时间:2022-09-27 20:55:13
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇系统集成论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
医疗卫生信息化是国内外医疗卫生行业目前比较关注的话题,其核心是规范医学数据格式,使医疗卫生信息系统能够进行数据交换和信息共享。与发达国家相比,我国的医疗数据交换标准研究工作起步较晚,目前完全遵循HL7标准进行医疗信息系统集成的医院、制造商为数不多[7]。医院内部及医院之间的信息系统不能实现互联互通、信息共享,严重阻碍了医疗信息化的发展。因此引入HL7国际标准作为国内统一的医疗信息化标准对解决医疗信息化建设、实现医疗数据互联互通意义重大。
2基于HL7的医疗卫生信息系统集成
国内在基于HL7标准的医疗卫生信息系统集成方面有了初步的实践。文献[8]介绍了北京世纪坛医院在“持卡就医,实时结算”的改造中利用HL7标准实现医院和医保部门的信息交换。文献[9]谈到国内外检查仪器的生产厂商通过HL7标准规范仪器通讯接口来解决各种检验仪器接口的重用性问题,并保证数据交换的准确性。文献[10]提到在不更改现有系统的前提之下,通过外挂中间件模式(HL7中间件、HL7引擎)解决医院信息系统异构的问题。基于HL7标准进行医疗数据整合,实现了医疗信息系统内部及系统之间数据交换和信息共享,主要体现在系统间集成应用上,涉及的关键技术有HL7的本地化和基于HL7的医疗信息系统集成方式。
2.1HL7本地化
HL7本地化是当前医疗信息交换标准的研究热点。HL7是美国开发的标准,与我国的文化、医疗模式存在一定差异。例如,美国人姓名有前缀、后缀等多种成分,在HL7协议中用字段将姓和名分开来存,而我国一般不会将姓和名分开。HL7协议中给每位病人设定账号(accountnumber),而中国则有公费、自费、医保等多种类型。因此,国内在引入HL7进行医疗信息集成时,不能完全照搬HL7标准文件[11-12]。HL7协议中规定,消息是信息传递的最小单位,由段(segments)、字段(fields)、组件(components)、分隔符(delimiters)等元素组成。一条消息由多个段组成,而一个段由多个具有逻辑关系的字段组成,多种元素又构成了字段[13]。消息机制是实现消息传输、数据交换的关键技术,其主要功能是将应用系统的数据通过机制转换为标准的HL7消息,然后按照机制规定的传输协议将HL7消息发送至接收系统,接收方对传来的HL7消息进行验证、解析,再转化为应用系统的数据。HL7本地化就是要实现消息机制的本地化,它不需要在技术层面上进行改造,主要是对消息内容定义和编码。台湾地区大都通过单个消息来定义某一个接口,实现HL7的本地化。他们在进行转诊系统设计时,考虑到HL7中规定姓名字段与本地区命名存在差异,按照HL7的要求,将姓名分开处理[14]。这种方式依靠几个大型厂商和几家大型医院就可以定下某个接口标准,在某些方面得到快速应用。日本己经建立起了本地化的HL7标准,简称MML[15]。国内一些医院基于HL7标准进行医院信息系统改造,不是对现有HIS系统进行大改造,而是设计HL7网关,实现系统间的数据交换和共享[16]。然而,国内医疗软件厂商众多,医疗信息系统复杂,如果仅依靠某几个消息来定义接口,要编写大量、繁杂的转换程序,工作量非常大,所以这种方法可行但并不实用。目前我国将HL7改造成符合我国国情的HL7本地化标准库,依据标准库开发研制HL7消息构造器/解析器。消息构造器是参照HL7标准的数据结构,从一条HL7消息中抽取出有用的信息放到HL7本地化标准库,最后完成HL7消息和HL7本地化消息的转化。这个过程的逆向实现过程,就是消息解析器的工作过程。采用HL7本地化标准库的方法,编写工作量减小,转换效率高,实现了基于国内的HL7标准,给我国医疗信息系统集成提供了标准数据格式。
2.2基于HL7的医疗信息系统集成
目前国内医疗信息系统集成大都依靠系统开发商提供标准接口,或直接读取对方数据库的数据,部分采用共用数据库的方法。这些方法的优点是实现起来简单、成本低,缺点是通用性、扩展性、安全性等方面存在不足。如果多个应用程序同时读写数据库,难以保证系统的正确性,甚至可能导致灾难性的后果[17]。以上集成方法很难满足多样化的医疗系统应用和频繁的信息交换需求。HL7提供标准的API接口,可以简化应用程序集成接口开发的复杂度和工作量,大大改善系统的安全性和扩展性。引入HL7进行医疗信息系统集成,可以采用HL7Ready和HL7Engine2种方式[18-19]。
2.2.1HL7Ready方式
这种方式是指现阶段在设计或改造医疗信息系统时,充分考虑系统未来发展的需要,完全按照HL7标准设计应用系统的体系架构、数据对象、数据结构。因此,系统的各应用终端都可以接收和处理HL7消息,可以直接或通过中间件与相关软件进行信息交换,在理论上可以达到系统和系统之间的实时交互,可以相互主动地在“需要的时候”获取对方可以提供的数据信息[20]。当然,这种方式属于理想的方式,适合在厂商开发新系统时,进行前瞻性的设计,有利于在多系统应用环境中的应用整合。HL7Ready的工作原理[21]如图2所示。Send/Receivemodule(发送/接收模块支持)采用TCP/IP通讯协议,通过Internet或3G网络进行连接,负责HL7消息的发送和接受;HL7Resourcemodule(HL7资源模块)支持各种实际应用的HL7医疗信息事件,如检查医嘱、转诊、住院、出院等;HL7APImodule(应用接口模块)提供符合HL7标准的应用接口,实现向其他医疗应用系统发送数据。采用HL7Ready方式整合医疗信息系统数据,从技术上看很好实现,但应用起来难度不小。首先,HL7中有不少内容与中国国情不符或有偏差,具体应用之前需要进行本土化;其次,以这种方式实现医疗信息系统集成花费大、时间长、不能很快投入使用;最后,国内已经形成自己的HIS系统,短时间内不可能重新设计。
2.2.2HL7Engine方式
这种方式是对现有的应用系统进行集成,通过提供外挂程序(HL7引擎、HL7中间件等)负责编码或者解析HL7信息,使应用程序之间能实现数据交换。HL7Engine是一组支持HL7通讯的过程调用函数或控件,应用系统按照HL7接口引擎的约定提供参数,模块之间的通讯则由HL7接口引擎完成。这种方式是将整个医疗信息网络的信息交换划分为本系统内和各系统间两类分别处理。HL7Engine并不干扰系统自身各部分正常工作,不会参与内部信息交换过程,也就不会对内部信息处理增加负担,因此无须对既有程序代码作任何改动[22]。只有当系统与外界发生信息交换时才进行数据格式转换,充当翻译角色,在内外部医疗信息交换中构建了一座桥梁。基于HL7Engine应用系统集成主要有两种实现方法[23](见图3)。一种是采用点对点通讯方式以实现不同系统的对接;另一种是采用HL7服务器的方法,形成居于HL7接口的中心数据库,这样可以减少接口数量,提高系统可靠性。从原理上讲,这2种方法都是在原有系统中增加一个HL7中间件,医疗系统通过中间件与其他系统或HL7服务器进行HL7消息交换。采用点对点的方法适合系统较少时使用。若系统增加时,所需的接口也将成倍提高,集成复杂度相应增加,导致成本过高。因此,可以采用HL7服务器的方法解决系统复杂度的问题。HL7服务器作为系统集成的中心结点,与多个子系统互连,大大减少多个系统互连的接口数量,但是HL7服务器本身的复杂度决定了这种方式只有在十分复杂、异构模块众多的情况下才使用。国内对基于HL7Engine的医疗信息整合进行了一些实践。1996年北京大学人民医院建成了国内第一个大型的医院信息系统,医院在进行HIS和RIS集成时,采用了点对点通信方式,在HIS端使用太平洋医信公司的HL7引擎,在RIS端使用GE公司HL7引擎实现HIS和RIS系统的互连[24]。上海电力医院信息平台项目于2011年11月上线。该项目采用了HL7V2.4标准,以HL7Engine方式将上海电力医院原有业务系统进行了基于HL7标准的改造,通过HL7引擎的处理使非标准的消息变成符合HL7标准的消息,从而实现了医院各业务系统之间基于HL7的信息交换[25]。采用Engine方式实现系统集成,实现简单,投入周期小,成本花费少,而且能够很快发挥作用。虽然系统内的各应用模块终端并不具有处理HL7消息的能力,无法实现系统与系统之间的实时数据处理,以及应用终端的查询请求等功能。但就目前国内医疗状况来看,此方式完全可以满足国内医疗系统集成的需要,是一种简单有效的方法。
