具有统一性, 将其放置在缓冲区域, 通过集成器完成其集成工作。监视器负责对数据的实时变化进行检测, 将变化状况提供给集成器, 由集成器发出抽取命令, 抽取器接收后进行抽取工作。在整个系统中, 集成器占据着十分关键的地位, 直接关系着数据集成工作能否正常进行, 它依据一定的要求, 遵循相应的规则, 从多个异构数据源中获取数据后, 对缓冲区的数据做选择, 将抽取到的数据发送至数据库。集成器的运行过程十分复杂, 除了要适应各种不同的数据源, 还需对多源数据进行格式转化工作。

二、地铁综合监控系统的重要性

如今经济以破竹之势发展着, 城市人口也随之倍增, 同时也带来了严重的交通堵塞问题, 为解决这一难题, 必须进行城市轨道交通的整改工作。作为一种新的交通运输方式, 地铁不但速度快, 运量大, 而且安全性高, 在近几年得到了很大支持和发展。地铁主要负责旅客的运输工作, 有两点较为重要, 舒适度和运行效率。和其他汽车、飞机等交通方式不同, 地铁有它独特的特征, 它的运行比较准点, 发车频率高, 中间隔的时间短, 因为客流量多, 高峰期比较明显, 地铁的运行系统其实是比较复杂的, 所以需要各个部门之间积极配合, 且其属于一种新运输方式, 必然需要一些高科技的支持。

城市信息化建设包括很多内容, 如信息的电子化、数字化、网络化以及智能化等, 而综合监控系统以信息共享为中心, 在城市化建设中发挥着不可替代的作用, 提高了地铁运行的安全性, 为其提供了更高质量的服务。从另一角度看, 城市轨道交通的发展又促进了综合监控系统的广泛应用, 因为轨道交通早已是人们的交通工具, 如今, 人们对其要求也越来越高, 综合监控系统凭借其智能化和信息化能满足人们的要求, 未来城市地铁建设必将采用该系统, 所以说, 为了保证地铁运行的高效性和安全性, 必须对地铁综合监控系统做进一步的研究。

其主要意义可通过以下几点来体现, 首先, 它包括了科技化、智能化以及自动化, 集运行、管理功能于一体, 使运行效率和管理水平都有了新的提高, 在对运行机制进行优化的同时, 还降低了运营的成本。另外, 该系统可以将每一个子系统的具体数据详细地展示出来, 一旦遇到突发状况, 能够迅速掌握全面的信息, 并依此做出相关调度, 有利于紧急事件处理能力的培养。

三、地铁综合监控系统的介绍

1.综合监控系统

综合监控系统, 简称ISCS, 涉及到计算机技术、自动化技术、网络技术以及信息技术等多方面, 它利用相关专业的接口, 和地铁中的其他子系统进行互联集成, 这些子系统主要有环境监控系统 (BAS) 、电力监控系统 (PSCA-DA) 以及火灾报警系统 (FAS) 等, 通过其特有的信息平台负责各子系统的实时监控工作, 加强各个系统之间的相互联系和影响, 以保证地铁能够高效安全地运行。该系统对地铁的运行状况和各个设备的运行状况了解十分清楚, 将控制中心和车站有机地联合了起来, 这样虽然起到了很大的积极作用, 但同时存在着一些问题, 例如集中管理, 加强了信息共享, 使其自动化水平有了明显提升, 但控制中心的职责领域过大, 安全性面临着巨大考验。控制中心如果出现故障, 或发出的指令不正确, 都将对各个车站或各辆列车带来不便。所以说, 地铁综合监控系统在发挥积极作用的时候也存在着一一定的风险性, 因此必须提高其安全性。

2.综合监控系统的管理机制

该系统采用的管理机制是将所有项目聚集到一起进行统一管理。其中, 地铁所管理的有对列车的调度、对旅客进行疏散等;运行安全问题, 以及售票检票等。综合管理系统需满足一些要求, 集成的模块应具有相互的独立性, 每个系统都是由控制中心集中到一个平台管理, 但其各自之间也需具备一定的独立性, 以便在遇到故障时, 能够予以有效控制;该系统必须提升其可靠性, 报警功能和控制功能要齐全;此外, 综合监控系统的内存较大, 软件在处理复杂的数据图像时有较强的功能, 因此还需具有扩展功能。

3.综合监控系统的发展历史

(1) 分立式监控系统

地铁在发展初期的运营管理中, 都是使用的人工监控, 通信、供电等专业的操作管理多依靠人工电话方式来王城, 自动监控技术尚未形成。后来, 计算机技术逐步成熟并广泛运用, 地铁也开始引进自动控制技术, 结合各个专业的具体情况, 借助相适应的网络技术和计算机技术建立起相互独立的监控系统, 就是分立式监控系统。采用此模式后, 虽然各个专业都形成了各自的自动化系统, 但都处于孤岛式状态, 各专业与各专业之间并没有联系, 以至于在地铁运行时无法做到统一管理, 而人工电话常出现多种弊端, 地铁运行效率低, 可靠性和安全性得不到充分保证。

