系统分析法（共12篇）
系统分析法 篇1
0 引言
电力系统中装设储能系统(ESS)是可再生能源大规模利用的必备条件。ESS的相关应用研究在国际上正在逐渐展开[1,2,3]。 ESS可以对有功和无功同时进行调节,从而增强电力系统小干扰稳定性,国内外对此也开展了研究工作[4,5,6,7]。文献[4,5,6,7]对各种ESS对系统稳定性的影响开展了研究,仿真和现场试验结果表明ESS能够向系统提供正阻尼,可以有效改善电力系统稳定性。文献[5]对于ESS抑制电力系统低频振荡的机理进行了初步探讨,但都没有对ESS参数整定提出可行方法。本文围绕机理和整定方法展开研究。
基于经典控制理论的阻尼转矩分析(DTA)方法是建立在发电机转子运动所获得的阻尼转矩这一实际概念上,物理意义清晰,已实际应用于电力系统稳定器(PSS)抑制振荡机理的探索。本文应用DTA方法研究储能装置抑制低频振荡的机理,在此基础上提出了基于DTA的ESS定位以及稳定器通道选择和参数配置的装置整定方法。
1 含有储能的统一线性化模型
基于电压源逆变器的静止无功补偿器(STATCOM),在直流侧采用电池作为储能元件构成电池储能系统(BESS),组成STATCOM/BESS[7,8],能与系统自由交换有功功率,其三相结构如图1所示。
在系统稳态过程中,储能系统电容电压保持不变,为Vdcref。在系统暂态过程中,如果电容电压降低(Vdc<Vdcref),电池对电容充电,向系统注入有功功率;如果电容电压过高,则电池从系统吸收有功功率;两者相等,则电池与系统不发生有功功率的交换,此也为抑制低频振荡的物理解释。
STATCOM/BESS含有有功功率控制器和无功功率控制器。无功功率控制器控制电压幅值,有功功率控制器控制电压相角,在用于低频振荡抑制时,可分别在这2个控制器上设计附加阻尼控制器。传递函数框图如图2、图3所示。
附加阻尼控制器输出信号Vvs和Vds,如图2和图3所示,统称为控制信号Vs。阻尼控制器输入信号称为反馈信号y,即本地信号,一般取为所装线路的功率偏差值。
将储能系统方程线性化,并与全系统状态方程整合,通过网络代数方程的接口,可以得到全系统线性化方程:
式中:δ为发电机功角;ω为转速;Z为除了功角和转速之外的发电机状态变量,还包括储能装置自身的状态变量(不包括附加阻尼控制器的状态变量);B为稳定器控制信号Vs到状态变量的传递函数。
输出变量y可以表示为状态变量的组合:
式中:C为状态变量到反馈量y的传递函数。
假设阻尼控制器传递函数为G(s),即
式(1)～式(3)组成全系统统一方程。
2 储能系统DTA
2.1 储能系统DTA理论
DTA的基本概念是稳定控制器向系统提供阻尼转矩,通过DTA能清晰揭示控制器阻尼转矩的产生、分配和传递的信息。
假设系统共N台发电机,根据全系统线性化方程(1),得传递函数框图如图4所示。阻尼控制器控制信号到发电机机电振荡环节的前向通道函数为:
根据线性控制理论,式(2)中反馈信号y是状态变量的组合,可以通过各台发电机转速ω分别进行重构,γj(s)为重构函数,可得:
则阻尼控制器针对第i个振荡模态,向系统中第j号发电机提供的转矩为:
式(6)表明:稳定器并不是只向某一台发电机提供阻尼转矩,而是向每一台发电机都提供。但是稳定器提供的转矩必须通过各台发电机以影响振荡模态,因此还需考虑各台发电机对模态的影响程度。定义第i个模态λi对第j台发电机转矩TDij的灵敏度Sij来评估发电机对模态的影响能力:
则由于阻尼控制器提供转矩变化而导致相应模态变化的方程为:
由式(6)知,TDij的变化只可能由于阻尼器传递函数变化引起,因为其他部分都仅与系统相关。得
定义:
由式(9)、式(10)可得阻尼传递框图(见图5),发现阻尼控制器通过2组渠道向振荡模态i提供阻尼:首先通过第1组渠道Hij∠φij,向各台机组提供阻尼转矩,再通过第2组渠道Sij,经由各台机组对振荡模态的参与,产生对模态的阻尼,将阻尼转矩转化为对模态提供的阻尼。因此,式(10)中的DTA指标IDTAi表征了控制器对模态的影响能力,清晰地表达了储能系统稳定器对模态提供阻尼的机理。
2.2 基于DTA的储能系统整定方法
储能系统抑制低频振荡,有3项整定内容需要考虑,如图6所示。
由于DTA指标表征储能对模态的影响能力,IDTA大即表示该储能对模态阻尼的灵敏度大,因此针对安装地点的选择,以IDTA大作为选择的标准;同理也可作为安装通道选择标准。
对于参数配置,可将相位补偿法扩展到稳定器的相位整定。相位补偿法是针对单机无穷大电力系统提出的,而针对储能系统,通过N个通道向模态提供阻尼,基于IDTA指标,将N条通道整合,可以得到如图7所示的单向通道。
通过相位配置,使稳定器传递函数为:
式中:KG为控制器放大倍数。
结合式(11)和式(9),得
Δλi=(Kg∠ϕ)Δ(KG∠-ϕ)=KgΔKG (12)
即基于DTA指标进行合理的角度配置后,使得KG的变化直接影响模态实部,而对虚部没有影响。
3 算例
3.1 两区四机系统验证
两区四机系统网络图见附录A图A1,存在一弱阻尼区域振荡模态(频率0.563,阻尼0.01),通过安装储能系统以提高该模态的阻尼。
对于控制器调制通道的选择,附录A表A1是储能系统安装在B7时的分析结果。结果表明:①稳定器向4台发电机都提供阻尼转矩,并且通过4台发电机影响模态阻尼,稳定器对模态影响为4条通道之和;②采用相角调制要比幅值调制效果好,这与储能系统物理理解相符,因为相角调制直接影响有功功率。对于装置安装地点的选择,附录A表A2是针对相角调制时不同安装地点的分析结果,表明储能系统安装在B7比B8的效果好,即安装在功率流出点效果好。对于阻尼控制器角度整定,采用2.2节的整定方法得到的结果见附录A表A3。基于整定参数,时域仿真图见附录A图A2和图A3,验证了整定方法的正确性。
3.2 实际电网的推广
以华东电网2010年夏高运行方式为例,研究储能装置的应用。该区域电网2010年存在4个区域振荡模态,其中以福建模态(频率0.567,阻尼0.03)阻尼最弱,因此选择福建模态研究储能系统对模态低频振荡的抑制。
对于该模态,首先是安装地点的选择,选择典型的区域联络线作为备选地点,通过IDTA的计算选择对福建模态影响最大的地点作为储能装置安装地点。对于阻尼控制通道的选择,同样基于IDTA选择。储能装置安装在各联络线的IDTA计算结果见表1。
通过安装地点IDTA的比较,选择在宁德—双龙线安装储能装置,具体容量与线路有功变化限值相关,算例中线路有功最大变化范围不超过35 MVA,因此选取容量40 MVA。对于通道选择,发现相角调制比幅值调制效果好,这与物理理解也一致。
通过参数整定,仿真结果见图8。针对华东2010年电网的福建模态,通过在宁德—双龙线安装储能装置及相角调制,可以有效地抑制福建模态。
4 结语
本文应用DTA研究储能装置抑制低频振荡的机理,清晰表达了储能装置对模态提供阻尼的全过程,并在此基础上,提出了基于DTA的储能元件定位以及参数配置的方法,发现线路功率流出端的安装效果明显,并且采用相角调制要比幅值调制的效果更好,通过实际电网表明了储能对大规模电网提高低频振荡稳定性的良好应用前景。
储能装置的应用与容量密切相关,如何在DTA整定方法中将容量因素考虑在内,如何选取合适的容量以面对各种振荡场景、提高储能装置的鲁棒性,这是储能装置能否大规模应用的关键问题,也是极具意义的研究方向。
附录见本刊网络版(http://www.aeps-info.com/aeps/ch/index.aspx)。
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系统分析法 篇2
第一节 系统分析的任务p91
系统分析阶段的基本任务是：系统分析员与用户在一起，充分了解用户的要求，并把
双方的理解用系统说明书表达出来。
分析本质上就是一个发现过程，分析期间推动活动的关键词就是理解和发现。 系统分析是研制信息系统最重要的阶段，也是最困难的阶段。
系统分析要回答新系统“做什么”这个关键性的问题。
1.2.3.4.5.6. 需求分析： 需求分析的目标与客户和其他涉众在系统的工作内容方面达成一致定义系统的用户界面，重点是用户的需要和目标 使系统开发人员能够更清楚地了解系统需求 定义系统边界（限定）为计划迭代的技术内容提供基础 为估算开发系统所需成本和时间提供基础 需求分析的任务
1.确定待开发的系统的用户类，并获取他们的需求信息。
2.分析用户的需求信息，并按需求的类型分类这些需求信息，同时也区别出不是需求的信息。
3.根据需求信息建立系统的逻辑模型或需求模型，并确认非功能需求和约束条件及限
制。
4.根据收集的需求信息和逻辑模型编写需求规格说明及其文档。
5.评审需求规格说明。
6.当需求发生变更时，对需求规格说明及需求变更实施进行管理。
系统需求一般分为两类：
1.业务性需求/功能性需求
2.技术性需求
需求分析法概述：
需求获取
进行用户需求调查，获取需求、识别问题。
分析建模
软件系统本质上是信息处理系统，应通过分析系统信息流的构成和相互之间的关系，确定：数据，数据处理。
编写需求文档
主要工作是需求描述。结果为以文档形式表述的可交流、可复审的系统逻辑模型。需求评审
专家、分析人员、开发人员、用户共同对需求分析的正确性、合理性、有效性进行检查，确保需求分析的全面、准确和一致性。
系统分析的困难主要来自三个方面：
1.对问题空间的理解
2.人与人之间的沟通
3.环境的不断变化
1.2.3.4.