3HL7在国内医疗信息系统的应用趋势
3.1HL7版本的选择
系统间互联互通主要分为功能(语法)互联互通性和语义互联互通性。文献[26]指出,功能互联互通性是指两个或多个系统间通过设定功能和定义报文结构进行信息交换的能力;语义互联互通性指两个或多个系统共享的信息能够按原有定义被理解的能力,是信息共享的前提条件,涉及数据的整合、概念、术语、域模型和数据模型以及信息框架的一致性问题,确定信息的结构和内容。在HL7V2.x协议中,消息的编码方式复杂繁琐,不易阅读;协议采用自然语言去描述触发事件,缺乏明确的方法指导,而且数据域导致消息重定义和数据结构关系不明确,在实现语义互联互通上面临很大困难。HL7CDA提供一个基于XML的文档架构,统一遵循RIM模型。一个CDA文档由ClinicalDocument元素封装,包含文档头(Header)和文档体(Body)两部分,CDA文档中定义text部分的是人读部分,entry则是机读部分,更为符合医护人员的认知。CDA文档的词汇集可以包含医学术语等语义标准,从而实现语义上良好的互通性[27]。在进行医疗系统集成时,美国选择两种体系标准混合使用,因为HL7v2.x已经在美国医疗卫生系统中广泛运用[28],如果推倒后再重新按照CDA的标准来实施成本太高。HL7在国内应用并不广泛,所以区域卫生的健康档案、电子病历标准、医疗信息系统中的化验检验报告等需要大量文档交互的系统,可以完全使用CDA。
3.2基于HL7集成方式的选择
HL7Engine和HL7Ready是基于HL7医疗信息系统集成的2种途径[29]。现阶段,在国内医院管理水平低、HL7的本地化程度不高的情况下,采用Engine方式是最可取的。即使未来标准发生了改变,包括HL7本地化以及未来采用HL7V3.0的XML格式编码化,都只需通过修改外挂程序,就能满足要求。这样既可以不用对现有的应用系统进行大改造,又可以利用HL7的标准实现数据交换和共享,不失为一种简便的方法。从长远发展考虑,HL7Ready方式无疑是最好的选择。因为它可以使医院的相关医疗数据全面推行实现HL7标准,医疗信息系统无需再做多余的转换或接口编写,就可以实现完全的HL7数据交换。它是未来医疗信息系统集成的发展方向。因此,我们应该把HL7Ready方式作为未来重点研究的方向。
4总结
关键词:地质公园;系统集成;内涵;框架模型
作者:黄松,广西师范大学历史文化与旅游学院副院长,教授,博士。桂林。541001
中图分类号:F590 文献标识码:A 文章编号:1004-454x(2009)02-0179-005
一、引 言
地质遗迹是地球46亿年演化历史的遗存,是具有极高美学价值和重要科学价值的自然遗产和旅游资源。为了保护与合理开发珍稀的地质遗迹资源,联合国教科文组织于1999年正式启动了“世界地质公园计划”(UNESOD Geopark Programme),并将地质公园界定为“以稀缺性地质遗迹为主体并融合深厚人文底蕴的综合性公园”,同时强调建立地质公园在“保护地质遗迹,推动地方经济发展”方面的重要作用,地质公园已成为当今旅游市场上的生力军。地质公园研究得到国际学术组织的高度重视,成为倍受关注的新兴研究领域,并在中外学者的努力下积累了一大批有价值的研究成果。随着研究的逐步推进,科学方法论的指导对于地质公园研究发展的重要性日益显现。
系统集成方法论的出现是20世纪人类方法论的重大突破。同机械论方法不同的是,系统集成方法着眼于各部分之间的联系,以及建立在这种联系基础之上的系统整体功能的优化。系统集成方法的应用因从根本上解决了传统牛顿机械论在认识复杂系统方面遇到的难以逾越的障碍而倍受科技界、产业界的关注,并作为人类认识世界、改造世界的重要工具,在宏观、中观和微观各个层面得到广泛的应用,产生了巨大的经济效益和社会效益。
基于此,本文尝试将系统集成理论引入地质公园研究领域,从地质公园系统的结构入手,从概念、定位、属性、与狭义系统集成的区别和联系等方面界定地质公园系统集成的内涵,进而构建包含宏观目标层、中观单元层和微观过程层三个层次的地质公园系统集成理论框架模型,试图以此回答何为地质公园系统集成、地质公园研究为何需要系统集成、地质公园系统集成集成什么等关键性问题。以期实现地质公园研究方法论上的创新尝试,为地质公园研究的进一步深入提供先进、科学的方法论指导。
二、地质公园系统结构
我们把极其复杂的研究对象称为“系统”,即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体,而且这个“系统”本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。任何系统都是有结构的,所谓结构,是指系统的各个要素相对稳定的相互联系、相互作用的方式,亦即系统内部的组织形式、结合方式和秩序。这种相互联系、相互作用的实质,就是物质、能量和信息的交换和传递。
地质公园系统作为一个具有多重功能的复杂系统,具有自己特殊的结构组成。概括起来,地质公园系统是一个由资源、开发、保护、管理四个子系统构成的结构严密的复杂系统,其概念模型如图1所示。在地质公园系统结构中,资源、开发、保护、管理作为四个相对独立而又紧密联系的要素构成了系统的内部要素组织方式。这种组织方式具有一定的稳定性并包含了四者之间发生联系和作用的方式,也隐含了系统内部各子系统组成之间的结合方式和相对次序。地质公园系统的各个子系统之间及其与外部的自然环境、社会经济环境等相关因子之间时刻进行着物质、能量和信息的交换,维持着地质公园系统动态平衡和稳定。
三、地质公园系统集成的内涵界定
(一)地质公园系统集成的概念
地质公园系统集成(GeDpark system Integration)是将地质公园视为一个由资源、开发、保护、管理四个子系统构成的开放性复杂系统,为实现系统整体功能最优的目标,充分整合、调控地质公园系统中各相关子系统及其要素的理论、方法与技术有机集合的完整体系,其要义可概括为:增强整体功能,提高有机关联,把握过程变化,重在协调匹配。
(二)地质公园系统集成的定位
地质公园系统集成是把地质公园视为一个复杂的开放系统,从系统角度把组成地质公园的各子系统及其要素集成起来,从战略角度把地质公园的资源、开发、保护、管理策略的制定、实施与控制集成起来,从而推动地质公园系统整体功能最优目标的实现。
(三)地质公园系统集成的属性
地质公园系统集成的属性可归纳为以下六个方面:全局性。表现在地质公园系统集成从地质公园系统的整体出发,着重对影响系统全局的资源、开发、保护、管理等核心集成单元进行集成;综合性。地质公园系统集成涉及资源集成、开发集成、保护集成、管理集成等集成单元,单纯针对某一单元的优化均无法实现地质公园系统整体最优,而必须采用系统集成的方法对各集成单元进行综合集成;复杂性。地质公园系统集成是一个复杂的系统工程,复杂性是地质公园系统集成客观存在的基本属性;层次性。不同层次的地质公园系统集成具有不同的特征、性质和内容;动态优化性。地质公园系统集成是一个复杂的过程系统工程,强调对地质公园系统的持续整合和调控,并以地质公园系统整体功能最优为最终目标;进化适应性。是由地质公园系统的自组织性决定的,表现在地质公园系统集成在适度的弹性范围内可进行调整,以适应地质公园系统内部条件和外部环境的变化。
(四)地质公园系统集成与狭义系统集成的联系和区别
地质公园系统集成与狭义系统集成是两个既有联系又有区别的概念,两者的联系表现在:地质公园系统集成与狭义系统集成都运用了系统集成的哲学思想;都涉及各个集成单元的方方面面;都具有高度的复杂性。两者的区别表现在:地质公园系统集成是对地质公园系统这一特殊类型系统的集成,而狭义系统集成是指对工程技术系统的集成;地质公园系统是一个由资源子系统、开发子系统、保护子系统、管理子系统组成的复杂系统,而工程技术系统则是一种纯粹的物理系统;地质公园系统集成需要运用综合集成,而狭义系统集成只是一种技术集成;地质公园系统集成理论属于软科学理论,而狭义系统集成理论属于硬科学理论。