(2) 综合监控系统

计算机技术逐渐成熟, 带动了网络通讯技术的发展, 分布式系统和数据库技术也都得到了改进, 这些因素推动了分立式监控系统向综合监控系统的转变。各个专业都保持有自己愿意的特点, 同时又被集成到一个统一的计算机平台上, 由统一的软件支持。各个专业的各种数据被统一到一起, 利用其专业的数据接口对数据库进行访问, 加强各个专业之间的互相联系, 使各项工作能够协调进行。综合监控系统也可划分为两个发展阶段:一是顶层信息集成综合监控系统, 这种模式存在于分立式转向综合监控系统时, 将每个分立系统的上下机位分成两个独立部分, 综合监控系统负责上位机的监控工作, 各个子系统负责下位机的监控工作。再一个阶段就是深度集成的综合监控系统, 这种模式是对顶层信息集成模式的进一步延伸, 其主要特点是, 把原来各个独立的监控系统作为一个整体进行改进, 各独立的子系统功能统一到综合监控系统平台来完成。

(3) 综合监控系统的构成

综合监控系统一般采用的是两级管理、三级控制的分层分布结构, 两级管理是指中心级和车站级管理, 三级控制是指中心级、车站级以及现场级的控制。该系统又可分为三个系统, 一是中心级综合监控系统, 二是车站级综合监控系统, 三是网络系统。车站监控到的信息通过局域网发送至主干网, 再转到控制中心, 完成了多层次多系统的监控工作。作为该系统核心的软件系统也可分为三层, 一是数据接口层, 主要负责收集信息和协议转换工作, 由FEP完成, 且支持多种通讯协议;二是数据处理层, 由中心和车站服务器两部分组成, 用来管理历史数据;三是人机接口层, 由多个各级的工作站组成, 负责人机接口的处理工作, 借助车站服务器来获取相关信息, 并在人机界面显示, 实现各种操作。此外, 该系统的网络系统也分为三层, 一是主干层, 主干网由通信专业组成, 主要负责控制中心、车站局域网以及后备中心等之间的联系工作;二是局域层, 就是各个专业部门, 包括控制中心、局域网络管理、车站管理测试系统等;三是现场层, 指的是各个子系统执行层面的网络, 由BAS、FAS、PSCADA等组成。

4.综合监控系统的设计原则

(1) 安全性

系统应具有较为健全的安全防范措施和权限管理, 保证信息的安全, 具备系统极限负荷下的雪崩数据处理能力。

(2) 实时性

实时采集相关数据, 并加以处理, 及时做好信息的传输以及报警、执行命令等工作, 以提升地铁的运行效率。

(3) 可靠性

为使地铁的运行工作能够正常进行, 需引进新技术, 元件也应有较高的可靠性, 并采用硬件冗余配置。

(4) 实用性

运营模式应多样化, 尤其是紧急模式和正常模式必不可少;报警系统可对接受的数据进行自动分析, 分出等级;历史数据的记录、查询以及显示、分析等功能要完善;便于组态、调试。

(5) 可维护性

硬件平台尽量统一化, 相关设备标准化, 以减少维护成本;在设计时应有恰当的测点以及有效的诊断措施, 具备自身设备的监视管理系统。

此外, 该系统还需具有一定的经济性、兼容性和工程可实施行等。

四、地铁综合监控集成系统

根据目前国内外地铁综合监控集成系的发展状况, 地铁综合监控集成的系统方案主要有两类:一类是顶层信息集成的方案, 另一类是深度系统集成的方案。

1.顶层信息集成方案

顶层信息集成方案是国内外地铁前期建设地铁综合监控集成系统普遍采用的方案。这种方案建设的系统首先将中央站控制中心、车站以及车辆段的集成与互联系统的信息与资源统一集中起来处理, 然后再将处理的信息显示到控制中心与车站的图形化界面上, 它的服务对象是控制中心的调度人员与车站的值班人员。其主要特点是将各个站点上原来分离的各个集成子系统分成两个独立的部分, 上位机的控制由综合集成系统完成, 各集成子系统完成下位机的控制, 这种结构建立的综合监控集成系统通常会通过设置专门的前端处理器来完成各个系统的信息与资源的隔离。