最使系统分析员困惑的是环境的变化。系统分析员的知识水平和工作能力决定了系统的成败。一个称职的系统分析员不但应具备坚实的信息系统知识，了解计算机技术的发展，而且还必须具备管理科学的知识。直观的图表可以帮助系统分析员理顺思路，也便于与用户交流。20世纪70年代以来，出现了多种这样的工具，如现场工作流程图、作业流程图、实体生命周期和数据流图等。数据流图是结构化系统分析的主要工具。结构化系统分析采用介于形式语言和自然语言之间的描述方式，通过一套分层次的数据流图，辅以数据字典、小说名等工具来描述系统。图：p93 结构化系统分析方法就是通过自顶向下、逐层分解的方法，利用分解和抽象这两个基本手段控制系统的复杂性，把大问题分成小问题，然后分别解决，这就是分解。分而治之，正是系统工程的思路。系统开发的风险 项目失败或严重超支的8个最重要原因中有5个都与需求相关： 1.不完整的需求； 4.需求和需求规格说明的变更； 2.缺乏用户的参与； 5.提供许多不必要的功能。3.不实际的客户期望； 获取需求的常用方法
1.访谈法 4.实地考察
2.问卷调查 5.构造原型
3.情景分析
系统模型:
信息系统模型的作用：
1.建立模型的过程可以使得分析员更深入地了解和定义信息系统的需求，并发现问题
2.对复杂问题进行简化
3.为设计人员的工作提供依据
4.有助于同开发小组的其他成员和客户交流
5.为以后的维护升级提供了文档
基于不同的开发技术，有三类最核心的图示化模型：
1.功能模型：利用数据流图和数据字典描述系统的功能和数据的处理流程
2.数据模型：利用实体关系图ERD描述系统中的数据实体及其关系
3.对象模型：利用类图描述对象、对象之间的联系。和数据实体不同，对象在数据之
外增加了行为特性
从而衍生出三种建模方法：
1.面向功能的建模——用例图与业务流程图
2.面向数据的建模——ERD
3.面向对象的建模——类图与对象图
第七节 新系统逻辑模型的提出p120
系统分析阶段的任务是明确系统功能。通过对现行系统的调查分析，抽象出现行系统的逻辑模型，分析其存在的问题。
新系统来自原系统，比原系统更合理，效率更高。
从形式上讲，新系统的逻辑模型与旧系统的逻辑模型相比变化不大，可能只是在一个或
几个处理中引进新技术，改变几处数据的流程，或者改变某些数据存储的组织方式。 应该考虑以下因素，提出新的系统模型
1.新技术的使用
2.流程的改进
3.数据存储的组织方式的改变等
第八节 系统说明书p121
系统说明书是系统分析阶段的成果
1.是系统所应满足的全部需求（功能性需求和非功能性需求），并可以文档的方式完整
和精确陈述这些需求。
2.是项目相关人员对将要开发的系统所达成的共识，是进行系统设计、实现、测试和
验收的基本依据，也是整个系统开发过程中最重要的文档。
该文档描述了系统的需求，也称《需求规格说明书》
系统说明书的内容
１、引言
２、项目概述 ３、实施计划
(1)项目的主要工作内容(1)工作任务的分解
(2)现行系统的调查情况(2)进度
(3)新系统的逻辑模型(3)预算
系统说明书的品质要求
1.正确性 5.可修改性
2.完整性 6.可跟踪性
3.一致性 7.可验证性
4.无二义性
评审
• 评审分为用户评审和同行评审两类。
• 目的：是否满足用户需求；
发现那些潜在的缺陷或错误，避免这些错误和缺陷遗漏到项目的后续阶段。
• 评审遵从用户意见第一的原则
第七章 结构化系统设计
第一节 系统设计的任务要求
系统设计要回答的中心问题是系统“怎么做”。即如何实现系统说明书规定的系统功能。
在这一阶段，要根据实际的技术条件、经济条件和社会条件，确定系统的实施方案，即系统的物理模型。
设计保准：
设计系统之前，先看看评价信息系统的标准，这些标准对任何设计方法都适用：
1.信息系统的功能：是否满足用户的需求
2.系统的效率：响应时间、操作的方便性
3.系统的可靠性：抗干扰能力、故障恢复
4.系统的工作质量：准确性、使用效果
5.系统的可变更性：修改和维护的难易程度
6.系统的经济性：系统收益与支出比
如何提高系统变更性
1.结构简单
a)系统各组成元素分工明确，易于理解
b)元素之间的关系清晰简洁
2.变动灵活
a)谨防软件维护中的“水波效应”
b)使系统各组成元素内部的改变容易实现，改动对其它部分的影响尽量减少
c)提前考虑将来最易出现的扩展和变更
系统设计的内容：
1.总体设计
– 也称概要设计。
– 明确软件的体系结构（也称架构architecture）、组成元素及其关系（也称structure）。
– 架构表示抽象的框架模式，结构则是指具体元素及其关系。
2.详细设计
– 各项具体细节，设计硬件软件的各个方面
系统设计的内容
系统设计阶段的任务是提出实施方案。该方案是这个阶段工作成果的体现，这个方案以书面的正式文件———系统设计说明书提出，批准后将成为系统实施阶段的工作依据。
1.把总任务分解成许多基本的、具体的任务
这些具体任务合理地组织起来构成总任务。这称为总体设计（architectural design），又称为概要设计（preliminary design），其基本任务是：
1)将系统划分成模块
2)决定每个模块的功能
3)决定模块的调用关系
4)决定模块界面，即模块间信息的传递
系统越大，总体设计的影响越大。
2.为各个具体任务选择适当的技术手段和处理方法
这便是详细设计，包括代码设计、数据库设计、输入设计、输出设计、人机对话设计、处理过程设计。
第六节 输出设计
信息系统只有通过输出才能为用户服务。输出决定输入，即输入信息只有根据输出要求才能确定。
输出设计包括以下几方面的内容：
1)确定输出内容
2)选择输出设备与介质
3)确定输出格式
报表时最常见的输出形式。组成：表头、表体、表尾。输出形式：打印输出、磁盘文件
输出。
第七节 输入设计
输入设计的原则：
1)最小量原则 3)早检验原则
2)简单性原则 4)少转换原则
输入设计的内容包括
1)确定输入数据的内容
2)确定数据的输入方式
3)确定输入数据的记录格式
4)输入数据的正确性校验
5)确定输入设备
设备的选用应考虑一下一些因素：
a)输入的数据量与频度
b)数据的来源、形式、收集环境
c)输入类型、格式的灵活程度
d)输入速度和准确性要求
e)输入数据的校验方法、纠正错误的难易程度
f)可用的设备与费用
数据记录格式本质上分为两部分：预先印刷部分和插入数据的空格
数据出错有三种情况
1)数据内容错
2)数据多余或不足
3)数据的延误
数据校验方法
1)重复校验 7)逻辑校验
2)视觉校验 8)界限校验
3)分批汇总校验 9)记录计数校验
4)控制总数校验 10)平衡校验
5)数据类型校验 11)匹配校验
6)格式校验 12)代码自身校验
第八节 人机对话设计
人与计算机进行信息交流就是人机对话
人机对话设计的原则
1)对话要清楚、简单，用词要符合用户观点和习惯
2)对话要适应不同操作水平的用户，便于维护和修改
3)错误信息设计要有建议性
4)关键操作要有强调和警告
人机对话的方法
a)选单式 c)回答法
b)填表法 d)提问法
图形用户界面已成为一种流行的界面设计技术，并将成为信息系统用户界面的主流。
图形用户界面优点：
1.容易学习使用，使用选单而不必记忆指令名称，大大减少键盘输入的数量与错误
2.具有高度的图形功能，直观生动，如采用直线图、趋势图、动画等。
3.多个视窗并用，同时显示多样信息，并可对同样信息提出多种不同角度的表达。 图形用户界面的缺点：
与文字指令相比，图形形式的指令不能表达复杂的符合指令。指令数目太大时，不容易在屏幕上安排选单。对于熟练的使用者而言，键盘输入的速度要快于鼠标选项的输入。 图形界面设计的原则：
1.用户界面的各个画面设计在整体上应保持相同或相似的外观。
2.用户界面使用的词汇、图示、颜色、选取方式、交流顺序，其意义与效果应前后一
致。
3.要正确使用图形的表达能力。
4.由于图形对象占用系统资源较多，处理速度慢，因此在时间影响要求高，而硬件资
源档次较低环境中，不宜采用图形界面。
第九节 计算机处理过程的设计
模块的外部特征：功能和界面
计算机处理过程的设计则要确定每个模块的内部特征，即内部的执行过程，包括局部的数据组织、控制流、每一步的具体加工要求及种种实施细节。
处理过程设计的关键是用一种合适的表达方法来描述每个模块的执行过程。
1.流程图
基本成分：
1)加工步骤，用方框表示 3)控制流，用箭头表示
2)逻辑条件，用菱形表示优点是直观、形象。
2.盒图(NS图)
与流程图相比,NS图的优点在于：
1)它强制设计人员按结构化程序设计方法进行思考并描述其方案。
2)图像直观，容易理解设计意图，为编程、复查、测试、维护带来方便。
3)简单易学
3.程序设计语言PDL
第十节 计算机系统的选择
选择计算机系统的依据是：
1)功能要求 5)通信和网络要求
2)容量要求 6)市场和国情要求
3)性能要求 7)经济、技术条件等方面的限制
4)外部设备配置要求
第十一节 系统设计说明书
设计完成，提交系统设计书，两种形式：
单册报告，分章节介绍总体模块设计、代码设计、输入/输出、人机交互、数据库等各部分内容
便携式煤质分析系统分析 篇3
关键词：便携 煤质分析 程序设计
中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）09（a）-0084-01
我国是世界上规模最大的煤炭生产国，煤炭是我国主要的能源和化工原料。目前我国的煤炭仍然按照灰分分级，不同煤产地煤质有着很大的差别，产地相同的煤，受到地质结构的影响，煤质也不一样[1]。煤质是煤炭分析的主要经济指标，并且直接影响发热量。用煤单位为了防止供煤单位以次充好，需要对煤质进行分析，煤质分析对于一些煤矿、燃煤电厂、洗煤厂、焦化厂和钢铁厂以及水泥厂和码头等有着重要的经济意义。该文就对一种便携式煤质分析系统进行研究。
1 概况
一些产煤国家从20世纪60年代开始就采用核方法进行煤炭灰分的测量，利用光电效应为基础的低能γ射线反射，这种方法有着很高的测量精度，但是这种方法存在着一定的局限性，对粒度要求较高，需要的设备较多，比较不方便，检验的效率不高。20世纪的七八十年代，澳大利亚学者研究除了一种双能γ射线穿透方法和电子对湮没辐射法，能够测量高度运行煤流的灰分，对高低灰分的煤都能有良好的测量精度。之后对煤质的测量逐渐向便携式煤质分析系统的研究，澳大利亚在这方面有着很高的技术优势，长期处于领先地位，我国进口仪器多数来自澳大利亚，但是澳大利亚的设备非常昂贵[2]。
2 便携式煤质分析系统
便携式煤质分析系统主要用于对煤质测量、存储和输出测量结果，其测量的主要参数是灰分。
测量是指对煤分矿标定之后测量煤分矿，把便携式煤质分析系统的测量主机深入煤堆中，10 s内测量煤的灰分，并给出结果，在便携式煤质分析仪显示面板上显示出来，要求测量误差要在5%以内。
存储则主要有两个环节，分别是便携煤质分析系统测量主机存储和便携式煤质分析系统的PC端存储，其中主机存储是在测量结束之后主机显示屏显示出结果，操作人员能够选择继续测量还是存储，此时选择存储测量结果能够按照时间顺序记录下来。PC端存储则主要把测量数据记录在PC端管理软件数据库中。
便携式煤质分析仪主要有两部分，分别为便携式煤质分析测量主机和PC端管理系统，二者之间为了方便使用，可以实现无线通信。
2.1 系统总体设计
（1）测量主机。
使用γ射线反射为测量原理的主机要求放射源和探测器在被测物质同一侧，主要部件有放射源，NaI和光电倍增管组成的闪烁探测器，用以实现不同的功能，除此之外还有数字模拟电路板和辅助电源以及通信模块。
硬件是主机的主体，主机需要在硬件资源的支持下，使用闪烁计数器探测信号，并通过信号处理电路处理闪烁计数器输出信号，采用输入单片机进行处理，并通过显示系统显示在液晶屏上。
闪烁计数器主要有闪烁体和光电倍增管两部分，闪烁体能够把射线的能力转变为光能，光电倍增管能够接受闪烁体发生的管子转化为电子，还能够把电子倍增放大成能够测量的脉冲。射线进入闪烁体，会导致闪烁体发射电子，电子被光电倍增管收集，最终发射出光子，光子在电场加速下被光电倍增管阳极吸收，形成电流脉冲，电子线路对这个电流脉冲进行放大记录，通过脉冲数率就能够求出射线强度。