四、地质公园系统集成单元及其耦合关系
(一)地质公园系统集成单元
与地质公园系统的资源子系统、开发子系统、保护子系统、管理子系统相对应,地质公园系统集成单元由资源集成(Resoutses Integration)、开发集成(Development Integration)、保护集成
(Protedtion Integration)、管理集成(Managrment Integration)四个部分构成,分别是实现地质公园系统整体功能最优目标的各种资源要素(地质遗迹资源、生态环境资源和人文环境资源等)、开发要素(总体布局、形象策划、市场营销、产品设计、设施建设等)、保护要素(地质遗迹保护、生态环境保护、人文环境保护、其他资源保护等)、管理要素(地质遗迹管理法律体系、地质公园管理模式、地质公园投融资体制、地质公园管理信息系统、地质公园教育科研体系等)的集成。
(二)地质公园系统集成单元的耦合关系
空间耦合关系:堆栈是计算机科学中的一个概念。指在内存中开辟的一个按照后进先出原则组织的一个专用区域。本文将其引入地质公园研究领域,用地质公园系统集成堆栈(图2)对地质公园系统集成中资源集成(RI)、开发集成(DI)、保护集成(PI)、管理集成(MI)之间的空间耦合关系进行直观表达:资源集成(RI)属于地质公园系统集成中的基础集成,位于在地质公园系统集成堆栈中的最底层;开发集成(DI)和保护集成(PI)属于地质公园系统集成中的应用集成,位于地质公园系统集成堆栈的核心部位;管理集成(MI)属于地质公园系统集成中的组织集成,位于地质公园系统集成堆栈的最顶层。
逻辑耦合关系:基础集成是地质公园系统整体功能最优的资源保障。基础集成除了有组合的含义。更有集中、突出重点之意,基础集成的过程是不同类型资源相互激发和协同作用的过程,是实现地质公园中各类型地质遗迹资源,以及地质遗迹资源与生态环境资源和人文环境资源等其他资源有机整合,从而创造地质公园综合资源优势的过程;应用集成是地质公园系统集成中以保护、开发为核心内容的实施操作。从应用集成内部来看,包括开发集成和保护集成两部分,是开发集成和保护集成各要素的有机整合。从整体来看,应用集成处于地质公园系统集成中承上启下的核心位置,既是对基础集成实施的保护、开发操作,又是对组织集成措施的响应;组织集成是地质公园系统整体功能最优的措施保障,是实施基础集成与应用集成的关键。组织集成不仅是其内部诸要素的有机整合,同时还通过有效的沟通实现地质公园系统集成中资源集成、开发集成、保护集成、管理集成等各个集成单元之间的有机整合。
五、地质公园系统集成框架模型
[关键词]计算机;网络系统;集成技术
中图分类号:TP 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)15-0209-01
前言:随着计算机技术的广泛应用于各个领域,为了适应不同领域的需求,计算机网络系统集成技术开始被人们研究和应用。该技术是以网络为中心,在计算机的基础上连接相关的硬件设施,运用相应的软件进行信息的传送和读写,这种技术简化了操作流程,提高了工作效率。不同的领域需要使用的网络系统集成技术不同,为了设计出适应某特定领域的集成技术,我们应该对计算机网络系统集成技术有一定的基础了解,本论文就针对计算机网络集成技术的相关设计原则、发展历史以及技术方法进行论述,以便于使用者对计算机网络系统集成技术有一定的了解。
1.计算机网络系统集成技术的设计原则
1.1 网络系统设计具有安全可靠性
不同领域需要的集成技术不同,因此在进行计算机网络系统集成技术设计时应该结合应用领域的具体要求,进行设计操作。网络系统的设计是为了更多人能够借助这个平台进行信息共享。众所周知,信息现在已经成为力一种重要的经济资源,对于信息的保护是网络系统集成技术必须要做到的,否则将没有人愿意使用这个平台,因此,设计者在设计集成系统时,要加强系统的防御能力和恢复能力一,定要保证系统能够保护使用者的信息,在信息受到损坏时能够及时的修复。
1.2 网络系统集成技术具有实用性
网络系统集成技术的开发是为了给用户提供一个更便利、更智能的服务质量,因此,在设计时一定要以用户为主体,要根据用户的需求尽可能的为用户提供便利的服务,这样这个网络集成系统才有它的使用价值。不同领域的服务对象不同,设计者应该根据要服务的对象以及服务内容设计出具有实用价值的网络系统集成技术。
1.3 网络系统集成技术前瞻性
在计算机网络时展十分迅速,计算机网络系统集成技术更应该跟的上时展的步伐,在设计时不仅要考虑到系统的安全可靠性以及实用性,还要考虑到未来的发展走向,根据发展走向及时的更新系统,以满足用户的使用需求。
1.4 网络系统集成技术设计步骤不定性
不同领域的网络系统集成技术不同,在设计步骤上也不太相同,但是在设计步骤上要严格的按照一定的步骤,才能保证设计的系统合理可行,在进行步骤设计时主要包括(确定网络的规模、网络拓扑结构选择、网络协议选 择、网络设备选型、IP 地址规划、网络安全设计以及布线、方案和布线产品的确定等几个方面),但是对于不同功能的系统在进行设计时,有些步骤可以直接省略,有些则必须执行。
2.计算机网络系统集成技术的发展史
计算机网络系统集成技术最初使用的集成方法是单一集成方法,这种方法可以将所有的数据都集中到某一特定的系统中,然后在对数据进行分析和处理,这种方法可以将系统构架最大化,但是所需的时间较长,并且结构较为单一,在应用到先进的设备时容易改变内容,因此,现在计算机集成技术很少悬着这种单一集成方法。分布式集成技术的出现解决了单一集成模式在数据源收集上存在的弊端,该技术合理的利用了计算机网络模型的特点,对系统进行划分,从而实现了对不同模型数据之间的相互转化,但是分布式集成技术要想正常运行需要与外部链接模式完全的吻合,这导致了系统工作效率不高。基于Web的集成技术被广泛的应用到计算机领域中,在网络系统中以Web技术为中心,将所有的数据与Web服务器连接,所有的数据以Web为中心进行传递和交流,同时Web技术还可以自主的选择外部数据,对信息进行筛选和沟通,从达到对外部信息的整理。这种技术方法工作效率高,更能满足人们的需求。
3.计算机网络系统集成技术方法应用模式
3.1 数据集成技术应用模式
计算机网络系统集成技术方法在系统开发过程中是最基础的技术,随着计算机技术的不断更新发展,网络系统集成技术方法也在不断地变化,通过分析总结可以将这些方法应用模式分为三种,其中计算机数据集成技术是计算机网络系统集成技术的最基础、最核心技术。数据集成技术主要包括数据的转换和数据的交换以及数据的聚合,通过数据的转换和数据的交换这两种方式可以将子系统中的数据进行集成,再通过特定的转换器将这些数据转换成信息,从而实现信息的传输和交流。通过数据聚合的方式可以构建一个虚拟的全局数据模式,这样可以将局部空间的异构数据源在这个虚拟的全局数据模式中进行集成,这种集成方式比数据的转换和数据的交换集成方式更加的灵活,它可以进行全局式数据管理,储存所需要的局部区域数据。
3.2 API 集成技术应用模式
API即应用程序编程接口,该集成技术应用模式是通过连接不同的客户端,使这些客户端的数据进行集成。这种集成技术是常常应用在图形信息的管理系统中,通过利用系统程序暴露的API来访问旧系统里面的数据和功能,它可以将抽象的数据进行转换和交换,API集成技术应用范围十分的广泛,他可以将各个部门的信息进行提取并进行传输,从而使部门之间的数据进行及时的传输和交流,节省了部门传送资料的时间和劳动力。
3.3 方法集成技术应用模式
方法集成的技术应用模式常常应用在商业软件开发中,它是利用商业逻辑思维通过操作集合或者可调用集合的方法实现信息的共享。该技术可以大范围的应用程序操作,提高系统的服务范围,还可以访问详细的公共商业功能并且可以直接调用,这都比数据集成和API集成技术更加的便捷,但是方法集成没有合理的支架,这就难以保证使用人员访问的安全性。
4.结语
综上所述,计算机网络系统集成技术在不同领域上应用设计的方法不同,但是在设计集成技术时都要坚持安全可靠性、实用性、前瞻性以及设计步骤不定性的原则。随着科技的不断发展,计算机网络系统集成技术先后经历了单一集成技术、分布式集成技术以及基于Web的集成技术的技术变迁,目前常见的计算机网络系统集成技术的方法有数据集成技术、API集成技术以及方法集成技术。