这种方案虽然技术成熟, 但存在着以下一些缺陷:第一, 从数据处理的方式来分析, 顶层信息集成方案通过专门的前端处理器将两个独立分开的平台联系起来, 致使原可一次完成数据处理的处理模式转化为首先由集成方式的子系统完成数据处理, 然后再由综合控制系统接收数据、处理数据及转发数据。这样将原本一次就可完成的工作, 分成几个步骤和程序来完成, 会对整个系统的监控处理带来一定的时延, 同时还会导致各个子系统之间通信的故障与响应的不及时。第二, 从对网络和现有资源的使用情况来分析, 顶层信息集成方案综合控制和处理的资源信息量比较大, 但同时各个子系统各个站点之间的通信与访问等又都需要大量的资源, 这样会导致综合监控集成系统不能及时提供这些资源, 不仅会导致资源的大量浪费, 同时还会带来子系统原有部分功能不能起到作用。第三, 从整个工程的实施情况来分析, 顶层信息集成方案会导致整个地铁综合监控集成系统中的各个子系统间的层次繁多、各个设备之间接口繁杂以及各个接口之间的协调工作量巨大, 而带来大量的调试与实施、维护工作, 使系统的后期维护成本大大增加。

2.深度系统集成方案

深度系统集成方案的总体思想是通过一个综合的大规模的监控系统, 来对原来独立分开、分层统进行统一的实时设计、实施、调试和管案构建的地铁综合监控集成系统的规模和的顶层集成方案的要大, 它将顶层集成方包括在内。它最大的特点是将以前独立分机结构统一在综合的控制系统平台上完成优化了设备的接入, 使多种控制设备都可综合监控集成系统的各个层级的网络上。

相较于顶层信息集成方案, 深度系统集成方案具有如下优点:第一, 从数据处理的方式来分析, 深度系统集成方案的系统功能变得更加的强大, 该方案采用同一个厂商平台的软件和硬件, 使数据的处理和控制可以一次完成, 而不需要先进行子系统的处理再进行控制系统转化处理等, 大大减少了中间的转化和处理设备, 使系统的及时响应得到保障, 同时深度系统集成方案的规模和内容比顶层信息集成方案的系统更大, 因而实现的功能就会更强, 性能更优。第二, 从对网络和现有资源的使用情况来分析, 深度系统集成方案采用核心的控制层的各种设备对各级网络中的直接接入与控制, 这样方便了各个站点之间的直接通信和资源的共享等, 避免了顶层信息集成方案中的浪费;同时, 深度系统集成方案中实现了大量资源的共享, 使得集成系统之中的各个子系统不需再单独地组网寻找资源, 使系统的性价比得以提高。第三, 从整个工程的实施情况来分析, 深度系统集成方案采用的是统一设计、统一安排、软硬件平台一体化的思路, 在实施过程中, 运行和调试管理工作更加易于协调, 现场调的时间和次数会大大减少, 提高了地铁建设调试的效率。

深度集成系统方案由于深度集成的特点, 在实际运营维护中对维护人员的专业要求高, 维护难度较大。同时在控制中心, 不同专业间接口之间的划分不便, 中心服务器数据的共享模式也使得不同专业间存在相互干扰。但是这些特点可以通过员工的深度技能培训和管理的优化手段加以克服。

综上所述, 地铁综合监控集成系统两种集成方案中, 深度系统集成方案比顶层信息集成方案的性能优秀。

五、综合监控系统运行的关键

1.综合监控系统的可靠性与安全问题

安全运行是地铁运行的核心需求, 也是第一需求。地铁综合监控系统监控着整个地铁系统的设备运转以及各种业务处理, 直接关系着地铁系统的安全运行。由于其涉及到对地铁系统众多软件和硬件的运行内容负责, 因此, 综合监控系统的可靠性非常关键, 是地铁综合监控系统建设的首要考虑因素。

综合监控系统一旦发生故障, 将会影响地铁的正常运行, 甚至有可能导致整个系统的瘫痪。对整个系统影响较大, 因此要提前做好安全措施, 如火灾报警系统的设定、安全通道的建设等。当有突发状况发生时, 要保证在第一时间安全疏散乘客, 保证乘客的人身安全, 此外要尽量减少经济损失。

2.综合监控系统的操作问题

地铁正常运行时, 控制中心监控地铁运行或日常维护综合监控系统所需技术含量较低, 各项业务都有预定的程序控制, 操作界面简单方便。但综合监控系统内部结构复杂, 往往将多个设备联用, 一个小小的操作失误就有可能导致好几台设备运行失常。由于其集高科技、智能化为一体, 出现较大故障时, 就需要高科技的专业人才进行维修。虽然综合监控系统运行和日常维护操作简单, 但由于地铁正常运行关系着国民人身安全, 意义重大, 因此, 要随时监控整个系统的运行状态, 一方面保证地铁整个系统的运行处于良好状态, 另一方面, 及时准确的掌握系统各个部分、各个设备的运行状态, 对设备状态的安全性和故障发展趋势作出评估, 减少故障发生的概率, 减小经济损失。

3.其他方面的问题

地铁综合监控系统其他方面的问题如节能降耗、无污染等。这些方面的问题虽然不会影响到地铁系统的运行状态, 但若长期存在, 也会影响设备的运行效率, 带来不小的经济损失。因此, 在保证地铁系统正常运行的前提下, 这些问题也应引起我们的重视。