闪烁体可以采用多种材料，主要有无机物和有机物两种，有固体、液体和塑料等多种形式，其中最常见的是银或者铜为激活中心的硫化锌和硫化镉闪烁体。
光电倍增管能够接受光子转变，并将电子放大，阳极用于接受电子，同时形成电压脉冲。在闪烁体和光电倍增管之间需要涂一些硅油，用以对闪烁体和光电倍增管之间的光学接触，削弱反射。
（2）信号处理电路设计。
电路设计过程中要充分考虑高计数率和闪烁计数器输出信号的特殊性，还要注意阻抗匹配问题，保证信号波形不失真，保证计数精准度。信号处理对象是光电倍增管的输出脉冲，需要经过微分、放大、基线恢复、甄别、分频等处理，最终整理成矩形波用于计数。
微分电路主要由于削弱脉冲重叠效应，采用RC微分电路能够缩短脉冲持续时间，跟随电路用于输出后第一级后续电路设计，跟随电路主要用于使阻抗匹配和输入信号以及输出信号相互隔离。
放大电路主要对电路进行放大，因为后续处理电路对低压处理难度很大，因而加设了放大电路，放大电路电阻选择使放大倍数为15倍，控制输出脉冲幅值在3 V左右。
（3）单片机处理单元设计。
便携式煤质分析系统的测量主机核心就是单片机，主要用于进行计算和控制。单片机为核心中枢，配合辅助电路进行计算、存储、交互和通信，硬件主要有单片机、辅助电路、存储电路、电机控制和通信模块等。
单片机系统最小系统是指最少原件组成的单片机能够工作的系统，通常由单片机本身、晶振和复位电路等组成。人际交互则主要有矩阵键盘和液晶电路，液晶显示刷屏和按键操作分开，不会出现冲突[3]。通信功能主要通过单片机的串口实现，有线和无线两种方式，系统使用16 V电池供电，使用集成式电源转换模块实现。
2.2 测量主机软件设计
便携式煤质分析系统测量主机软件有整体逻辑设计和功能模块设计两方面。功能模块程序主要有测量计数模块和标定算法模块两种方法算法。整体操作逻辑是指仪器应用过程中根据操作人员的交互制定不同功能，由功能模块程序组成。
整体操作逻辑程序设计基础是仪器的应用，操作者需要进行相应的按键操作，才能执行相关功能，主要的操作功能有测试、参数修改、标定、时间显示和修改等，程序设计过程中需要及时刷新参数传递和相关指针，提高数据的准确性、稳定性。
3 结语
该文讨论了基于γ射线反射测量原理的便携式煤质分析系统的设计，研究了γ反射测量的理论基础，并完成了系统结构的设计过程，从软硬件两个方面进行了详细讨论，这种便携式煤质分析系统还能够和PC端的管理软件相配合，能够完成很多更高的功能，便携式煤质分析系统有着很多的优势，在煤质分析中的应用空间十分广阔。
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光伏发电系统分析及典型系统设计 篇4
光伏发电系统作为新能源中重要种类的太阳能的利用方式，目前已经获得世界各国政府的重视。在化石能源危机已经到来的今天，光伏发电作为一种有效的电源补充方式，将会获得良好的发展机遇。
掌握光伏发电系统的基本分类方法以及光伏发电系统一、二次部分的构成，将有助于增强对光伏发电系统的理解，掌握典型的光伏发电系统设计内容，将有助于光伏发电相关研究工作的展开。本文介绍了光伏电站的分类、一二次系统构成，并对一个典型的20MW大型光伏电站的设计内容、系统构成进行了详细介绍，并对设计中的关键问题进行了探讨。有助于光伏发电相关研究工作的展开。
1 光伏电站的种类
光伏电站可以按照接入点的电压等级高低、是否可以向电网送电，以及光伏电站安装位置、安装方式进行划分。按照光伏电站接入点的电压等级进行划分，光伏电站可以分为大型光伏电站、中型光伏电站和小型光伏电站三种类型[1]。按照是否允许向电网送电，光伏电站可以分为：可逆式光伏电站和不可逆式光伏电站。
小型光伏电站考虑容量以及管理难度，目前多为可逆式光伏电站。对于中型光伏电站、大型光伏电站，根据安装位置、所有权等因素综合考虑，可采用可逆式或者是不可逆式，目前大型光伏电站基本采用不可逆式方式，不能自发自用和“净电表计量”，只能给出“上网电价”。
2 光伏发电系统的构成
根据电站容量大小、安装位置等不同，光伏电站的构成略有差异，但其基本构成单元基本相同，本文以大型光伏电站为例进行构成介绍。大型光伏电站主要由光伏方阵及支架系统、逆变器室、交流一次系统、二次系统构成。
2.1 光伏阵列方阵及支架系统
目前电站用电池组件多为晶硅组件和薄膜组件。其中晶硅组件又可分为单晶硅和多晶硅。其中单晶硅的效率高，但成本也较高。由于单个电池组件无论从电压等级还是容量上，均不便于发电应用，因此在光伏电站中通常采用光伏组件串并联的方式构成电池组串单元，以提高光伏组件的电压水平，以减少能量损耗及投资成本。在电池组串单元的基础上，通过直流汇流箱、直流配电柜，进一步构成光伏阵列的子方阵，从而构成一个完整的发电单元。太阳能电池板的运行方式、安装倾斜角，直接影响到光伏电站的工作效率。太阳能电池板的运行方式可分为固定式和跟踪式，目前考虑成本因素多采用固定式。方位角则多采用0°的方式。太阳能电池板安装倾斜角可以采用固定安装、单轴跟踪、双轴跟踪的方式。
2.2 逆变器
光伏并网逆变器是将太阳能电池所输出的直流电转换成电网要求的交流电，再输入电网的设备，是并网型光伏系统能量转换与控制的核心。根据有无隔离变压器，逆变器可分为隔离型和非隔离型。逆变器选择的过程中需要考虑主要因素有：逆变器效率、可靠性、防护等级、直流输入电压、交流输出电压、保护功能、转换效率、额定功率等[2]。目前我国逆变器安装通常采用的是逆变器室的方式，选择的逆变器防护等级有IP20、IP54等。这些方式需要专设逆变器室，同时为了减少直流电缆数量，采用直流汇流箱方式进行直流汇流，增加了设备投资和维护的工作量。德国单体70MW的电站目前已部分采用IP56等级的组串式逆变器，可以实现在光伏组件后安装的方式，无需汇流箱同时可以对组件故障检测做到比较高的准确度[3]。
2.3 一次系统
光伏电站的一次系统形式由电站类型而定。对于中小型光伏电站，由于其并网的电压等级较低，通常是10kV或0.4kV，因此通常仅设一级升压变压器。对于大型光伏电站，由于安装容量大、光伏阵列分布较广，如果采用一级升压方式，则会造成功率损耗较大，效率降低。因此在大型光伏电站中，通常采用两级升压的方式。站区交流系统采用10kV进行配电，设升压站完成与光伏电站与系统的并网。
2.4 二次系统
光伏电站的二次系统与常规变电站的相比，主要有如下区别。一、光伏电站中的监测点多。二、其次监测数据类型多。光伏电站二次系统主要由监控子系统、继电保护和安全自动装置、远动系统、控制电源系统、图像监视及安全警卫系统、火灾自动报警系统、环境监测系统、测量及计量、二次系统等电位接地网等部分构成。
3 大型光伏电站设计
3.1 方阵及逆变器室设计
方阵的设计需充分考虑光伏电站的安装容量、电站安装地的地形地貌。本文所介绍的光伏电站安装容量20MWp。由于安装地理条件较理想性，故采用按照容量进行分区域布置方阵的方案。以1MWP作为单元，将整个电站分为20个子方阵，而每子方阵则以500kWp为单位，构成两个发电单元。
电池组件选用460Wp的非晶硅电池组件，为了获得理想的直流电压和传输容量，电池组件通过串并联的方式构成电池组串。电池组串则通过直流电缆和直流汇流箱相连。最终由汇流箱出线至直流配电柜处汇流，接入逆变器室中。
由于逆变器是按照子方阵为单元进行配置的，所以逆变器室安装位置可以设置在子方阵的中心。子方阵由2个发电单元构成，在逆变器室中设置两台500kWp的逆变器，在逆变器交流侧设置1台交流柜，两进一出。
同时为了满足光伏电站二次系统的需要，逆变器、交流柜、直流柜、直流汇流箱中均设置监视装置，并配置RS485通信接口，完成向站内中控系统数据传送任务[4]。
3.2 一次系统设计
对于大型光伏电站在接入时通常采用专线方式接入电力系统，通常按照容量和所在地区电力供应情况接入不同电压等级，本设计中的光伏电站通过一回110kV线路接入[5]。500kWp逆变器交流侧额定电压为380/400/415V±10（可设置），每个发电单元的逆变器室室外安装1台1000kVA、10kV箱式升压变压器。10kV系统采用电缆连接，10kV变压器采用中性点不接地方式。同时考虑光伏电站调压要求，在10kV设置容量为4MVA的SVC进行无功补偿。110kV升压站的主变容量选择为25MVA。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620中对于系统接地方式的要求，以及《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）》中对于防止变压器中性点过电压事故的要求，本系统主变压器110kV侧采用有效接地方式。厂用电系统采用10kV电源供电，一路（主电源）引自附近10kV电网，另一路（备用电源）引自站内10k V母线。两路电源在进线站处设双电源切换开关，开关设机械连锁，手动投切。
3.3 二次系统设计
光伏电站的信息一般要上传至光伏电站所在区域的省调和区调。远动信息的内容主要包括遥测和遥信两部分内容。其中遥测信息包括：110kV出线有功功率、无功功率、电流；110kV母线频率、电压；光伏电站的发电量、辐照度。遥信信息包括：所有断路器、隔离刀闸位置信号、光伏电站并网状态、逆变器保护动作信号、孤岛效应保护动作信号。
远动信息可以采用“直采直送”的方式，即直接从测控装置获取远动信息，并向调度端传送。也可以采用“监控转发”的方式，即通过站内监控系统，对采集到得站内数据向调度端转发[7]。
监控子系统采用常规变电站的监控子系统，需增加对直流汇流箱、直流柜等新增测点的监测、完成站内110kV线路、主变压器、10kV线路、站用变压器、SVC装置、光伏发电设备及逆变器等电气设备的自动监控[5]。
继电保护主要设置110kV侧线路保护。线路保护类型为相间距离、接地距离及零序电流方向保护。该保护不保护线路全长，本线路剩余部分，由所接入的变电站内的保护负责完成。主变保护则主要设置为一套电量保护和一套非电量保护。其它保护包括：站用变保护、10kV线路保护和测控装置、10kVSVC馈线保护和测控装置、10kVSVC保护以及站用变保护、并网逆变器保护。
自动装置主要设置了故障张录波装置、电能质量在线监测装置、小电流接地选线装置、微机消谐装置、10kV站用电备自投装置等。
控制电源系统包括直流控制电源系统和交流控制电源控制系统。直流控制电源系统采用220V电压等级设置1组蓄电池，1套充电/浮充电装置及1套放电装置，单母接线。
交流电源控制系统设置一套UPS交流不间断电源系统，单套配置，用于计算机监控系统场站控制层设备及现地控制单元设备的交流供电，UPS的交流输入电源取自站用电源系统。
图像监视及安全警卫系统实现对电站主要设备、光伏阵列等设备的运行状态及安全防卫环境的图像监视，全站配置监测点约为50点左右。
环境监测系统完成光伏电站气象信息采集，设置一套环境检测仪，实时监测太阳辐射度、风速、风向、温度、湿度等气象参数。
计量设置内容主要为关口计量点设置、计量装置种类等。光伏电站的关口计量点设置在110kV线路接入的变电站侧，采用I类计量装置。其余计量考核点的电能计费装置为II类计量装置。另配置一套电量采集装置，以RS485串口方式与电度表通讯，采集全站电量信息[7]。
4 小结
本文对光伏电站的构成进行了探讨，并对大型光伏电站设计中的各个环节进行研究，并介绍了典型设计的方案。该设计方案可以为中小型电站设计提供参考，同时为电站的相关研究的开展提供基础信息。
摘要：对光伏发电系统的种类、光伏发电系统的一次系统、二次系统进行分析, 对一个20MW大型光伏发电系统设计进行介绍, 对设计中关键问题进行了探讨。
关键词：光伏电站,光伏方阵,电气设计
参考文献
[1]GB/Z 19964-2005光伏电站接入电网技术规定[S].2005.