参考文献
论文摘要:文章论述了系统集成特点、项目管理、客户关系、安全管理、文档管理等内容。
目前国内系统集成公司很多,系统集成也成为一个热门话题。可是这些公司往往是昙花一现,真正能做的好的没有多少。究其原因,对系统集成的工程管理认识不够,缺乏工程管理经验与方法,工程管理不规范是其主要原因。
系统集成工程项目的实施有其规律性可言,可是对一个新的项目经理,往往是千头万序,顾此失彼,而项目的时间一般很紧,等明白过来,此时已悔之晚矣。
目前市场上对系统集成的项目管理的理论和书籍不多,本文就是想通过系统集成项目管理的全面分析,从整体上要求项目经理需要注意的几个方面,使新的项目经理尽早入门,同时也希望对老项目经理有所帮助,更希望他们提出宝贵意见,共同为系统集成工程项目管理规范化和成熟化奉献力量。
一、系统集成的特点
1.属典型的多学科合作
一般需要多种学科的配合,如监控系统,需要计算机、传感器、电力电子技术等,又如GPS系统,需要地理信息技术、电子技术、无线射频技术等。
2、具有创造性
由于用户的不同特点和需求,每一个系统集成工程都和其他工程不完全一样,因此需要量身定做,带有一些非标问题,每一个工程都可以带来一些新意。
3、质量不可控因素增多
传统的生产活动是在车间进行的,而系统集成则有很大一部分工作要在现场完成,这就对现场的作业管理的质量控制提出了新的问题。
二、项目管理的六个方面
1、物料管理
物料管理是很多项目经理忽略的问题,实际上俗话说的好:兵马未动,粮草先行。很多公司现在对物料管理实现了用MRP II进行管理。但是到了现场,由于系统集成的物料非常多,又一般无法用计算机进行管理,而工程的每一个物料直接影响到系统的顺利实施,这就要求项目经理对现场物料管理一定要重视,必须达到以下几点:正确、及时、专人负责。
要作到正确、及时,现场物料管理也必须事事有记录,即发料有记录,取料有记录,换料有记录,这实际上是物料管理中的文档问题。
2、进度管理
A.一定要建立正确的项目实施流程,工程实施流程的确立,明确了工程实施各步骤的顺序。
B.计划管理,凡事预则立,不预则废,工程实施一定要有计划。
工程要求有工程计划,有月计划,有周工作总结和计划,工程计划要求作到SMART化。做工程计划可以有几种方法,如:表格、甘特图等。在计划管理中一定要注意以下几点:系统集成中影响进度的因素较多,要求计划不能一成不变,要不断随具体情况调整。制定计划要各部门共同参与,因为系统集成一般需要多种学科的配合,可能各人不了解其他人的工作内容,这就要求关键人物都要参与计划的制定。工程进度一定要整个项目组共同了解和掌握,要求作到步调一致。
3、质量管理
监控系统的集成大部分工作是在现场完成的,因此现场作业的质量控制显得非常重要。
A、质量标准的制定
行有行规,质量的追求是无止境的,并且是有代价的,因此必须将对质量的要求以标准形式固定下来,达到了标准就算通过,不达标准就要返工,现在各种系统集成层出不穷,可是质量标准却一直不明确或缺乏可操作性,这也是系统集成越做越滥的一个原因。
B、现场作业质量管理
现场作业管理应有明确的程序和质量保证体系。程序和质量保证体系的建设应以IS09000的作业标准来进行。
根据工程实施流程,建立质量保证体系,对工程进行检查,跟踪质量保证体系运作过程和分析造成不良工程的主要因素,制定相应的措施和制度,明确质检和整改责任人,使工程的质量一直处于闭环控制状态。
C、安全管理
这里将安全管理也纳入到质量管理中来,要求将《安全规范》制定出来,并严格要求按安全规范实施,现场作到要求有专人负责施工安全工作。
4、文档管理
按照IS0900的要求制定文档模板并组织实施,文档是过程的踪迹,文档管理要作到:及时、真实、符合标准。及时指的是文档制作要及时,归档要及时。真实指的是文档中的数据必须是真实有效的。符合标准指的是文档的格式和填写必须规范。初期检查,着重检查文档是否符合统一的模板规范,比如页眉、页脚、图标,项目、系统的名称,文档的内容、项目、排版等等。通过初期的检查,基本上能保证将来的文档规范、美观、统一。(专人负责)
流程说明,是指每个系统在对整体业务有了大概了解的情况下,在没有将文档整理成型的情形下,通过自己口头复述的形式,在项目组全体成员面前较早暴露系统的接口问题及本身存在的问题,通过少;家一起分析业务达到一定的理解程度。(专人整理)
过程检查,是在业务逐渐清晰、明了的阶段,在文档逐渐成型的条件下,对整个文档的结构、内容,按照业务的要求进行详细的检查,包括重新简单检查初期检查阶段的项目。这个阶段可以在条件允许的情况下安排项目组的部分、重点或是全部系统的互查工作。重点检查的内容是疏忽和业务流程及具体的描述。(专人负责,根据情况扩大范围)
确认检查,是在最终需要提供文档给用户正式确认前,防止疏忽大意,只对有针对性的问题进行检查。(专人负责)
以上阶段,每个环节都要填写问题记录,经过当事人签字和确认整改,并经项目经理检查确认签字。可以作为量化考核的过程记录,不追究问题多少,但要追究屡犯的次数。
5、客户关系管理
客户关系管理是CS(客户满意度)管理的一部分,系统集成要求以用户需求为导向,对客户关系的管理也紧紧围绕它展开。
系统集成本身就是一个系统工程,它不象一个具体的产品,比如冰箱,如果客户买了一个冰箱,他只能用冰箱说明书中的几项功能,但这些功能是大众化的,这个客户有一些具体的特别的需求就无法满足。可是系统集成就不一样,首先要知道客户的需求,和客户达成一致的意见,最后才能设计和实施。在客户关系管理中要注意:什么是客户的真正需求?哪些是客户需求中的重要部分,哪些是客户需求中的次要部分。与客户作好沟通,实现客户的需求,对客户的超出系统功能的需求给予合理解释。与客户互通系统的标准,作好客户的培训。明白客户的决策链,作好系统验收工作。
6、技术管理
由于系统集成的创造性及多学科的参与的特点,系统集成在现场有许多非标问题要解决。各学科一定要协调配合,才能产生最佳结果。因此,系统集成的技术管理就显得非常重要。
项目经理不但要懂得管理知识,还要通晓各学科专业知识,要注意各环节的配合,在技术管理中要注意以下几点。重视每一种学科在项目中的应用。多学科的配合往往有超出传统技术的解决问题的办法。重视技术文档的作用,要求技术文档要及时、具体、明白,特别是一些非标的工作,更要详细留档,以便今后的审查和改进。
【关键字】智能建筑项目管理新问题
中图分类号: TU71 文献标识码: A 文章编号:
一、智能建筑项目管理内容
建筑智能系统由多个不同性质、不同功能的系统组成.各系统之间又属于不同的技术领域,对应的管理部门也不同。如,安保系统属于公安部门管理,消防系统属于消防部门管理,有线电视系统又属广电部门管理,所以建筑智能系统足一个比较复杂、牵涉面较广的综合性技术工程,其工程的总包管理既不同于土建总包管理。又非一般意义上的系统集成,它集多种技术为一体的综合性系统(集成)设计和工程管理,又需密切保持与土建、装饰、机电安装等工程的配合。在具体的智能建筑项目实施过程中,根据智能系统建设基本程序,将工程项目管理划分为以下内容:
(1)项目工程及采用的技术定位;
(2)编写设计需求书及初步设计总体方案意见;
(3)设备选型;
(4)工程招标文件(对设备、系统供应商编制;
(5)对设备、承包商招标及选择;对系统供应商的资格、业绩审查;
(6)系统设备技术及商务文件评审;
(7商务谈判、合同签约;
(8)详细深化设计;
(9)执行合同,进行工程协商。包括协调:a.总承包商与设计院;b.总承包商与设备供应商;c.总承包商与分包商;d.总承包商与土建总包单位;e.总承包商与政府相关部门的关系。
(10)工程管理。包括:a.审查设计施工图;b.审批承包商的施工组织设计等;c.监督签订分包合同、设备订货合同;d.监督设备及材料的交货验收;e.监督设备安装、调试、系统联调;f.解决工程施工中出现的技术问题、审批设计变更及工程洽商;g.检查监督施工质量、进度;h.单台设备及系统的凋试、验收、试运行;i.系统验收,签发验收合格证书;j.竣工图、竣工文件及系统软件的归档。
二、智能建筑项目管理中的新问题
1、工程施工管理
(1)协调工作至关重要。目前智能化系统的安装施工常采用总、分包或分别承包的方式实施,因此有序地做好组织协调工作极为重要。要正确处理好总、分包商之间以及各承包商之间的技术、组织关系,尽量减少施工过程中的人为干扰,减少和消除因施工配合问题带来的矛盾或返工,以保证承包合同的正常履行,达到确保工程质量、加快工程进度的目的。