六、结束语

系统集成方案 篇10

为了解决行业用户大量多媒体资料数字化保存、检索和共享发布所面临的问题, 提出了声像管理系统。声像管理系统是传统媒资管理系统拓展形成的解决方案, 它提供针对多媒体资源的数字化采集、远程传输、存储管理、在线发布等一系列应用服务, 轻松满足用户对各种多媒体资源的精细管理与即时发布需求, 从而进一步完善信息化建设工作。

本文结合某单位实施的声像系统建设, 简单介绍声像管理系统的架构, 详细分析播出环节的系统设计、网络架构、业务功能及系统建设过程中所出现的一些问题及相应的改进措施[1,2,3]。

1声像管理系统总体架构

架构根据用户方技术发展规划, 按照安全稳定性原则、先进性原则和实用性原则设计, 考虑技术的前瞻性、可扩展性、高兼容性和高性能, 提出了如下设计方案, 其拓扑结构如图1所示。

该系统主要由收录、制作、存储分系统、播出分系统组成。

收录部分由收录服务器、视音频编码器、控制/编单工作站等设备组成, 实现对20路TS流文件的UDP收录, 并将收录的素材存入存储部分。

制作部分由高标清非编工作站、配音工作站等设备组成, 实现对采集的声像信息、文字、图片等数据的非线性编辑。

存储部分由在线盘阵、磁带库、应用服务器、编目检索工作站等设备组成, 实现声像资料的保存, 提供声像资料上下载、资料编目、检索查询、迁移等功能。

播出部分由视频服务器、播出二级存储、应用服务器、工作站 (上载审片、播控、监控) 等组成, 实现2个标清频道的播出。

本文的工作重心是对播出部分的架构及相关技术做介绍, 具体如下。

2播出平台系统架构、业务功能及关键部件的详细设计

2.1播出平台系统架构

按照规划, 本次项目建设要能够承担2个标清频道, 通过新建的存储子系统与其他系统进行互联互通, 并与原先的播出系统进行一定程度上的线路信号融合。从系统建设的整体架构上分析, 主要包含以下几个子系统:播出备播库 (二级缓存) , 内容的存储管理、调度与传输网络, 播出网络系统, 播出控制系统, 播出网络软件系统, 控制与网络系统监控部分。除这些应用系统之外, 还包含网络互连及相关的硬件支撑系统, 结构如图2所示。

2.2播出平台业务功能

根据要求播出分系统能够实现2个频道的播出, 其中具体的功能如下:

1) 节目上载、审片功能:可通过对总控矩阵的调度, 将播出节目直接上载至播出服务器, 并具备手动审片功能。

2) 节目单编辑功能:通过节目单编辑软件, 针对每个不同频道, 设定播出串联单的模板, 每天 (每周) 导入模板, 做简单调整生成播出节目单。

3) 迁移功能:通过同步迁移软件发布并迁移节目素材。

4) 自动技审功能:对导入二级存储的节目素材进行自动的技术审核, 对素材的视频和音频技术内容以及素材的编码封装格式进行自动审核, 对于没有通过技审的素材进入人工审看环节。

5) 人工审看功能:对未通过自动技审的节目素材进行人工审看, 对技审内容进行补充, 审片包括批量审片和快速审片。

6) 素材管理功能:对硬盘素材进行同步、迁移、回迁、删除等操作, 并且可以对素材进行查询、管理等。

7) 自动播出功能:通过播出软件对不同源的节目进行定时播出、顺序播出、定时插播、顺序插播、手动触发等多种播出方式, 支持帧精度切换。同时具有主备自动倒换、设备控制、日志记录等功能。

8) 播出统计、查询功能:对播出情况、完整的播出数据进行统计和分析, 记录日志方便系统工程师进行系统维护。

以下针对主要的子系统设计作详细地介绍。

3关键部件详细设计

播出平台关键部件主要包括:视频服务器设计、二级存储部分设计、播出控制系统设计。

3.1视频服务器部分设计

播出视频服务器全部采用单机架构、本地存储模式设计。在每个频道内部, 视频服务器的备份采用1+1备份方式。

3.1.1播出视频服务器通道设计

本方案中配置了主备2台OMNEON-Mediadeck-7000视频服务器设备。每台服务器插入2块板卡, 1块编解码板卡和1块解码板卡, 编解码板卡可以完成2个编解码通道, 支持MPEG-2格式视频的录制和播放, 解码板卡可以完成2个解码通道, 支持MPEG-2格式视频的播放。

每台视频服务器的通道如图3所示, 1个编解码通道负责节目上载, 1个解码通道负责解码审看, 2个播出通道负责2个频道的节目播出。主备视频服务器物理上完全独立, 采用模块插入, 板卡和电源均采用热插拔, 主备视频服务器的通道设置以及功能完全一致, 保证了播出系统的安全性。其中审片通道输出到监看大屏进行观看。