[2]张兴, 曹仁贤.太阳能光伏并网发电及其逆变控制[M].机械工业出版社, 2011.
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[4]陈祥.大型并网光伏电站的设计与探讨[J].电气应用, 2012, (12) .
[5]GB50059-199235~110kV变电站设计规范[S].1992.
[6]DLT-5002-2005地区电网调度自动化设计规程[S].2005.
系统分析法 篇5
大数据合成研判平台架构基于Hadoop技术，通过“物联网”技术进行身份、车牌、人脸、手机、指纹和声音等信息录入采集，传输至平台，并与公安已有数据资源对接，进行大数据深层挖掘和智能研判应用，不仅可以对人员、车辆、事件等实时监控报警，还可以对比历史数据进行分析研判合成，从而做到提前布控和精准拦截，为公安人员提供有力的数据支撑。大数据多维度预测分析：
通过大数据平台和算法对历史数据、网格化密度变化比等多个维度对数据进行对比和实时分析，从而实现预测未来趋势变化和人群多维度分析。
可视化大数据研判平台：
以公安大数据为主导，实时汇总、反馈各类社会信息、互联网信息等，打造分析模型、人群碰撞等模块，使信息按照一定规则产生关联分析，并形成数据的可视化；最终使各类数据产生有价值的情报信息，并智能化的产生合成研判结果。海量大数据秒级查询：
真正实现了多维度海量数据实时查询，全维度配置条件，一键查询，即刻计算并呈现数据合成研判结果。高性能数据碰撞处理：
汇聚整合对公安作战、情报研判等工作能发挥重要作用的各类社会数据，深入挖掘各类数据的分析研判，将数据的碰撞比对发挥到极致，提高数据的有效利用率。智慧公安系统开发：前面138中间2315后面3201 智慧公安情报研判分析系统
智慧公安情报研判分析系统是集基础信息采集、情报信息研判、数据查询、从底层数据采集到高端研判应用自上至下贯穿整个公安局情报信息化业务。实现了情报信息即时研判。进一步实现了情报主导警务。建立健全情报信息收集、研判机制，形成全警采集、全警录入、专人管理的情报工作格局，最大限度地扩充情报信息资源。实行分层分级研判。对情报信息进行汇总分析，评估形势，预测趋势，打破传统警务模式基础上的警务理念和机制，让公安干警真正做到耳聪目明，提高精确打击、精确防控、积极服务的能力，多维度情报检索：
支持多数据源检索、智能化的检索服务、主题搜索、海量数据高效处理、提供丰富检索语法、分布式系统支持 多样化情报研判手断： 通过对各类情报数据的碰撞比对、频率分析、数据挖掘、分词技求、多维分析，实现各类要素之间的深度关联，提升情报研判的准确性 系统高可扩展性：
系统采用SOA全面架构，将数据和业务逻辑融合成模型化的业务模块，具有文档接口，明确的设计和简单的方式有助于系统的开发和进一步扩展。多样可视化呈现手段
系统提供丰富的图标呈现方式，包括散点图、折线图、柱状图、饼图、雷达图、K线图、热力图、箱线图、关系图、桑葚图等，除了平面表图，还支持基于三维空间场景的图表叠加 重点人员管控系统
重点人员管控系统在大数据平台全面汇集人、案、物、机构、地点、情报等六要素数据，充分利用系统现有研判资源、手段，结合警务基础平台、刑侦、禁毒等各数据，集中展现重点人员的基础信息、动态信息、管控信息、现实表现信息、关系人信息、关联信息、文本情报信息、人工研判信息、流程控制等信息，清楚地体现研判过程，直观、准确地展现出重点人员中不同时间节点、不同地域范围的行为轨迹、活动规律和可能异常动向，有效筛选违法犯罪嫌疑度高和对社会稳定危害性大的重点人员，以便采取针对性的分类管控措施，提高重点人员积分预警的科学性、高效性，满足重点人员积分升降、颜色变化的要求。
系统碎片式管理：
系统由单一的操作管理转变为碎片式管理，将各级部门管控平台打通，所有事件记录实时告警主机上传，通过实现数据采集共享和资源整合，将前端采集的数据传输到管控平台得以最大化的利用，减少人力和物力的投入 重点人员数据统一调度：
集中统一管理全市重点人员基础信息，通过多模式的比对预警后，实时对预警数据同步进行分析挖掘，以形成预警信息的闭环运行，实现重点人员异常预警、离市人员信息预警，重点人员行为异常轨迹分析：
经营分析系统设计 篇6
关键词：经营分析；ODS；EDW；数据集市
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 24-0000-01
一、系统概述
（一）数据整合
ODS在对企业运营数据的整合过程中能够实现以下三个统一：（1）统一数据模型。由ODS承载企业数据模型（EDM），促进企业各系统数据逻辑模型的统一。在MBOSS体系内新建或改造的系统，其数据模型应向ODS所承载的企业数据模型靠拢。数据模型是各系统及应用间交互的基础，通过数据模型的统一，减少系统及应用间复杂的转换，提高系统、应用、接口的效率。（2）统一数据标准。ODS中建立标准的数据编码目录，源系统数据依据标准的数据编码目录，经过整合后进入ODS中存储，实现企业数据的标准化与统一存储。（3）统一数据视图。基于ODS所存储的数据，支撑实现统一数据视图，使企业在客户、产品、资源等视角获取到的信息是一致的，提升客户、企业内部管理人员与分析人员对系统的感知。
（二）数据存储
数据存储完成ODS系统中各种数据的存储。存储数据按照功能的划分，主要分成接口数据层、整合数据层和汇总数据层。数据首先由源系统被抽取到接口数据层，在该层进行转换处理之后进入整合数据层，整合层数据经过整合及计算操作存储到汇总层。
（三）数据共享
ODS将各生产系统的数据整合后，在系统上基于整合好的数据提供查询、报表、计算等应用外，ODS还将系统内整合好的数据以数据共享的形式提供给其它系统。
ODS主要提供两种数据共享方式，一种是准实时批量数据提供；另一种是实时查询服务。准实时批量数据提供即ODS系统将获取到的生产系统的数据以准实时提供给其它需要此数据且对数据实时性要求相对不高的生产系统，以减少生产系统间的网状接口，例如ODS可向客服和营销提供来自CRM系统的用户号码信息等；同时ODS还可将整合好的跨系统数据以准实时批量数据提供方式提供给外系统，以配合外系统支撑部分客户销售服务流程等。实时查询服务即ODS系统通过实时查询服务方式将ODS系统内整合好的跨系统数据向外系统提供，以配合外系统支撑客户统一视图查询、清单查询、帐单查询等功能。
同时，对于生产系统间不带有业务逻辑交互的实时数据共享（如CRM与BILLING之间的用户状态变更数据），随着ODS的演进过程及ODS共享数据的实时性的提高，只要ODS提供共享数据的实时性能够满足外系统对数据实时性的要求，则外系统原来从数据的产生系统获取共享数据的方式需要改为从ODS获取需要的共享数据，以减少系统间网状接口，降低耦合程度，极大减少单一系统升级对其他系统的影响。
（四）历史数据存储
数据中心在大量数据采集集中后，可以完成对历史数据的存储管理工作：（1）历史数据归档及管理。管理历史数据的周期性归档，转储，提供方便的检索和访问，并支持在异常情况下及时地恢复某一时间刻度的数据，以便于问题跟踪定位和原因查找。（2）生产系统数据备份。通过准实时定时地获取生产系统数据，可以建立在线数据的有效备份，减少生产系统在数据备份上的开销，使其更关注于自身的数据处理和流转环节，实现为生产系统减负的有效支撑。
二、系统建设思路
（一）数据中心。数据中心建设以生产系统为主要数据源，辅以其它数据源，采用集中模式，实行数据统一存储，定位为整个河北联通的统一运营数据存储平台（ODS），实现不同部门及各分公司通过现有网络访问数据中心的应用服务器，提供统一系统接口、统一业务模型、统一数据口径和运营指标，根据不同的权限取得各自相关的内容，开展业务应用。
河北联通的企业信息化体系由管理支撑系统（MSS）、业务支撑系统（BSS）和运营支撑系统（OSS）组成，统称为MBOSS。MBOSS所定义的基础架构包括企业应用整合平台（EAI）、企业数据架构、数据中心、DCN网络等。
数据中心作为企业级跨系统共享数据平台，承接操作环境和分析环境，以支撑售前、售中、售后不同环节的业务流程对跨系统数据应用需求。数据中心是整合各系统数据以实现企业跨系统数据共享，提供跨系统数据应用，提升数据质量的承载平台。
企业数据架构建立在统一的数据模型基础上，由应用系统自有数据库、运营数据仓储和数据仓库三个层面组成。其中ODS存储按主题分类的面向运营的准实时数据，提供统一的企业数据视图；应用系统自有数据库存储该应用系统内部实时交易数据；EDW存储面向经营决策分析的历史数据。作为企业数据架构的重要组成部分。
（二）EDW/经分应用。完成移固业务融合，初步具备支撑企业全业务运营的能力，满足各部门数据提供和基本分析支撑要求。完成门户、专题分析、主题分析以及报表中心的数据上传等工作。
（三）数据集市。数据集市，可以称作"小数据仓库"，是一种更小、更集中的数据仓库，是用来分析相关专门业务问题或功能目标而做的专项的数据集合。它建立在具有统一数据存储模型的数据仓库下，各级业务人员按照各部门特定的需求把数据进行复制、处理、加工，并最终统一展现为有部门特点的数据集合，数据集市的应用是对数据仓库应用的补充。
三、系统数据架构
（一）数据接口层。接口数据层存储的是由ODS从源系统采集的数据。
（二）数据整合层。整合数据层存储是对数据接口层经过数据清洗、转换、整合后的运营数据，是ODS的核心数据层。
（三）数据沉淀层。数据沉淀层是对数据整合层根据主题维度形成的企业统计、汇总数据。
（四）主题加工层。主题加工层数据主要来源于数据沉淀层的单用户和多维度数据汇总，主要根据系统应用进行汇总数据。
（五）数据共享层。数据共享层是基于数据中心中收敛整合好的数据，对外提供数据共享，减轻对生产系统的经营压力，数据共享层原则上不提供数据的存储。
（六）元数据层。元数据（Metadata）是关于数据的数据，是对数据的含义、功能、来源等进行描述，内容包括在数据中心系统建设过程中所产生的有关数据源定义，目标定义，转换规则等相关的关键数据。
四、系统完成后效果
系统建成后，可有效支撑河北联通公司业务运营和管理，以及市场营销数据的分析需求，通过对总部及省分两级系统的协同整合，全面提升全网数据加工分析能力。
参考文献：
空管系统网络监控系统的设计分析 篇7
由于空中管理不善而酿成的悲剧在历史上已发生多次, 在克罗地亚发生过美军军机和民航客机相撞的事故, 还有在亚利桑那发生过C-10运输机坠毁的事故, 在过去的几年内, 美国境内发生的军机和民航空难已经夺去了将近2000人的生命。在军事用途中, 美国当前正在积极在NAS、ATLANTIC、EUROPE和PACFIC等地区应用CNS/ATM系统, 以适应其全球化作战。