(2)组织好施工图设计的交底工作设计交底前,各承包商应认真细致的进行阅图审图工作,及时发现图纸中的差错和问题,弄清设计意图和技术要求、施工范围和安装形式,尽量通过设计交底提前解决潜在的问题,以减少和避免施工中因设计变更而造成的返工和浪费。
(3)重点控制电气设备及系统的调试工作对弱电系统的施工监理与验收,不但须执行国标《电气装置安装工程施工及验收规范》的有关规定,而且应执行有关专业标准规范,如消防系统,有《火灾自动报警系统施工验收规范》(GB50166-2007),《自动喷水灭火系统施工及验收规范GB50261-2005》,且其设计方案与竣工验收均应通过当地有关主管部门的审查和同意。
(4)及时安排技术培训工作一般在系统调试前,集成商即应对业主选派的技术人员进行基本理论和实际操作的培训,如果有必要,培训工作可以在集成商的境外培训基地进行。在系统调试或试运行时,这些经培训的技术人员应参与其中,以掌握系统的运行特性及可能出现的问题和对策。项目管理人员应根据具体情况编制详细的分期分批的培训计划,培训计划应能保证各专业系统的培训时间不发生冲突,而且场外培训均应在系统调试前结束。
2、智能化系统和设备采购招标
(1)招标时间和顺序
除已建成建筑物的智能化系统改造之外,一般新建智能建筑的智能化设备和控制系统的采购招标时间均应提前进行。根据实际情况不同,比现场施工安装开始时间要提前三个月、半年甚至一年不等,比如电梯、中央空调主机等设备一般须提前半年向厂方订货。这一方面是由于一些大型机电设备必须根据订单要求单独生产,需要一定的制造周期,另一方面是由于各承包商之间充分协商配合的需要,如机电设备制造商与建筑设备自动化系统供应商之间的技术协调与支持,以及机电设备制造商与建筑设备自动化系统供应商的深化设计与设计单位之间的协调配合等。如果没有及时安排智能化设备与控制系统的采购招标,使得设备的生产制造和各方的技术协调配合时间不足,则可能会造成严重的后果。
(2)投标者执业资质
由于智能化系统的安装施工要求各专业系统做出深化设计,因此项目管理人员在采购招标时必须特别关注投标者的执业资质。在1 9 9 7年以前,这一直是困扰项目各方的~大问题,对于国外的系统集成商尤其如此。因为系统集成商或子系统集成商缺乏设计资质,其深化设计图纸不具有法律效力,而设计单位没有义务做深化设计,为了避免承担责任,也不愿意在集成商的深化设计图纸上加盖本单位的出图专用章,给业主的项目管理工作造成了极大的困难。1 99 7年建设部出台了《建筑智能化系统工程设计和系统集成专项资质管理暂行办法》和《建筑智能化系统工程设计和系统集成执业资质标准(试行)》,这个问题就迎刃而解,项目管理人员所要做的就是在招标文件中明确提出投标者所应具各的相关资质。
(3)技术人员培训计划
智能建筑中众多的机电设备和智能化集成系统和子系统的控制和管理,对未来的物业管理人员提出了更多的技术要求。因此项目管理人员在采购招标时必须充分注意投标者的投标文件中是否包括为业主方提供必要的人员培训,并注意培训费用是否包含在标价内。当然也可以在招标文件中就明确要求投标者的投标报价中包含技术人员培训计划和费用,或者与中标者在签订承包合同之前协商确定培训计划和费用。
三、加强智能建筑的管理实施的重要途径
1、全面的系统设计是智能建筑建设的基础。系统设计是在方案审批后进行,是方案设计的进一步深化和细化过程。一般应与建筑主体的初步设计和施工图设计同步进行。但是由于建筑智能化系统的特殊性,建筑主体设计单位不可能按习惯施工图的深度绘制出详细的建筑智能化系统的施工详图,只能绘制出介于现行初步设计和施工图之间的技术设计图纸。
2、严谨、合理的方案设计是智能建筑建设的关键。方案设计必须以需求分析为首要依据,必须针对建筑的具体要求做出符合该建筑物要求的、不同于其他建筑的方案。设计必须多元化和个性化,不同地域、不同性质、不同规模的建筑不可能有唯一的解决方案。现实中,设计初期业主以至建筑师基本不考虑或很少考虑智能系统的要求,甚至结构主体已经完工的条件下去考虑建筑物的智能系统要求,如此格局,当然只能引出一系列不合理结果。因此,建筑师和各专业工程师之间必须紧密配合,才可能创造出完美的智能建筑作品。
【参考文献】
[1]鲁艳.吴凤玲对智能建筑的思考[期刊论文]-合作经济与科技2010(15)
[2]孟艳兰.战立军.李英武我国建筑物智能化现状及有关问题探讨[会议论文]-2000
【摘要】
本文通过“工控组态软件”项目的开发,着重讨论实时系统与信息系统的集成。近年来,国内外的组态软件取得了很大的发展,已广泛应用于企业生产。组态软件以实时数据库作为核心技术,综合了工控、网络、图形处理与数据库访问接口等技术,是技术含量较高的一类软件产品,具有良好的应用前景和市场潜力,因此,有多家信息技术公司都在开发工业组态软件。
我有幸参与了该项目,在该项目中担当了分析与设计的部分任务,该软件采用Windows 2000操作系统,主要采用VC6.0进行开发。以下本文将从我所开发的组态软件的特征、软件的体系结构设计、实时数据库设计、可扩充性与可维护性设计以及项目实施管理等几方面加以论述。
【正文】
工业控制组态软件在工业界有着相当广泛的应用,此类软件允许用户在图形界面下对控制系统的各种采样点、过程输出点、设备、生产车间、控制回路、文件报警、生产报表、控制策略、网络设备和生产工艺画面进行定义与组态。使用该类软件时,用户甚至可以不写一行程序就能够构成自己的控制系统,有些功能强大的组态软件还可提供与网络、Internet、数据库访问接口等的连接功能,使现场控制系统能相对方便地和企业的信息管理系统加以集成,某信息技术公司决定开发新的具有一定通用性的工业组态软件,作为技术骨干,我在该项目中担当了分析与设计的部分任务,该软件采用了Windows 2000操作系统,主要采用VC6.0进行开发。
本文将从我们所开发的组态软件的基本特征、软件的体系结构设计、实时数据库设计、可扩充性与可维护性设计以及项目实施管理等几方面加以论述。
l. 我所从事开发的组态软件的基本特征
通过分析国内外的组态软件的特点和当前的技术发展情况,我认为我们着手开发的组态软件应当突出下述三个特征:
(1)“实时与可靠”是此类软件赖以生存的应用前提,但是目前还是有很多的组态软件做不到这一点。
(2)具备良好的网络连网能力与分布功能。
(3)有效地采用ODBC(开放的数据库连接),便于和其他信息系统集成。
这个项目在技术上,应着重于组态软件的体系结构设计与实时数据库的设计上需求分析则应着重分析国内外同类软件的功能,通过比较与鉴别,才能产生真正优秀的软件。
2. 组态软件的系统体系结构
本软件采用的是三层体系结构,设计结构时要具有开放性和良好的可扩充性。
(1)软件的底层是硬件访问控制层。这一层所采用的是前几年才推出来的OPC(OLE for Process Control)技术,采用该技术的好处是OPC是微软参与制定的标准接口技术,有众多的硬件厂商支持,所采用的OLE技术使软件具有良好的适应性和扩展能力。
(2)中间层是实时数据库。该层是整个系统的核心,在设计上除了具有一般实时数据库具有的特性之外,应当为应用层提供了两类接口:一是应用编程接口API(比如以DLL的方式实现),二是ODBC接口,该接口使系统具有很好的开放性,便于系统集成。
(3)上层是应用程序层。在该层通过ODBC接口访问实时数据库,可以通过SQL语句查询数据库的数据。
3、本项目涉及到实时数据库设计
在设计时,我们着重考虑了以下的四个方面:
(1)实时数据库的基本功能:实时数据库完成实时数据库的采集、输出、报警文件等的管理,也进行历史数据的管理。
(2)实时性设计:由于本系统所采用的操作系统是Windows 2000.它的实时性较差,因此要求任务管理定时器必须具有良好的实时性,在系统设计时,我们采用了抢占式服务的高精度定时器,在一定程度上保证了系统具有良好的实时性。
(3)任务调度:其目标主要是使系统在各时间段达到较理想的负荷任务的均衡性。