3.1.2视频服务器业务量计算

标清素材最高码率12 Mbit/s, 音频按照2声道音频计算;相应音频容量:如果音频全按24 bit量化, 48 k Hz采样计算, 则有

3.1.3视频服务器存储容量

2台主备视频服务器, 负责CH1和CH2的主备播出以及上载审片。通过下面计算, 满足需求。

本次配置的服务器每台的有效容量为6 Tbyte, 按照2个频道每天24 h新增节目量考虑, 计算服务器可存储的天数。

两个频道的每天的播出量为

服务器可存储天为

3.1.4视频服务器带宽

每台OMNEON Media Deck 7000 FTP的带宽为100 Mbyte/s, 一般从二级存储到播出视频服务器以5倍速传输。

5倍速×2频道×14 Mbit=17.5 Mbyte (5)

单台OMNEON Media Deck 7000完全满足5倍速二级存储到播出视频服务器的峰值带宽。

3.2二级存储部分设计

存储体架构设计如图4所示。

二级存储是备播的核心设备, 上载采集工作站将素材根据策略迁移到二级存储体。备播缓存区中只有符合迁移策略, 且通过MD5校验、技审及人工复审的节目文件才能够进入备播缓存区, 因此备播缓存区定位为合格的待播节目存储区。二级存储体设计为完全备份方式, 关键环节均为备份。

在硬盘播出系统中设置二级缓存是为了扩展播出服务器的存储容量, 以及实现播出分系统与全系统之间文件交换的中转存储。

1) 存储容量

播出二级缓存的有效存储容量约为20 Tbyte物理容量, 本次系统配置20 Tbyte的有效物理容量。按照每天24 h新增节目量考虑, 二级存储可存储的节目素材天数计算如下

2) 读写峰值带宽

播出网存储体的有效带宽约为150 Mbyte/s, 完全可以满足实际的使用需求。

3) 存储并发峰值带宽计算

并发峰值带宽:2个标清频道, 同时以5倍速往二级备播写素材。考虑到外网备播和播出内上载并发的情况, 上载系统至备播的峰值带宽等于外系统备播峰值带宽。

2频道×14 Mbit×5倍速≈17.5 Mbyte (8)

4) 标清文件自动技审读带宽

14 Mbit×2频道×10倍速≈35 Mbyte (9)

5) 人工复检

2台人工复检工作站带宽为

6) 视频服务器读共用存储体

带宽=码率×每台服务器播出频道数×服务器数×倍速。

标清文件读并写入主备播出服务器带宽为

14 Mbit×2频道×2台×5=35 Mbyte (11)

根据上面计算, 并发混合峰值读写总带宽为

此次存储体配置有效带宽150 Mbyte, 满足实际系统需求。

3.3播出控制部分设计

播出控制部分设计主要围绕文件播出开始至结束的阶段进行设计。该部分设计以节目单为总线, 围绕节目单的编辑、修改、更新, 播控工作站的控制播出, 应急上载审片及头尾检测的处理, 机动备份播出系统的跟随播出与控制, 以及授时与守时的具体实现方式展开, 具体如图5所示。

主要特点:

1) 控制2个频道的播出, 播出控制工作站互为主备, 播控工作站1为CH1的主控制工作站和CH2的备控制工作站, 播控工作站2为CH1的备控制工作站和CH2的主控制工作站。

2) 当主机出现故障时, 备机通过心跳线检测自动倒换, 接管所有播出的控制权, 且软件界面上有备机接管的提示语。

3) 采用422控制方式对主要播出设备进行控制, 安全稳定。

4) 每个频道配置一台RS-422倒换器, 对控制信号进行选择控制。

5) 每个频道受控设备主要有视频服务器的主备播出通道、主备播出切换器以及键控器。

3.4系统监控部分设计

系统监控是确保播出系统安全播出的重要辅助手段, 是整个系统的重要组成部分, 监控系统将对播出系统内各个环节的设备、信号、业务流程、软件运行状况等监控与监测。

播出监控系统的监控对象主要包括:网络设备、播出备播库存储系统的检测和报警, 系统数据库服务器的监测报警。

本次播出监控系统具有如下功能:

1) 可实时监测数据库服务状态, 对播出控制系统工作站、服务器和应用服务监测和报警。

2) 对应用服务器、FTP迁移服务器等其他网络服务的监测和报警。

3) 实时监测系统内素材管理工作站、素材迁移进程状态。

4) 可实时对在线播出设备和播出程序监控。

5) 监控系统具有完善的监控状态日志管理, 能够实时记录整个系统运行过程中的设备状态, 监控日志方便查询, 并且在发现问题时能够根据出现故障的情况, 结合日志给出智能性的判断。通过详细的故障日志信息, 可帮助相关人员对复杂故障问题进行事后分析、排查。

6) 播出监控系统可适配播出分系统信号全程监控系统的要求, 提供各种监测结果。

本次播出监控系统具有如下特性:

1) 监控对象广泛, 除了支持传统视音频设备的监控, 还支持播出软件监控、数据库软件监控, 以及业务流程的监控。

2) 监控配置灵活, 支持监控节点和监控内容的设置, 同时支持对AV设备相关参数的配置接口。

3) 信息展现方式直观多样, 支持多种显示方式, 包括设备布局图、机柜图、流程图等。

4) 支持报警策略配置, 支持故障影响范围的确定及进一步逻辑分析能力, 提供智能应急提示。

5) 多种报警通知机制, 支持声光图文即时报警、游动字幕提示等多种方式。

6) 监控信息支持分级权限管理。

监控的目的是监测播出系统各个环节的运行情况, 判断系统整体工作状态正常与否;当出现设备或信号故障时, 可对故障位置、原因快速定位, 并通过与故障内容相关的声光图文即时报警, 从而帮助值班人员快速应急、正确处理, 提高系统应急的效率。

4小结

随着各行业信息化建设进程加快, 多媒体资源的数字化管理工作被越来越多的单位所重视, 为了解决行业用户大量多媒体资料数字化保存、检索和共享发布所面临的问题, 提出了声像管理系统。本文结合某单位在声像管理系统方面的应用实践, 详细分析了声像管理系统中播出环节的系统设计、网络架构、业务功能。媒资系统技术构架方法以及架构本身是否合理关系到媒资功能应用是否能满足实际业务需求, 是否能适应不断变化的业务发展需要。该媒资系统的实践给媒资系统构建方法, 甚至业务的拓展以及异构系统间的互通提供了很好的应用经验。

摘要：随着各行业信息化建设进程的加快, 多媒体资源的数字化管理工作被越来越多的单位所重视, 为了解决行业用户大量多媒体资料数字化保存、检索和共享发布所面临的问题, 提出了声像管理系统。结合某单位在声像管理系统方面的应用实践, 详细分析了声像管理系统中播出环节的系统设计、网络架构、业务功能。该媒资系统的实践给媒资系统构建方法, 甚至业务的拓展以及异构系统间的互通提供了很好的应用经验。

关键词：声像媒资管理,播出系统,MRM

参考文献

[1]吴俊华.媒资管理系统的设计与分析[J].电脑知识与技术:学术交流, 2010, 6 (8) :6319-6320.

[2]刘朵.电视台媒体资产管理系统的整体介绍[J].河南科技, 2006 (6) :36-37.

商铺报警联动系统解决方案 篇11

【关键词】联网；报警系统；保障；作用；实施方案

一、概述

商铺联网报警系统充分发挥“110”报警中心的功能，扩大报警受理面，使之从现在的电话拨打报警增扩至“区域系统”自动报警，从而进一步完善商铺安全防范报警体系，提高社会的整体防范能力，满足商铺安全保障的需要，创造更加良好的社会治安环境。

二、商铺联网报警系统简介

（一）联网报警系统基本实现原理

标准的联网报警系统分为三部：用户端设备、信道、报警中心设备。如下图：

（二）用户端设备及其作用

用户端联网设备主要包括：联网报警主机、红外探测器、门磁、紧急按钮、烟雾探测器、燃气泄露探测器、红外对射探测器、红外栅栏无线探测器、卷闸门离合传感器等无线以及有线配件。

（1）联网报警主机有两种状态：布防警戒状态和撤防待机状态；可以接收探测器设备发送的报警信号（通过无线方式和有线方式），在布防状态下联网报警主机会自动通过公共电话网络向联网报警中心发送报警报告以及报警信息、布撤防状态信息。

（2）红外探测器分为幕帘和广角两种，它会发现探测范围内的移动的物体（有热辐射），并向报警控制主机发送电子信号。当防范范围内无人，报警控制主机处于布防警戒状态时，一旦有人非法入侵，红外探测器会立即发现并向报警控制主机发送电子信号，报警控制主机向报警中心发送报警报告，达到防止盗贼入侵的目的。

（3）门磁安装于门上窗上，当门、窗在布防状态下被非法打开时，会引起门磁状态的变化而发生报警。

（4）紧急按钮：紧急按钮相当于一个开关，用于改变报警回路的状态，达到报警的目的，使用简捷方便有效。

（三）信道及其作用

联网报警系统是通过公共电话网来进行传输信息的，性能稳定，传输报警信息及时可靠，也是现今采用的比较多、比较成熟的一种联网方式。它主要是起到一个媒介的作用，把接警中心与终端报警主机联为一体，使接警中心能及时准确地接收到前端设备上报的信息，完成整个系统的运作。

联网报警系统的传输联网方式有多种：公共固定电话网络、CDMA无线网络、互联网宽带网络、3G网络。可根据实际条件以及要求、市场来选择合适的联网方式。

（四）联网报警中心设备及其作用

联网报警中心的核心部分是计算机接警管理软件，它决定了中心的基本功能，同时接警服务器、终端联网防盗报警主机、防盗报警配件等设备的选择也同样影响着中心的综合性能。大型智能网络管理平台，属于智能计算机接警管理软件，是最新版的接警管理系统软件。