随着计算机和通信技术的发展为改善空管严峻形势创造了条件, 各种新理论和新技术层出不穷。国际民航组织 (Internationa Civil Aviation Organization, ICAO) 成立了专门研究未来航行系统的的未来空中导航系统特别委员会。国外的空管系统经过几十年的发展, 已经发展到了相当高的水平。当前国外新一代的空管系统利用了现有的先机的计算机技术, 通过具有高度可靠性的网络数据传输, 实现了分布式的网络协同空管, 从各自独立的雷达系统监控发展到了以多雷达组网和以GPS为基础的三维监视网络, 实现了多数据源融合的全方位综合数据显示处理平台, 提高了空域的利用效率和灵活性, 增大了空中流量。
2 空中交通管理系统功能及组成
空中交通管理系统发展到当前阶段, 已经成为一个网络化的, 分布式的复杂实时控制系统, 其信息来源多种多样, 可以通过卫星、通信线路、雷达以及其他空管中心获取详细的管理信息、飞行计划、气象信息以及其他的业务管理信息等。空中交通管理系统经过数据处理, 然后通过各种人机界面展示给空中交通管理人员, 实现辅助管理、指挥控制交通等功能。
一般来说, 一个功能完善的空中交通管理系统包括如下几个子系统, 这几个子系统相互协作共同完成空中交通管理系统的功能。
雷达数据处理子系统, 实现接收雷达数据并实现数据的预处理, 分别接收飞行数据、气象数据以及云图数据, 通过对接收数据采用优化算法完成诸如航迹关联、融合的功能, 并以恰当的方式以人机界面子系统呈现给操作人员;飞行数据处理子系统, 通过人机界面、AFTN自动电报网络等途径, 接收并处理飞行计划数据, 然后对其进行动态航迹分析, 检查飞机间冲突的可能性或者飞机与地形冲突的可能性, 保障飞机的安全飞行;地理信息系统, 提供整个系统所需要的相关的空地信息数据, 包括机场数据、地图数据、地形数据等, 并将这些数据传递给其他子系统作为分析和判断的依据;人机界面子系统, 操作人员和系统的信息交互都是通过人机界面来实现, 例如雷达数据的显示、飞行数据的显示、空域情况的显示等等, 设计良好的人机界面, 有助于空管员更好地完成空中交通管理任务;记录和回放子系统, 完成全天候的不间断的数据记录, 包括雷达数据、飞行情报数据、气象数据、航行数据, 以及管理员的操作记录、语音数据等, 以备重放和检查。网络监控子系统, 对于空中交通管理系统而言, 上述的几个子系统都是分布式的, 而只有通过网络才能够将它们有效互联实现信息的传递和资源的共享, 如果把空中交通管理系统比喻为一个人体的话, 上述的几个子系统是人体的器官, 而只有通过网络这种神经才能够将各个器官互联发挥出应有的作用。
空中交通管理系统, 要求具有极高的可靠性, 是典型的使命重大系统, 为了让系统长时间可靠的、安全的运行, 系统中的软硬件运行状态必须保持时刻关注, 密切监控, 这样才能做到防患于未然, 这就是网络监控子系统的意义所在。
监控系统必须能够对系统中的各个软硬件进行有效地、严密的监控, 及时收集系统中软硬件的配置情况、动态运行情况, 以及资源耗费情况, 但是又要求网络监控子系统对整个空中交通管理系统的性能几乎无影响。
3 SNMP协议概述
20世纪80年代后期, 当互联网发展呈指数增加时, 提出了开发功能更强并易于普通网络管理人员学习和使用的标准协议的需求。有三个影响较大的通用网络管理方法:高层实体管理系统 (HEMS) , 简单网络管理协议 (SNMP) ;TCP/IP上的CMIP (CMOT) , 最大限度地与OSI标准的CMIP、服务以及数据库结构保持一致。
SNMP (Simple Network Management Protocol) 简单网络管理协议, 是基于UDP的一种协议, 专门用于数据网络管理, 实际上它已经成为TCP/IP协议家族的一个规范的协议标准。1988年发布了SNMP, 1990年, IETF正式公布了Internet网络管理标准SNMP[RFC 1155, 1157], 1990年5月, 对SNMP的三个核心部分被IAB提升为正式标准, 1993年正式发表的SNMP第二版SNMPv2, 1996年1月又发布了SNMPv2的修改, 1998年1月SNMPv3发布。SNMPv3在保持SNMPv2基本管理功能的基础上, 增加了安全性和管理性描述。
网络管理技术的一个新趋势就是采用远程网络监控, 而SNMP具有远程监控 (RMON) 能力的开发, 远程监控区别于以往单独设备监控, 具备整个子网监控的能力, 是简单网络管理向互联网管理过渡的重要步骤, 另外, RMON还对基本SNMP MIB进行了扩展。
SNMP的体系结构如图2所示。
SNMP的网络管理模型包括四个关键元素:管理进程, 又称管理站 (Management Station) , 管理代理 (agent) , 管理信息库 (MIB) , 网络管理协议。MIB (Management Information Base) 管理信息数据库, 在网络上的每一个单一节点, 即网络部件或终端, 如果这样的节点集成了SNMP Agent, 那么它们可以提供一个结构化的表格信息, 这种表格信息称为MIB。Manager管理站可以轮询网络节点Agent, 网络节点Agent也可以通过Trap来报告指定的信息给Manager, 不需要Manager特殊的请求。在通信网管理中, 保持管理信息库和实际设备状态及参数一致包括两种方法, 一种是基于中断的事件驱动方法, 另外一种是轮询驱动方法。管理信息的交换通过GetRequest、GetNextRequest、SetRequest、GetResponse、Trap共5个SNMP协议操作进行。
SNMP支持的操作包括Get、Set和Trap, Get用于管理站从被管理站提取标量对象值, Set用于管理站更新被管理站中的标量对象值, Trap用于被管理站主动向管理站发送一个标量对象值。
4 基于SNMP的网络监控系统设计
1) 系统结构
基于分布、集中的原则, 需要对多个节点进行监控, 还要提供远程监控接口, 监控子系统可以采用监控代理———监控工作站———对外接口三层结构。
具体地, 监控系统的组成采用如下的配置, 各个处理机上运行委托代理 (proxy agent) 软件, 它是由自主开发的与SNMP协议相符合的代理程序以及MIB对象组成, 将自主监控信息和SNMP机制有机地结合起来。支持SNMP协议的设备上运行监控代理 (agent) , 又可以分为工作站代理、服务器代理、前端机代理等。这部分的功能主要是完成本地设备管理、信息收集和上报。如果设备不支持SNMP协议, 则连接主机上的委托代理 (proxy agent) , 在技术监控席位上运行技术监控显示软件 (SMPC) 和信息收集以及探针功能软件 (probe) , 监控显示软件提供了对当前系统配置和运行状态的直观显示, 而且便于技术保障人员对系统的控制, 系统探针软件用于不便于安装监控代理环境的情况下。在服务器上运行系统监控记录软件 (manager) , 记录整个系统所有的记录, 并将当前发生操作与系统历史状态进行对比分析, 对系统中所发生的重要事件进行登记。
2) 技术监控显示软件设计
以技术监控显示软件为例, 下面进行具体的分析。技术监控显示软件的架构图如图3所示。
如图所示, 主控模块负责网络通信、定时调度以及线程管理等, 对于每一个监控设备、监控点设立一个类组对应, 一个类组由一个负责该设备坚实界面显示的类和负责后台处理数据包、控制命令组成的类构成。在SNMP机制中最重要的组成部分就是SNMP代理, 代理是驻留于网络被管理设备中的处理实体。SMUX扩展代理流程图如图4所示。
在SNMP机制中, 所有对象信息以MIB库的形式提供, 信息的交互的基础就是要把各种监控信息进行整理和规范, 最终形成管理信息库MIB。MIB初始化操作的部分代码如下:
在初始化过程中, 调用getmuxEntrybyname () 查找SMUX等进程是否存在, 任何扩展的代理都需要在文件中进行登记, 然后将MIB的定义文件, 如本例中的mdmc.defs来调用readobject () 函数完成OID树的生成。
5 结束语
构建网络监控系统, 对整个空中交通管理系统网络中的重要设备、链路运行状态、性能和安全状况实时监测, 有助于空中交通管理系统功能的正常发挥, 也有助于技术保障人员提高网络运维水平, 为不断飞速发展的民用航空空中交通提供更安全的技术保障。
摘要：随着空中交通日益繁忙, 安全因素是一个必须考虑的问题, 不断增加的流量将会使每年发生事故的概率不断增加。交通管理系统是一种典型的使命重大系统, 其安全性、可靠性对于系统运行至关重要, 该文基于SNMP协议分析了空中交通管理系统中的网络监控系统的功能、作用, 设计了基于SNMP协议的网络监控系统的架构, 并对关键模块的实现进行了探讨。
关键词：空中交通管理,SNMP,网络监控
参考文献
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财务报表分析系统的规划与分析 篇8
关键词：财务报表,分析系统,规划与分析
0 引言
财务报表诞生于企业内部, 能够较为全面的反应企业的经营状况, 通过对财务报表的分析, 运用相关的方法, 预测企业的现状和未来的走向已经成为趋势。随着社会经济复杂多样的发展, 利用信息技术, 开发实用有效的财务报表分析系统对财务报表中海量数据和复杂的信息进行分析, 已经成为主流。
1 现行财务报表分析系统评述
我国市场中的财务报表分析软件也比较多, 但财务报表分析系统的研发还处于初级发展阶段, 尽管已经出现了较为成熟的财务报表分析系统, 但使其推广普及还要更进一步的探索和努力。财务报表分析过程中主要是解决半结构化决策问题, 这都需要融入管理者的知识、经验、智慧, 做出大量的主观判断。而这一智能化特点很少在现行的财务报表分析系统中得以体现, 现行财务报表分析系统还主要存在以下不足。 (1) 财务报表分析功能单一、功能模块设计过于简单。 (2) 缺少智能化的分析处理, 系统之间缺乏有效衔接与数据共享。 (3) 财务报表分析系统缺乏个性, 反应不出一个单位或企业的特色。
将来的财务报表分析系统的发展将呈现出以下发展态势:
(1) 功能上多样化, 综合性提高。 (2) 系统的智能性加强, 网络化程度提高。 (3) 系统开放性的提高。
2 系统分析
2.1 财务报表分析系统的功能结构分析
财务报表分析有利于衡量企业经济实力、经营状况和管理效益, 能够确定企业得偿债能力, 能够预测企业风险和发展前景。此外, 能够对企业财务进行预测和预警。财务报表由报表要素和项目组成, 是报表分析的依据。每一个报表项目和要素都有一定的经济含义, 也能够揭示企业的财务和经营状况。因此对报表项目和要素进行分析是财务报表分析的基本内容。
财务报表分析需要采用五种类型的比率指标来反映企业在各方面的财务能力。分别为:现金能力指标、偿债能力指标、盈利能力指标成长能力指标和营运能力指标。这些指标提供的分析信息具有高度的概述性和综合性, 同时也体现了报表信息使用者的多方面信息需求。
报表项目给出的条目较为详细具体, 而比率指标给出的信息宏观综合, 二者从不同侧面对报表信息给予反映, 构成了财务报表分析系统的基本功能。然而, 无论是对财务指标进行分析还是对报表项目进行分析都无法得出全面的结论, 因此, 综合财务能力分析模块是财务报表分析系统中必不可少的。
综合财务能力分析是将偿债能力、营运能力、发展能力和盈利能力等方面的分析归入一个整体, 全面对单位经营成果、财务状况进行评价和解析, 以此对企业经济效益好坏做出精确判断。目前常用的综合分析方法有沃尔比重法、杜邦分析法等。杜邦分析法理论比较成熟, 应用也有一定的广泛性, 它以权益报酬率为核心指标, 系统和直观地反映了企业的财务状况。由于杜邦分析缺少对现金流量表的分析, 该方法无法对企业的现金能力、收益质量作出准确全面的评价, 存在着明显较为明显的不足。因此, 在财务报表分析系统开发过程中利用其优点, 将其作为一项辅助功能融入系统, 使其在实践中不断完善。本系统采用修正过的杜邦体系模型。
除上面提到的两种方法外, 经济增加值分析法是一种比较新的财务报表分析方法。经济增加值是指在一定时期内经过调整后的税后营业利润与现有资产经济价值机会成本之间的差额, 它全面反映了企业的价值创造和盈利能力。尽管EVA分析法已经取得了普遍的认可, 但由于EVA计算复杂, 需要调整的项目众多, 因此在实践中的应用并不广泛。从财务报表分析的间接功能来看, 财务报表分析应用的一个重要方面是财务预警。财务危机一般的表现方式是现金流量不足、严重亏损、资不抵债无偿债能力等。财务预警的关键是判别财务状况是否存在异常。企业的财务状况的变化通常是以财务指标的变化先显现出来。因此财务预警是以对财务报表的分析为基础。
针对以上的分析, 由财务报表分析系统的直接功能和间接功能的特性, 列出主要的功能, 如图1。
2.2 财务报表分析系统的数据流程分析
2.2.1 财务报表分析系统的数据流描述
财务报表分析系统包含数据众多, 既包含有报表中的基础数据, 也有系统中生成的指标数据, 以及供决策使用的知识数据。这样因为数据之间的流动形成了数据流。财务报表就是因为这些数据的存在和对这些数据流的分析而形成的。
第一, 使用财务报表者需将分析目的通过交互界面传递给报表分析系统, 报表分析系统会将财务报表数据从会计核算系统中导出, 由相关人员对数据进行处理, 并从模型库和知识库中提取与之有关的模型和信息, 存储在数据仓库中。第二, 使用者要对数据仓库中已经存在了的数据进行整理、查看、统计、修改、存储等操作, 保证能够进一步的数据分析和信息处理。第三, 通过系统的处理, 对数据仓库中的财务指标进行比较分析, 提出初步的决策建议, 由决策者最终根据建议做出决策。
2.2.2 财务报表分析系统的数据流程
财务报表分析系统从报表使用者处得到使用者需求信息, 然后从会计核算系统中筛选有用的数据信息, 再根据模型专家和决策专家所提供的分析模型和决策知识做出分析处理, 将分析结果反馈给报表信息使用者并为其提供相应的分析报告。
在财务报表分析系统中, 系统通过数据接口对会计核算系统对数据进行检索和转换, 生成数据库文件, 成为基础数据。模型专家与决策专家将可能用到的分析方法、分析模型、决策知识在知识管理系统与模型管理系统中分别生成知识库文件与模型库文件。通过对数据库文件、知识库文件、模型库文件的数据进行清洗、转换、转移, 创建出数据仓库并协调报表信息使用者的需求, 通过数据仓库进行管理。在系统的实施过程中, 系统从数据仓库中提取模型、数据和决策知识, 并进行报表的分类分析、综合能力分析和专项指标分析, 生成各项的分析报告, 为信息使用者提供丰富的决策信息。与此同时, 预警系统会根据数据仓库所提供的专项指标分析和预警知识得出相应的财务指标, 判断出企业目前存在财务危机的大小, 及时地将分析结果反馈给管理决策者。
数据接口是财务报表分析系统与会计核算系统的连接纽带, 通过数据接口对会计核算系统中的报表信息进行分类检索, 并对报表的基本信息在分类报表信息文件中进行存储。然后通过ODBC连接件将会计核算系统中的数据转换为报表分析系统中所需要的数据格式, 存储在数据库中, 方便以后的查询与调用。
数据流情况是基于系统模型管理和知识管理的, 根据模型专家所给出的模型与知识信息创建报表分析模型, 存储在模型库文件中;根据知识专家给出的决策知识进行知识的归档分类, 存储在知识库文件中, 以备以后的查询调用。
数据仓库的创建, 对存储在模型库文件、数据库文件和知识库文件中的模型信息、数据与知识信息进行归类, 并进行集中化管理, 方便用户的查询和系统调用。
系统中专项指标分析、分类报表分析、综合能力分析的数据流情况。各种分析以决策需求为出发点, 进行初始化设置, 然后从数据仓库文件中提取相关的数据并展开分析, 生成分析数据文件和分析报告, 为决策者提供信息支持。
财务预警的数据来源于数据仓库文件, 通过加工处理这些数据信息, 并运用预警模型和决策知识进行判别分析, 得出预警分析文件, 为使用者提供预警信息。
2.3 财务报表分析系统的数据结构分析
2.3.1 数据库的数据结构
会计核算系统提供的财务报表组成了数据库文件, 一般包括利润表、资产负债表、现金流量表和成本费用表。前三张报表具有相对统一的结构, 这种标准化的结构方便了系统数据库的设计。而作为企业内部财务报表的成本费用表, 一般没有规范的结构, 在财务报表分析系统中要以自定义功能对数据结构进行设计。
依据报表的结构和内容, 数据库由报表名称、报表编号、报表项目代码、编报日期、报表项目名称及报表项目数据组成。其中, 报表名称、报表编号和报表项目代码采用统一编码, 编码唯一。报表编报日期以一组时间型数据作为字段内容, 为了保证分一致性, 这一组数据会在系统的数据库文件中单独存储。
2.3.2 财务报表分析系统模型库的数据结构
系统的模型库中存储的模型分为两类, 一类是比率指标, 一类是分析方法。比率指标模型主要用于专项指标的分析, 而分析方法模型用在报表项目的分析、财务预警和综合财务能力分析。
这些财务指标是根据财务报表分析方法中的比率法而设计的。随着经济原来越复杂, 会计源头增多, 这些指标不能够满足领导决策的需求, 需要系统提供充分的自定义功能, 由报表分析者对其进行补充和完善。
分析方法模型主要包括报表项目综合分析方法模型、分析方法模型和财务预警模型。其中以语义数据表示报表项目分析方法模型, 以程序表示综合分析方法模型和财务预警模型。
模型库中的模型极其复杂, 为了便于管理, 可以将其按一定的规则分类编号, 以代码和名称进行检索。由于模型的表现形式不定, 所以采用模型地址和内容两个充许为空的字段存储, 内容设为备注型, 用于存储语义模型, 而将模型地址设为char, 用于存储程序模型的所在位置。这样, 数据结构就包括了模型内容、模型代码、模型名称和模型地址四项字段。
2.3.3 系统知识库的数据结构
知识库用来存储财务报表分析知识, 这些分析知识的作用是:修改财务指标模型, 更新分析方法, 构建财务报表分析指标体系, 生成半结构化问题的分析结论。
从内容来看, 财务指标的评价和涵义是重要内容, 根据模型库中存储的相对常用的比率指标, 知识库中存储了相应的分析知识。此外, 关于财务预警的判断标准也来自于知识库。财务预警是对财务失败的提前示警。针对财务失败的评析, 国内外学者有着不同的见解。我国的研究主要是以上市公司财务状况异常作为财务失败的标志。依据数据仓库数据管理的特点及预警模型的分析比较, 系统选用神经网络的预警模型。神经网络财务预警模型在训练过程中产生大量的学习信息, 将这些信息存储在知识库中。
因此, 可将知识库结构设计为知识名称、知识代码、知识内容和知识分类, 将知识名称和知识代码定义为char;知识分类中将决策知识分为指标分析知识和财务预警知识两类, 定义成逻辑型;因知识内容繁简不一, 较为复杂, 系统将其定义为备注型。
3 结语
财务报表分析是为一项动态的系统工程。文章通过运用软件工程的相关方法, 对系统做了详细的分析, 这些为系统的设计和开发打下了坚实的基础。这为提高办公效率, 提高数据的共享程度提供了技术支撑平台。
参考文献
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系统分析法 篇9
1组织结构划分
1.1 箱管业务
为了对集装箱进出场作业有着良好的控制,一般设有箱管员、大门检查员、调度员、机械司机等岗位:
①箱管员:管理进出口集装箱,管理起租、退租箱,集装箱报修,收费;
②大门检查员:审核提、返箱单据,核收返箱费,开具发票;
③调度员:负责场区所有集装箱进出与堆存作业的指挥与管理;
④机械驾驶员:在调度员的指挥下完成集装箱的装卸搬移作业。
1.2 集装箱检验维修业务
为了完成集装箱的检验维修,一般设置集装箱验箱员、施工调度员和维修质量检查员及维修工:
①集装箱验箱员:在集装箱返回和调出时检验其有无破损、凹陷、胶条、门缝有无透光、和集装箱清洁(有无杂物、灰尘、油污等);
②施工调度员;
③维修质量检查员:检查维修质量;
④维修工:对破损的集装箱进行修理,对设备进行日常维护和管理。
1.3 冷藏集装箱业务
为了完成对冷藏集装的技术作业,一般设置冷藏集装箱维修电工岗位:
冷藏箱维修工:负责指定箱箱体体检、PTI、预冷与清洗、维修和保养。
1.4 场地拆装箱业务
为了完成场地集装箱拆装箱业务,一般设置货运计划员、理货员、机械驾驶员、装卸工等岗位:
①货运计划员:与客户沟通,根据公司作业能力接受或拒绝客户拆装箱作业委托,对完成的作业进行确认;
②理货员:根据作业指令和理货单,负责拆装箱及仓库作业的组织管理;