(4)ODBC接口设计:即开发相应的驱动程序,实现ODBC功能,使之完全遵守SQL约定,这样能允许应用程序的开发手段和开发工具多样化,允许可以采用VC、VB或Delphi等作为开发语言,也使数据库具有很好的开放性。但SQL语句不能实现数据发生时间方面的选择,影响了实时性,因此,系统自动给每个数据库加上时戳,SQL可以通过时戳进行时间控制来选择(读取)数据,从而满足了实时性方面的基本要求。
4. 本系统的可扩充性与可维护性设计
组态软件综合了多种技术,其体系结构与数据结构都较为复杂,再加上我们又希望能适应的实际应用场景有着复杂多变性,因此要求系统必须具有良好的可扩展性与对维护性,以满足功能与性能上不断变化的要求。在系统的设计技术上,我们大量地采用组件技术,如OPC,COM/DCOM与3D图形控件等,组件技术的采用使系统具有了良好的可扩展性与可维护性,降低了系统的复杂度。而且也使我们较方便地获得第三方支持,例如,请经验丰富的图形处理专家编写图形处理控件,就能加快软件开发的进度。
5. 本项目中软件项目实施和管理
组态软件的需求在当前工业控制领域中是较成熟的,基本能满足一般用户的功能上需求,通过比较多家组态软件,可以发现:在它们之间有80%的功能是相同的或雷同的,由于我们项目开发的起步较晚,在自控领域里,我们处于劣势,因此我们提出了“重技术分析,轻需求分析”的思路,即把重点放在组件设计与体系结构的实现上。
在人员的配备上则根据组态软件的技术组成特点,组织一批在自控、网络、组件、实时系统设计和硬件上各有所长的VC高手组成一支精干高效的队伍。
在开发进度上则反复强调“质量第一,进度第二”的原则。
在我们的项目实施中,可靠性作为设计的首要原则,要求项目组成员养成良好的编程习惯,每天必须完成认真的工作日志,每周要写工作总结,完成一段程序代码之后,即应自己先进行从里到外的测试,只有从基础抓起,才能保证组态软件的质量。
通过本项目的开发成功,我深切地体会到要使组态软件在企业实时控制与信息系统集成中发挥其应有的作用,必须注意以下各点:先进的体系结构;支持ODBC的实时数据库;强大的网络功能;功能日益强大的脚本语言等。我期待着本人通过在这个领域中的辛勤耕耘,将会结出更多更丰硕的IT成果。
评注:
英文名称:Spacecraft Engineering
主管单位:中国航天科技集团公司
主办单位:北京空间飞行器总体设计部
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1673-8748
国内刊号:11-5574/V
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1992
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【论文摘要将虚拟仿真技术引进教学领域后对传统教学手段产生了强烈冲击。本文针对航空电子装备教学中如何应用虚拟仿真技术给出了应用方法和心得。
1.引言
自 20世纪 9O年代以来,以计算机仿真技术 、多媒体技术和虚拟现实技术为特征的“虚拟仿真实验室”开始在世界各地出现,并逐步渗透到教学领域。作为一种新型的实验教学手段,虚拟仿真教学对传统的教学手段产生了强烈冲击,并引发了教学领域一系列深刻的变化。种种迹象表明,虚拟仿真教学将是今后实验教学改革的一个重要发展方向。本文结合多年来在航空电子装备教学中应用虚拟仿真技术的经验,探索在航空电子装备教学软件中应用虚拟仿真技术的方法和心得。
2.虚拟仿真技术简介
虚拟仿真技术是对虚拟现实技术和系统仿真技术的合称。
2.1虚拟现实技术
虚拟现实技术就是利用三维建模技术,构建一个和现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟三维场景,并能响应用户的输进,根据用户的不同动作做出相应的反应。虚拟现实的关键技术主要有动态环境建模技术、实时三维图形 天生技术、立体显示和传感器技术等。虚拟现实技术主要侧重于对真实物体物理特征的仿真,也称为视景仿真,它主要用于产品设计和展示、贸易广告、游戏设计等。
在航空电子装备教学中,大量用 到对装备的外观 、结构 、组成 、连接 、机安装位置的展示 ,传统教学大都采用实物展示 的方法 。近年来随着大量航空电子装备 的更新换代,因受经 费、场地及使用寿命等因素的限制 ,传统教学方法 已远远不能满足要求 ,而采 用虚拟现实技术的展示方法则 以其廉价 、无场地限制和效果 良好得以广泛应用。
目前有大量成熟的软件平台可以进行视景仿 真的开发,主流平台Creator Vega Vega Prime VTree OPENGVS QUEST3D VRTOLLS EON、WEB3D、JAVA3D、GLStudio等。其中,MULTIGEN公司的虚拟现实数据库 OPENFLIGHT已经成为 了产业标准 ,在军事 、航空航天等领域应用都 比较成熟 。在航空 电子装备虚拟仿真软件的开发中我们采用r Vega Prime、GLStudio和 EON作为视景仿 真开发的技术平台 ,解决物理模型的创建、场景显示等新题目。该平台可以达到照片级 的视景仿真效果 .同时采用嵌进 OPENGL技术来解决物理模型 的交互新题目。
2.2系统仿真技术
系统仿真技术是伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科 .它通过建立实际系统 的数学模 型 ,利用计算机运算来达到对被仿真系统的分析、探究、设计等目的。系统仿真技术主要侧重于对真实系统的内在机理、运动方式 的仿真,也称为行为仿真。系统仿真技术最初主要用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大实际系统试验难以实现等少数领域,后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要产业部分,并进一步扩大到社会系统、经济系统、交通运输系统、生态系统等一些非工程系统领域。 在航空电子装备教学中,对装备工作原理的讲解既是重点也是难点。传统教学方法主要通过教员的讲述,配合一些静态的图形帮助学员理解 .教学效果主要依靠于教员的授课水平和技巧 。近年来.我们尝试将系统仿 真技术应用到航空电子装备教学中,根据被仿真装备的工作原理,建立系统的数学模型,并根据装备的不同工作状态,对模型进行动态运行.结合虚拟现实技术实现的逼真场景.较好地模拟实际装备的工作情况。利用该技术开发、研制的教学软件不但可供教员教学使用.也可供学员自学,并达到了较好的教学效果。
目前,有很多成熟的系统仿真开发平台软件.如 Simulink、SystemView等,这些软件以其功能强大和使用方便、易用性受到广大用户欢迎.但价格较为昂贵,且大多未提供对外的仿真数据接口.仿真系统应用的灵活性、扩展性和可变性受到很多限制。当然也可自行开发适用 的仿真开发平台软件。在航空电子装备虚拟仿真软件的开发中我们采用的是自行开发的系统仿真平台软件。
3.虚拟仿真技术在航空电子装备教学中的应用方法和步骤
3.1建立仿真模型
这里所说的仿真模型既包括反映航空电子装备外观、结构的三维物理模型 ,也包括揭示其内在工作机理及行为的数 学模 型。对三维物理模型的建立,主要依据装备本身的物理状态,其原则就是在尽量减小面数的同时进步逼真度。对系统数学模型的建立,则需要视系统的复杂程度进行取舍和优化,本着够用为度的原则 ,以尽量减小运算量。建立数学模型时 ,还应考虑到系统运行时的参数调整。
3.2创建仿真装备的虚拟场景并驱动
对于虚拟场景的驱动,根据使用方式的不同采用了不同的方式假如进行的仅是装备外观、结构的展示,可使用EON进行动作的编辑和驱动;假如需要对装备进行虚拟操纵仿真,则使用 GLStudio软件先进行操纵面板、虚拟仪表的编辑和制作,然后再利用 Vega Prime驱动以实现更复杂的交互操纵。
3.3系统集成
系统集成就是将上述做好的模型、场景按照教学软件所需的形式将其有机的整合在一起,使之成为_个完整的 、规范的教学软件。系统集成可以使用目前常用的软件开发平台如 VB、vc++等。由于上述虚拟现实驱动软件如 EON、GLStudio及Vega Prime等均以ActiveX控件方式提供 了可用 于常用 软件开发平台的运行插件,因此,系统集成变得十分方便。编写程序时,只需考虑软件功能的布置,注重程序间的兼容性即可。