接警平台适用安定保协议的系列报警主机联网，同时适用于其他各种协议的报警主机。使用中文Windows Server操作系统，窗口的操作简单易用，用鼠标以及键盘做功能选择和操作，便于管理以及维护。

（五）联网报警系统平台特色

·使用SQL server 2000/2005 数据库系统，更大容量，更高可靠性；

·TCP/IP网络信息传输，更便捷，更安全；

·支持多台接警中心硬件平台的协同工作，易于扩展；

·产品易于远程维护，升级，更新；

·采用先进的语音卡技术对于今后业务扩展及其方便（8路，16路，30路，60路，120路，240路）

·通讯技术与语音技术相结合；

·接警卡面板有状态灯提示；

·支持报警代码警情自定义，以及四种报警显示方式

·客户资料可编辑/打印/导出等维护功能

·语音催促客户交费、停止、恢复对客户的服务。

·月租不足提醒、月租不足警告、暂停对客户的服务

·系统用户密码经过多重加密，保证用户安全，支持多用户权限管理

·增加数据库备份、恢复和操作日志记录功能，防止数据遭到恶意破坏

三、总体方案

系统分为前端信号采集设备、传输网络、报警中心平台及输出三部份。其中前端信号采集设备包括红外、烟感、气感、门磁、视频、电话等。传输网络包括运营商提供的互联网接入、无线网络、PSTN（传统有线电话网络）三种方式。报警平台包括报警中心的硬件设备及报警软件，以及报警内容提醒的屏显、声光、短信等通知。

针对用户的需求，准备带视频监控的联动报警系统方案及普通联动报警系统两种方案，其中带视频监控的报警方案能有效的拍摄下事件发生时的情况，对事件记录较为详细，但费用投入要高，不带视频也能达到报警的效果，只是不能拍摄下发生的事件，但价格相对便宜，供用户自由选择。

（一）报警中心

报警中心设接警计算机服务器一台、电脑显示器一台、外接音响一套，负责接收、记录、处理和显示前端联网报警设备的各项信息报告。

接警中心软件使用智能管理平台，具有强大的管理功能，除了根据需要进行相关的数据统计打印以外，还有电子地图显示功能、自动语音催促客户交费等功能。接警中心可以第一时间了解报警的具体位置、具体警情，报警点客户的详细资料，可以统一指挥调度，大大缩短出警时间，更有效的打击犯罪分子，保卫群众的财产和生命安全。

（二）系统工作流程

报警中心根据报警单位的险情等级或实际情形决定是否加以支援或进行一些其他处理；由报警中心调动附近警力进行支援。

接警计算机接收到报警信息后，在其显示器窗口弹出报警信息、发出警报客户的详细资料，（联动视频的可看到终端客户那的周边实时视频图像）并以声、光等形式通知接警人员，同时管理计算机在地图上显示报警用户的位置，接警人员可以根据需要调度人员车辆出警，了解了详细的警情，非常便于接警中心统一指挥调度。

（三）商铺联动报警优势

商户都希望自己的门市永远不发生一次被盗窃的现象，且希望花最少的钱达到这个目标。

“商铺联动报警”设备的功能是：全部与平台联网，当有歹徒进入某个门市的时候，值班民警立即可以在值班室的电脑屏幕上直接看见该歹徒在商铺内的全部影象。系统在歹徒入室的刹那，启动射灯，语音恫吓声响起，警号声炸响，安保人员可以远程对着歹徒喊话，也可以直接过去擒之。还可以把视频在本地电脑上录下来当证据。由于有射灯，一方面可以威吓歹徒，一方面保证图象在深夜格外清晰。

全部互联网连接，运营商所打造专业化的网络环境，保证其系统网络运行流畅，为数据的实时传输增加保障，并且保证设备的正常运营与维护，杜绝了由于设备和网络故障造成的人生安全和财产损失。

作者简介：

吉博力——系统化的集成解决方案 篇12

瑞士吉博力是公认的卫浴科技权威和行业领袖,在41个国家拥有分支机构,业务遍及全球。

自1874年创始之日起,吉博力一直通过创新的系统化给排水解决方案,持续提升卫生间内的生活品质。吉博力品牌的产品素以创新设计、可靠耐用和环保而著称。许多我们耳熟能详的卫浴科技,例如座便器双冲水技术、隐蔽式水箱、建筑同层排水、虹吸式屋面排水,乃至智能座便器等,吉博力都是最初的先行者和倡导者。凭借着在绿色环保和可持续发展领域的突出成就,吉博力在2010年瑞士达沃斯世界经济论坛上,被评为全球100家最可持续发展企业的第10位。

吉博力自1996年起进入中国,建立起了覆盖全国的庞大服务网络。通过绿色、科技和设计的完美结合,我们致力于将来自瑞士的卫浴生活品质带进中国的千家万户。

采访

《中装》:吉博力集团百年来始终站在行业前端,也见证了我们国家追求绿色节能的发展历程。您认为,我们现在的生活是否实现了真正的绿色环保?或者说我们离真正的绿色生活还有哪些差距?