③机械驾驶员:根据作业指令完成货物的装卸、搬移;
④装卸工:按照作业技术方案完成货物的装卸、搬移。
1.5 公路运输业务
为了完成集装箱公路运输作业,一般设置运输计划员、集装箱卡车驾驶员等岗位:
①运输计划员:与客户沟通,根据公司作业能力接受或拒绝客户的公路运输作业委托,编制作业计划安排内、外调箱,向集卡驾驶员发出线路指令并通过GPS监控
②集卡驾驶员:协助制定计划路线,根据指令完成送货任务,检查载运箱并签署交接单据
根据以上基本介绍,集装箱堆场企业组织结构图如上:
2业务过程
集装箱堆场的主要业务工作是办理集装箱的装卸、转运、装箱、拆箱、收发、交接、保管、堆存、搬运、以及承揽货源等。此外,还有集装箱的修理、冲洗、熏蒸和有关衡量等工作。
2.1 集装箱堆存与保管
集装箱进场后,场站应将空箱和重箱分别堆放;空箱按完好箱和破损箱、污箱、自有箱和租箱分别堆放。
场站应对掌管期限内的集装箱和箱内货物负责,未经海上承运人同意,场站不得以任何理由将堆存的集装箱占用、改装或出租。
2.2 集装箱的交接
发货人和集装箱货运站将由其或代理人负责装载的集装箱货物运至码头堆场时,设在码头堆场的闸口对进场的集装箱货物核对订舱单、码头收据、装箱单、出口许可证等单据。同时,还应检查集装箱的数量、编码、铅封号码是否与场站收据记载相一致。对进场的集装箱,堆场应向发货人、运箱人出具收据。
2.3 制定堆场作业计划并作业
堆场作业计划是对集装箱在堆场内进行装卸、搬运、贮存、保管的安排。堆场作业计划的主要内容有:
①集港作业;
②进口作业;
③验货作业。
2.4 对特殊集装箱的处理
对堆存在场内的冷藏集装箱应及时接通电源,每天还应定时检查冷藏集装箱和冷冻机的工作状况是否正常,箱内温度是否保持在货物所需要的限度内,在装卸和出入场内时,应及时解除电源。
对于危险品集装箱,应根据可暂时存放和不能存放两种情况分别处理。
3堆场过程简单说明
3.1 计划控制过程
堆场计划:根据业务流程以及集装箱流量,确定堆场布置。
外部进场计划:当外部集装箱提出进场申请时,根据堆场反馈的数据制定堆场箱位预约和排队,计划集装箱在堆场的堆放位置。
卸船进场计划:根据船信息、集装箱信息制定集装箱堆存计划。
提箱装船计划:根据货主提出的装船申请,制定集装箱提箱计划。
提箱出场计划:根据货主提出的集装箱提取申请,制定集装箱发箱计划。
实施调度计划:根据堆场各个业务的设备、人员需求信息反馈,制定实施调度计划。
费用结算计划:统筹费用结算方式。
设备管理计划:对堆场中设备的使用、保养和维修等进行管理。
3.2 调度作业过程
道口确认:在堆场道口,确认集卡信息。
设备调度:根据堆场业务,合理调度设备。集装箱的检验与维修。
人员调度:根据客户对堆场业务的需求,及时调度相关岗位人员前往现场。
4服务过程数据图
对堆场服务过程中涉及的过程以及各项数据进行了对应。
5子系统的划分
根据以上定义的数据类和过程,可以绘制出表1的矩阵,并对矩阵进行相应的变换和处理,从而进一步划分出子系统的结构。
在上述U/C矩阵的基础上,根据一定的规则和其他因素的考虑,可以对U/C矩阵作进一步的分析改进,得出如表2所示的U/C矩阵。
根据最终U/C矩阵我们将子系统定义为:信息录入子系统、堆场信息子系统、规划调度子系统、人事子系统、查询子系统。其中关键子系统为红色标示的规划调度子系统。
6泳道图
以下是集装箱进场作业泳道图以及堆场综合业务泳道图。
泳道图图形解释说明:
:纸质清单或单据
:电子文档
:有后续事件发生
:人员操作
:需联系通知
:计算机操作
7结束语
系统分析作为管理信息系统开发步骤中的最基础的部分,在整个开发过程中举足轻重。其目的在于分析系统内部与系统环境之间、系统内部各要素之间的相互依赖、相互制约、相互促进的复杂关系,分析系统要素的层次结构关系及其对系统功能和目标的影响,通过建立系统的分析模型使系统各要素及其与环境之间的协调达到最佳状态,最终为系统决策提供依据。
信息系统帮助集装箱码头综合竞争力的提升,利用信息技术可以强化港口内部管理,提高港口的效率。港口作为物流网络的节点,通过信息化来减少货物在港口停留时间、减少货物装卸时间、缩短船舶在港停泊时间、加速船舶周转、满足用户及时服务的需求,以保证物流链的连续性。
参考文献
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系统分析法 篇10
1 输电线路的智能预警的原理
1.1 在线巡视的结构
输电线路的在线巡视的系统的结构主要有光纤通信的网络系统、后台主机的系统以及杆塔的终端系统。在杆塔的终端系统中, 红外的感知以及成像模块, 气象监测的模块, 杆塔的供能以及终端主机的模块等都可以用在数据的采集以及处理上面, 从而满足电力系统相关的巡视要求。同时, 光电的分离技术以及光纤的通信的网络技术, 也可以进行视频以及红外图像信息的传输, 从而使杆塔的终端以及后台主机的系统实现实时的连接。在整个结构中, 后台的主机系统对全线杆塔的终端设备以及整个网络进行着统一的控制、管理以及调节, 并且详细记录着控制中心的各项数据以及操作。如果电路中遇到了比较异常的情况, 相关的设备也可以进行及时的预警。尽可能的防止意外事故事件的发生。
1.2 预警系统的原理
在输电系统中, 根据具体输电任务的要求, 输电线路可以进行一定的结构分级。第一级的位置是杆塔的终端主机, 可以对线路是否发生故障进行初步的判断。第二级的位置在后台的主机系统, 可以对线路的故障类型进行精确的判断。一般来说, 输电的线路是通过杆塔的终端主机向后台的主机进行信息的发送。在利用杆塔的终端主机对信息进行分析以及比较的时候, 如果有异常的现象发生, 后台的主机就会进行信号的发动, 并且将相关的命令以及视频图像信息传送到后台的主机上, 从而有利于后台的主机系统对故障进行更进一步的分析。
后台的主机在接收到杆塔的终端主机发送的信号以后, 将会利用图像识别的技术以及综合分析与系统建模的等方法, 对检测到的相关数据进行具体的分析, 从而判断设备以及线路是否已经发生了故障。
由于清远属于粤北山区, 输电线路发生山火、台风或者是雷击等灾害时, 电力人员可以利用相关的设备对故障进行及时的分析以及检测, 并且对故障进行及时的报警以及解决。
2 预警系统的任务
在对线路进行在线的巡视的时候, 智能的预警系统能够利用杆塔的终端对相关的数据进行识别, 并且能够利用杆塔的终端利用相关的数据对故障进行具体的判断。对单杆塔的终端进行采集以及数据处理是预警系统的最基本的功能。它的任务主要包括数据的预处理、故障判断、知识库的管理、结果执行以及学习能力等。
杆塔的终端有可见光的视频、红外图像、红外探测的信号以及微气象的数据等。预警系统首先要能够对那些可见光的视频或是红外的图像做出常规的处理, 然后按照一定格式对数据进行一定程度的监测, 最后再将数据提供给后台的主机。杆塔的终端的主机对于可见光的视频以及红外的图像等能够进行初步的判断。后台的主机系统能够对各项监控的数据进行综合的分析, 比如使用阈值对算法进行提取、纹理识别以及模板匹配的算法等对图像进行识别, 并且能够对线路的故障进行具体的判断。
在对故障进行确定以后, 电力人员可以结合以往的经验以及具体的环境, 对故障的辨别方法进行慎重的判断以及选择。在杆塔终端的设备有所变化的时候, 电力人员也要及时的进行相应的修改, 使预警系统的功能随时间以及学习实例的增加而不断的得到提升。
3 预警系统的故障判断
当线路发生异常现象的时候, 电力人员最好是结合线路以及环境的具体特征, 尽可能的使图像信噪比得到提升。在进行故障检查的时候, 电力人员要根据断线以及线路覆冰等故障在图像里的特点, 将视频以及图像里的一些关键的信息尽可能的提取出来, 比如说像素差以及灰度值等, 并且结合微气象以及红外图像等数据对线路工作的状况进行精确判断。在对预警系统进行故障判断的时候, 第一级的单元由于运算的能力比较有限, 也不需要对故障进行精确的判断, 所以一般使用的是运算量比较小, 也比较容易实现的图像的差分法进行判断。这种方法虽然比较简单, 可是检测的结果却并不能做到非常的精确。如果是遇到光照的变化比较剧烈或是有雨雪等复杂的天气的时候, 这种方法的效果就不会那么好。因此, 为了适应这种气候的变化的影响, 电力人员可以使用三帧差分的算法。另外, 电力人员也可利用输电线路的覆冰综合的算法对线路进行判断, 并且对于覆冰引起的倒塔以及舞动等相关故障要进行及时的解决。这种方法可以有效提升判断线路故障的准确性, 有效保障线路的安全与稳定。
摘要：随着我国电力系统的不断完善以及相关科技水平的不断提升, 国内对电力的依赖不断增强, 对输电线路的供电的可靠性和安全性的要求日益提高。智能预警的系统是输电线路进行在线巡视所使用的一种新型技术, 可以有效的提升输电线路的稳定性与安全性。本文对输电线路的智能预警的原理、预警系统任务以及输电异常的辨别进行了详细的分析, 对有效提升输电线路的安全性具有重要指导作用。
关键词：输电线路,在线巡视,智能预警系统
参考文献
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称重系统要求和分析 篇11
关键词：称重；模拟前端；分辨率；噪音；采样率
DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2016.2.011
系统架构
图1所示为典型的称重框图。通过低噪声LDO为整个系统供电。
称重系统一般采用5V供电，并直接采用供电电源作为ADC的参考电压，这样做的好处是可以抵消测量过程的共模干扰。压阻传感器是整个称重系统的关键部件，它的精度直接决定了系统的测量精度。1k Q和350 Q是两种常用的压力传感器类型，典型灵敏度是2mV/V。目前，模拟前端基本在单一芯片整合了PGA和ADC，并可灵活配置。称重设备的数据输出可采用传统的RS-485接口，或4～20mA电流环输出。当然，目前越来越多的设备也开始采用无线通信接口，例如：通过WiFi输出数据。
模拟前端设计考虑
为方便起见，我们在下面对模拟前端的性能分析中，假定系统供电由5V LDO提供，忽略电源噪声的影响；传感器为5V@2mV/V灵敏度，称重范围是20000g，准确度是0.1g。
分辨率和噪音
一个好的称重产品，必须在测量过程中保持高精度和高准确度，测量值稳定，无跳变/闪烁。为此，与之对应的指标是无杂散峰一峰值分辨率，定义如下：
2n=200000
计算：n：17.6 bit（p-p），
进而得出N=20.3 bit（RMS）.