系统集成时,还需要将系统行为仿真的结果通过视景仿真表现出来,即用行为仿真的数据来驱动三维物理模型的动作。由于系统行为仿真采用了专门的运行平台,和视景仿真处于不同的系统进程中.因此这种驱动是通过两进程间的实时通讯来完成的。这里还需要考虑进程间的同步新题目。
摘要:通过对项目生命周期理论的分析,结合近年来规划院档案管理工作的实践情况,指出城市规划档案管理工作的发展阶段特征。以规划院城市规划档案业务管理流程为例,以协同办公系统主线,探讨了基于流程化档案管理信息系统集成的特征与方法。
关键词:档案服务;城市规划;项目生命周期理论
一个城市规划项目从立项到完成所经过的各个阶段,由于项目的侧重点发生改变,对应的档案管理工作也会发生变化。基于项目生命周期理论,城市规划项目可以分为四个阶段,分别是立项期、启动期、成熟期以及完成期,如何在不同阶段,准确、高效地做好档案管理工作,客观地记录项目编制过程的真实情况,更好地服务后续其他规划项目,具有重要的意义。基于项目生命周期理论的城市规划档案的信息化管理是未来主流的管理模式。本文以增城市城市规划设计室(以下简称设计院)的协同办公系统为例,开展协同办公系统的项目管理模块在实际工作中运行情况进行分析。
一、城市规划档案管理工作的三个发展阶段特征
随着城市规划档案管理工作制度的日趋完善,对档案的准确化、规范化、信息化、精细化、安全化的要求更加明晰,城市规划管理工作大致可以分为三个发展阶段。第一阶段,以项目结题、归档为导向。档案管理主要工作是收集规划最终成果,包括纸质成果和最终电子文档。管理流程简单,只需按年份、按类型归档即可,多数设计院在初期发展时期都采用这一模式。设计师根据新的项目需求,自行搜索设计院的档案库,新招聘员工也可以在档案室迅速了解、学习设计院已经完成的规划成果。第二阶段,以项目回溯为导向。在第一阶段收集最终成果的基础上,加强项目立项和项目编制中间成果的收集归档。项目立项包括项目建议书、项目招标文件、项目投标文件、项目开题报告等等项目在立项期主要资料。中间成果则包括了初步成果、中期成果、审查意见等项目在启动期、成熟期的主要资料。随着设计院规模变大,业务量上升,对档案管理的要求更加规范化,档案管理工作在项目立项期就已经开始介入,跟踪管理项目编制全过程。第三阶段,以项目流程、品牌延伸为导向。随着信息化技术手段的不断完善,档案管理可以做得更加精细化,由最初的成果管理转变为全流程的管理,最终成果也不再是档案管理的最后一个步骤,评奖材料、成果的可视化宣传展示等后续品牌管理成为新的任务。这一阶段,档案管理的内容包括项目立项、基础资料(包括案例资料)、工作日志、最终成果、评奖材料、科研论文、成果展示等方面,全面覆盖项目生命周期所涉及的四个时期。其中,新增的工作日志取代以往中间成果,通过时间流的方式,利用移动平台的新一代互联网信息技术,详细记录项目编制过程与甲方的交流过程,记录每一个重要节点对方案提出的修改意见,输出方案的时间节点,甚至是项目收款信息都可以纳入工作日志中。工作日志模块的出现,不仅解决了档案管理中信息丢失的问题,也为工程师的工作交接产图1城市规划档案管理工作的三个发展阶段生积极作用,让工程师快速了解项目的全过程。评奖材料、科研论文、成果展示三个模块主要针对项目的品牌管理,打破以往项目管理的最终目标是一份份厚厚的纸质文档,而是将报奖材料、科研论文、可视化成果宣传展示作品纳入城市规划方案档案管理的范畴。
二、协同办公系统的项目管理模块设计
设计院的协同办公系统中集成了项目管理模块。项目管理模块是基于项目生命周期四个时期来进行设计的,由工程师和档案管理人员同步操作,将档案管理融入项目的全过程。项目管理模块包括了指定参与人、办案、项目完成、退件、一览、统计六个子功能。其中,办案子功能模块是档案管理人员与设计人员协同完成档案管理工作的主要模块。办案模块包括了项目信息、项目参与人、项目工作日志、项目文档、付款方式等五个功能。以《新塘镇瑶田村“三旧”改造规划研究》项目档案管理为例,项目信息的字段包括了:项目编号、项目年份、历史编号、项目名称、保密日期、项目来源、项目类型、合作项目、委托单位、承接单位、地址、项目合同、项目规模、项目负责人等信息。项目信息的每一个字段都可以作为档案检索字段。档案管理员在项目启动期主要完成该子模块的信息内容。《新塘镇瑶田村“三旧”改造规划研究》项目工作日志,详细记录了该项目工作每个节点所面临的问题和完成工作,项目工作日志的文字内容可以实现超链接,直接链接到文字内容所提及相关规范文件、基础资料、阶段成果等,从根本上实现了档案管理工作由结果管理转变为流程管理。
三、目前协同办公系统存在的主要问题
(一)项目后期延续、品牌管理等环节缺失。设计院的城市规划档案管理在协同办公系统的支持下,基本实现信息化管理,也较好地实现了从项目立项到最终成果的流程管理。但是,对于品牌延伸等方面的系统集成还处于空白,需要单独的模块或者其他媒介来支撑。(二)项目文档储存方式单一。项目文档资料的上传格式是以单一文件为主,不能直接用设计院服务器的项目文件夹。常规性的城市规划成果由多个文件组成,如果不采取压缩包的形式无法完成上传。但是,采取了压缩包的形式,又不便于快速浏览。(三)资料收集不全。协同办公系统的项目管理模块需要工程师和档案管理的密切配合才能达到较好的效果。但是,常规的设计院工程师的数量远远超过档案管理人员,一对多的形式,往往产生资料的缺失,加大了档案管理人员的工作强度。未来项目档案智能化管理将成为主要趋势,根据设计院的实际模式建立企业级信息档案库,可以对电子档案(各类格式)、纸介质档案或其他形式(音像、多媒体等)档案资料进行收集、管理、存储、借阅、检索与管理。系统中内嵌功能强大的文件浏览器,对大多数格式文件可以浏览及下载,并可与其他子系统(综合办公、市场经营管理系统、项目管理系统、协同设计平台等)进行无缝集成。档案管理系统严格遵循国家制定的档案标准和有关档案工作的行业标准、规章制度以及传统的档案管理模式;实现项目自动归档,将项目管理、协同设计、图纸收集等系统中的数据与图文档系统自动对应、关联,达到文档自动收集功能;系统提供分类模版、可根据案卷和档案信息自动创建分类目录;系统提供按照编目结构或者标准规范文件两种方式进行查询;所有查询支持多条件组合模糊查询。工程师可按照标准类别、专业或标准规范名称查询,点击后将会出现全文或目录。打开的标准规范只是可读文件,须经审批后方可打印或下载;与设计院的项目地图集成,项目查询结果在地图内显示,同时可以显示同一地域的其他项目。点击项目可查看项目相关的经济指标、图纸、效果图等。综上所述,实现档案管理的智能化、信息化、精细化、安全化,才能真正实现跨越式发展。
作者:黄美琪 钟晔 单位:增城市城市规划设计室
关键词:飞行训练模拟器 高层体系结构 异构集成
中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)10(c)-0026-03
Set up the Battlefield Environment for Hardware-in-the-loop Simulation Research
Huang Zhijun
(Troops95934,CangzhouHebei Province, 061000,China)
Abstract:In order to integrate heterogeneous flight training simulator of simulation performance for a practical environment.Based on high-level architecture HIA system integration, and through the agent state member of the bridge technology, based on optical fiber reflective memory real-time network of hardware-in-the-loop simulation system of real-time and interoperability problem, for the subsequent references are provided for the integration and reuse of simulation system.