平强:我想建筑本身就是绿色节能很好的体现体。我们一直在绿色环保这个方向上努力着,但就中国本身的情况来说,我们距离真正的绿色环保还差得很远。最典型也最直接的例子就是大量毛坯住宅的存在,本身就是巨大的浪费。而作为一个拥有一百多年建筑技术的公司来讲,吉博力一直致力于在我们最擅长的领域去实现绿色生活和环保技术的延展和推广。

尤其在卫生间方面,我们最主流的方向就是节水。我们认为,无论起初的目标提得多么宏大,最终都是靠节约每一度电、每一滴水来实现真正的绿色生活的,这也是最基本、最实用的环保方向。

《中装》:绿色建筑与国情、地域环境等有着密不可分的关系,推广绿色节能技术也必须要因地制宜。在这方面是否可以分享一些吉博力的成功经验?

平强:吉博力在绿色节能、建筑节能技术以及先进的建筑节能标准等方面一直是达到甚至超越行业标准的。十五年前,第一个双冲水按钮的马桶就是吉博力引进到中国的,之后在马桶的节水技术上一直在不断推进,并带动着中国节水技术的发展,从传统的14升节水,到9升节水,再到6升节水,以及到现在最先进的4.5升节水,一直是吉博力所推广的。

吉博力结合中国的建筑实践一直在做着各方面的尝试。比如在标准的制订上,吉博力已经身先力行制订了不下五部各种规格的标准,以满足中国建筑的实际需求。一开始我们也并未做到非常高级别的标准,而是一步步从企业标准到工程协会标准,再到行业标准,现在我们正在努力做的就是国家标准。通过标准的逐步推广和使用,实现了在中国广阔的地域上最广泛的应用性。这就是吉博力公司的经验,我们并不急于求成,而是花了近十年的时间制订标准,推进并实施。这也体现出了我们扎根中国市场的决心,在中国如此复杂的市场环境下,我们必须要按照计划一步一步去做,去落实。

《中装》:吉博力集团的产品优势主要体现在哪些方面?

平强:吉博力的产品优势主要体现在它并不是一个单纯的产品概念,而是一个系统化的集成解决方案,从隐蔽式水箱到管道,到同层排水专用的存水弯,再到整个设计理念的全方位集合,以保证所有的绿色建筑节能的目标能够通过产品来有机地实现。

《中装》:2013年吉博力将绿色建筑列入了主要的工作方向,作为北区营销总监,能否谈谈吉博力的中长期业务规划?

平强:中国的绿色建筑在这一两年的发展是非常迅猛的,尤其是今年,国务院又发布了新的绿色建筑行动方案。在这方面,

吉博力一直紧密跟随着国家的政策来调整我们相关的营销方向。针对国家对绿色建筑发出的号召,我们给予的最直接的反馈就是4.5升的真正的节水系统。从前,大家对节水系统的认识更多的是单纯在强调排水量的减少,而吉博力所提出的4.5升节水系统,不仅着眼于用4.5升的水把脏东西冲下去,还要保证脏东西在整个的排水系统里能够被顺畅的冲走,从而杜绝反复冲水。这方面是吉博力最大的产品成效,它拥有自己最大的设计优势、计算优势和产品配套的解决方案。针对绿色建筑,吉博力整体的产品调整的趋势就是要满足中国的绿色建筑的发展方向,包括隐蔽式水箱,在没有更强制的国家标准出台的前提下,我们自行将6升升级到了4.5升,根据升级的4.5升排水我们又做了大量辅助性的工作,包括整个排水管道系统的细化和优化,从而实现我们的产品和中国的绿色建筑的发展方向是保持一致的。这也是我们的业务规划的一个大的方向。

《中装》:您认为目前中国的绿色节能技术与国际上是否存在差距?如果有,差距主要体现在技术上还是其他方面?

平强:从整体对绿色建筑的认识来讲,

可以说中国和欧洲的差距并不大,我们最主要的差距在于有了先进的理念和想法,该如何通过更为具体的产品,更为细致的设计细节和产品实施的细节去加以实现,这才是最大的差异。究竟有没有企业愿意去花几十年甚至上百年的时间专门去研究一项技术并将它做到极致,这是目前还看不到的。我在德国时对当地的企业考察过,也对当地的情况比较了解,他们针对雨水的收集、水回收再利用以及保温等方方面面的应用,

都是通过众多非常专业的公司的产品来实现的,而这正是我们没有的,没有足够多精致的、能够符合绿色节能环保方向的产品去把更好的理念贯彻和实施下去,这是我认为的最主要的问题。比如在德国,很多产品被要求和建筑同寿命,而这个理念我们在近几年才提出来,然而德国现在已经能做到家家户户都在用雨水回收系统并能够进行二次利用,