其中，n是无杂散分辨率，N是有效值分辨率。这个分辨率可以满足绝大部分中高端产品要求。
根据输入范围要求，我们可以计算出噪声水平：
Noise-pp=（5V*2mV/V）/2n=50 nV
Noise-rms=7.6nV
目前市场上的个人/家用称重设备通常提供3000点测量值；工业产品提供7500点测量值；实验研究设备可提供P0000点以上测试，据此可以计算相应的分辨率和噪声要求。通过上述分析和计算，我们基本可以决定ADC的要求和选型。
增益与采样率
由于传感器的输出摆幅为10mV左右，信号相对比较小，如果直接输入给ADC，将损失ADC的大部分动态范围。因此，需要有PGA进行幅度调整，PGA最大增益可以设置为64、128或256，并且可以配置调整。具体选择需要根据压力传感器和ADC范围确定.ADC除了前面提到的分辨率和噪声之外，还有一个重要指标需要考虑，即采样率.不同的称重系统和不同的应用场合对采样速度的要求很大不同，一般来说，静态称重采样率在20Hz以内，动态测量则要求几百Hz甚至几百kHz。
滤波器
滤波器在整个设计中很重要，用于提高整个系统的信噪比。由于称重是精密测量系统，并用于相对嘈杂的环境，容易受到干扰，需要采取滤波措施。首先，在信号链路的最前端增加无源RC或LC低通滤波器，抑制高频干扰。并配合后续的数字滤波器，通常是Sinc多阶滤波器，用于滤除工频干扰。一些专用ADC几乎都内置这个数字滤波器.设计人员只需要配置相关寄存器的参数。
校准
为了在整个温度范围内保持高精度测量，需要消除温度漂移和线性误差。系统采用专门的温度测试单元，以验证温度特性。具体做法是做一个温度循环，测试的数据必须线性变化，并最终回到原点，如图2所示。否则，就需要做额外的复杂的补偿算法.此外，设计中还会经常碰到其它挑战，如：
机械振动干扰；
电源和噪声的平衡；
速度和噪声的平衡；
辐射。
Maxim Integrated解决方案
微机监测系统分析 篇12
关键词：微机监测,维修技术,电务设备,设备故障
1 概述
微机监测是电务部门安全的“黑匣子”, 是电务部门维修技术的重要突破, 是电务设备实现“状态修”的必要手段, 也是信息技术向高安全、高可靠、网络化、数字化和智能化发展的重要标志之一。
微机监测系统是一种可维护系统, 它能够方便地记录有关设备的故障次数、动作次数和操作过程, 并能进行一些逻辑分析, 从而为科学制订维修计划、分析故障和判断操作失误等提供可靠依据, 已成为继计算机联锁系统后又一个电务部门不可缺少的系统之一。
2 各版本微机监测的区别
目前, 国铁线路上有资质的微机监测设备厂家有卡斯柯、铁科研、交大微联、通号、辉煌科技和长龙等, 其产品主要对车站信号机械室内的电源屏、外电网、转辙机、信号机、轨道电路和信号电缆漏流进行采集和监测。
随着铁路信号设备的高速发展, 微机监测在不断升级和改造, 从2000版、2006版发展到了如今的2010版。
2.1 2000版微机监测
2000版微机监测的监测数据只包括电缆绝缘、电源漏流、电源屏电压、电流、轨道电压、道岔电流和主灯丝断丝等采集模拟量, 缩短了电务部门处理设备故障的作业时间。2000版微机监测中存在的问题有以下4点: (1) 没有ZPW-2000A电码化、外电网和64D半自动外线电流测试功能; (2) 测试数据少, 有些新设备上道后无法监测, 影响了正常功能的发挥; (3) 智能分析功能欠缺, 需要大量的人力分析; (4) 33芯微机电缆采集线线径较, 绝缘测试无法明确需要哪些数据量, 因此, 有些厂家没有进行绝缘测试。
2.2 2006版微机监测
依据铁道部2006年发布的《信号微机监测系统技术条件 (暂行) 》, 与2000版功能相比, 2006版微机监测新增了微机数据, 包括以下5方面: (1) 半自动外线电压、电流监测; (2) 道岔表示电压; (3) 外电网电压、电流等采集模拟量; (4) 电码化、灯丝断丝等自带检测功能的接口; (5) 环境监测。
各种监测功能的增加提高了电务部门的作业效率, 使电务人员的海量分析进入了真正的数据计算机分析时代。
2006版微机监测中存在的问题有以下3点: (1) 采集线采用33 ZR-PVVR型微机电缆。 (2) 室外信号电缆绝缘均进行测试。高电压有可能在测试过程中损伤信号设备中的电子模块, 影响正常联锁设备的使用安全。 (3) 各种采集模块分组合设置, 但没有进行电气隔离。
2.3 2010版微机监测
依据铁道部2010-09发布的《铁路信号集中监测系统技术条件》, 2010版微机监测的监测数据比2006版更加完善, 是2006版的升级。
依据铁道部《铁路信号集中监测系统安全要求》, 将测试的各种数据量、采集方式进行了细化。
2.3.1 道岔表示电压采集
采用改进型继电器封装隔离采集单元。交流道岔表示电压采集单元由每个采4组改为2组, 直流道岔采集4组, 采集线径改为42×0.15 mm2。
2.3.2 电缆绝缘采集
道岔电缆采集必须集中配置单独测试组合, 道岔电缆配置在绝缘选路继电器吸的起接点上。不再采集电源屏电压、半自动闭塞外线、电话回线、LEU、ZPW-2 000 A供电电源电缆和灾害接收电缆等独立输出电缆绝缘, 场联只采集场间联系电源回线。
2.3.3 电源对地漏流采集
电源屏输入和不稳压备用电源等非隔离电源不再进行漏流监测, 其他采集配线必须从电源屏保险或空开后级端子上采集, 并设置0.3 A的保险隔离, 采集线径改为42×0.15 mm2。
2.3.4 外电网监测采集
采集线径改为42×0.15 mm2, 组合架 (柜) 间12 V和5 V电源线分别≥1.0 mm2和0.75 mm2。
2.3.5 轨道相位监测采集
增加了相位角采集、高压脉冲轨道电路的功率和电流采集, 并修订了部分参数。
2.4 存在的问题
存在的问题包括以下3方面: (1) 施工难度增大, 各种采集线需分别敷设, 尤其是道岔表示电压采集线需要用颜色区分极性, 采红正、蓝负的表现方式。 (2) 道岔采集单元明确采用改进型继电器封装隔离采集单元。交流道岔表示电压采集单元由每个采4组改为2组, 直流道岔采集4组, 采集线径改为42×0.15 mm2, 随着采集组合的增加, 占用了组合柜, 最终导致工程造价随之增加。 (3) 各微机监测厂家间的信息不够互通。
3 车站施工具体实例分析
车站施工的具体实例如图1所示。
本文采用各版本的微机监测道岔采样模块进行分析。
微机监测要求对道岔转换过程中转辙机电压、电流、动作功率、转换方向和动作时间等数据进行取样, 以供实时、追溯等参考、分析, 从而掌握最新的设备运行情况、潜在问题, 以做到及时处理问题, 防范于未然。
3.1 2000版微机监测
图2所示为2000版微机监测交流道岔电流采样单元采样示意图。
道岔电流采样模块只能采集道岔启动电流, 不具备道岔功率的采样功能。该系统功能简单, 未能为电务部门提供详细的道岔动作状况, 需要电务人员进行要点试验, 以便确定故障点位置。其采集板集中放置, 不具备物理隔离。
3.2 2006版微机监测
图3所示为2006版微机监测交流道岔电压、功率和电流采样单元示意图。
在2000版的基础上增加了道岔功率测试, 道岔故障分析的准确性进一步提高, 但其采集板上没有进行物理隔离, 存在安全隐患。
3.3 2010版微机监测
图4所示为2010版微机监测交流道岔电压、功率和电流采样单元示意图。
A, B, C三相以颜色区分, 红色为A相, 蓝色为B相, 黄色为C相。采集板融入了高可靠性的采样单元, 使监测设备与被监测设备之间存在良好的电气隔离, 采集板上进行了物理隔离, 进一步保证了设备安全。
2010版道岔采样模块的电压采样在断相保护器输入侧, 电流采样在断相保护器输出侧。施工期间, 将道岔组合断相保护器11.31.51端子处并接交流转辙机, 电压配线采用42×0.15阻燃软线, 断开原有21.41.61配线, 将其电流穿芯采样线穿过电流采样模块后, 恢复至原有端子, 配线采用原组合内部配线。道岔的电压、电流都可采集数据, 并经过模块传输至道岔采集板。微机监测工控机可分析道岔采集板传输的信息, 实时监测道岔状态, 从而为保证设备正常工作提供可靠数据。
在施工中, 如果采集板出现断电、混电和工作电源指示灯灭灯, 则数据未采集, 工作指示灯灭灯。在此情况下, 在施工、开通期间, 可根据微机监测各采集板的指示灯判断工作状态。可通过插拔采集板、更换同类的采集板判断是否为采集板故障。如果故障可恢复, 则判定为采集板故障;如果故障未恢复, 则可继续判定是否在设备与监测机柜间存在故障。
4 微机监测的发展趋势
微机监测实现了电码化设备、灯丝报警数据、电源屏自行监测数据与微机监测数据的交换, 降低了大量的施工成本和施工难度。
计算机联锁系统执行部分正在日新月异的发展, 原有的继电执行电路将会被电子执行模块代替, 采样模块也将随之消失。各种信息将经过执行模块自身的监测功能为微机监测提供数据, 各厂家的数据将会在安全的环境下实现数据互通, 方便电务使用者采用各个厂家的微机监测数据, 从而消除各种安全隐患。
参考文献
【系统分析法】推荐阅读：
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