Key Words:Flight training simulator;High level architecture;Integration of heterogeneous
近几年来,我国军用仿真装备发展迅猛,为部队提供了大量性能逼真的优良装备,为新装备的改装和训练单兵驾驶技能发挥了重要作用。随着实战化训练的深入,为了拓展仿真系统职能,节约成本,在不改变原有仿真系统的性能并能单独使用的基础上,对现有的飞行训练模拟器进行集成,构建新的仿真系统,实现实战对抗的仿真环境,成为模拟器集中使用和维护单位共同研究的课题。
对花巨资研制的异构模拟训练装备进行重用和互操作的研究工作在国内外一直探索推进,效果最显著的是美军。上世纪80年代后期,冷战结束,美军被要求缩减开支,同时又要对分布在广阔地域的各种威胁提供国家安全措施。但当时国防领域的许多设施已不能适应面临的新威胁,而国会、民众对军用系统的花费、漫长的生产开发周期和在有效投资方式下实现军队现代化所面临的困难失去了耐心。面对这些难题,大部分人主张利用先进的计算机硬件、软件和网络通信技术,用较少的投入解决较多的问题。仿真作为提供这种技术的手段被特别看重。在20世纪80年代,采用SIMENT协议,实现了人在回路的实时仿真系统,创建了训练的新途径,在武器系统开发、建模和仿真方面创造了前所未有成就。于是建立昂贵的武器系统模拟器成为军用系统开发的必经过程。战争形态在变,战争环境越来越复杂,就意味着要在综合仿真系统的开发上投入也越来越多。
在20世纪90年代随着国家财政进一步紧缩,国防部面临着巨大的财政压力,为了国防需要如果继续开发仿真环境,就必须采用更加有效的投资方式进行开发;不能再为解决一个新问题而开发一个新的仿真系统;更不能允许多个机构开发类似的仿真系统;而且还要把已有仿真项目纳入到模拟训练和演习任务中去。美国国防部希望找到支持国防仿真系统(包括不同机构研制的单一仿真和综合仿真系统)重用的途径,这样以重用和互操作为目标的高层体系结构(high level Architecture,HLA)技术应运而生。1995年美国防部首次在建模与仿真大纲中提出,1996年就正式规定HLA为仿真项目的标准技术框架,取代了原有的DIS、ALSP等标准;2000年成为国际电气电子工程师协会(IEEE)的国际标准IEEE1516。
采用HLA技术体制,可以将单个仿真应用连接起来组成一个大型的虚拟世界,在这个虚拟世界中,可以进行大规模的多对多/部队对部队的战术、战略原则研究和演练仿真;可提供多武器系统的体系攻防对抗仿真和武器性能评估仿真;还可进行不同粒度,不同聚合度的对抗仿真和人员训练仿真。
国内对HLA技术研究已经有了一定的基础,也开展了广泛的应用研究、取得了不小的成绩。但立足半实物仿真系统,基于HLA技术研究组建更高集成度综合仿真系统的方法报导很少,特别是针对异构系统集成也没有给出很好的解决方案。
该文以飞行训练模拟器半实物仿真系统为基础,通过为其搭建空战仿真平台(HLA系统)并进行异构系统集成的方式,研究构建飞行训练模拟器空战仿真系统的方法和关键技术,重点对系统框架、集成方法、桥接组件设计等方面展开讨论,给出了解决方案,同时还对原半实物仿真系统的适应性改造做了简单的阐述。
1 综合仿真系统框架
飞行训练模拟器集成研究的出发点是将研制厂家不同、型号不同的飞行训练模拟器基于HLA技术进行异构集成,在局域网构建分布式的实战化对抗模拟训练环境。也就是将集成的飞行训练模拟器综合仿真系统作为一个联邦,作为载机、目标机的半实物仿真飞行训练模拟器和相关仿真模型为联邦成员。联邦成员通过向运行支撑环境RTI(Run Time Infrastructure)请求服务加邦,并生成各自的对象实例,由RTI实现对对整个仿真系统的联邦管理、声明管理、对象管理、所有权管理、时间管理和数据分发管理,达到综合仿真的目的。
由于该文重点关注是集成方法研究,按最简单的作战想定和作战流程,构建最基本的仿真系统,所以只对构建仿真系统的核心组件进行建模。在这个以飞行训练模拟器为基础的实战化模拟训练综合仿真系统中,有四个组件是必需的:一是载机、二是目标、三是导弹、四是导调和态势组件,其它组件如地面雷达、预警机等可以在进行实际系统建设时再考虑,因为HLA集成的系统是开放的可以进行扩展。飞行训练模拟器综合仿真系统结构示意图如图1所示。
载机联邦成员和目标机联邦成员分别是基于光纤实时反射内存网的半实物飞行训练模拟器,主要完成飞机的运动参数解算,输出位置、速度、姿态、截获、跟踪、下达发射指令等参数。它们互为目标机,在属性上没有差异,都是飞行器,对方的载机就是己方的目标。
导弹联邦成员是在vc++6.0环境下,依据HLA规则开发的导弹模型,主要完成空空导弹的飞行弹道计算,输出位置、速度、姿态和爆点等参数。
导调/态势联邦成员是由语音设备、仿真计算机、投影仪、幕布等组成,生成飞机、导弹等对象实例,并实时接收仿真系统各自实例的运动参数等信息,以二维或三维的形式将整个作战过程予以呈现;教员或指挥人员下达命令并根据态势进行指挥引导。
仿真管理联邦成员是由主控仿真计算机和控制软件组成,完成对整个分布式半实物仿真系统的任务方案设定和各模型参数的初始化,实现模型间的信息交互与数据、时间管理,并对仿真系统监控,实时掌握系统工作状态,进行协调控制,同时记录仿真数据,用于系统分析与数据再现。
进行集成的飞行训练模拟器是基于光纤实时反射内存网的 DIS的系统。在综合仿真系统集成过程中,DIS系统和HLA系统之间数据信息转换方式是集成的关键技术,出于时间策略和在互操作的考虑通常采用桥接的方法集成。桥接组件是联系HLA系统与DIS系统的关键组件,它具有适合HLA与DIS双重标准的接口应用,一般单独进行设计。
在这样的总体设计下,就只需要设计两个组件,分别是以HLA标准设计的导弹联邦成员和具有HLA和DIS双重标准的桥联邦成员。按HLA原则设计的导弹联邦成员,提供导弹的运动学仿真数据和与其它联邦成员的对象属性及交互数据;作为集成关键组件的桥联邦成员设计在后面再加以讨论。
2 仿真对象建模
HLA(high Level Architecture)是分布式协同仿真的高层体系结构,它定义了联邦和联邦成员构建,描述了联邦成员交互的基本准则和方法,为各种类型的仿真提供了一种通用的仿真技术框架,从而便于仿真“组件”(联邦成员)的集成,最终实现联邦成员之间的互操作和重用。HLA的主要支撑技术是分布式并行离散事件仿真技术和面向对象的建模与仿真技术。
HIA的协议规范主要由HLA规则、RTl的接口规范说明和对象模型模板(object Model Template,OMT)三部分组成。其中,对象模型模板是实现仿真联邦成员间互操作和联邦成员重用的关键,代表了HLA的基本原则,是HLA技术采用面向对象的建模与仿真技术的直接反映。HLA对象模型主要包括联邦对象模型FOM和仿真对象模型SOM,其中FOM定义某个具体联邦中各个联邦成员之间交换信息的内容及其格式,SOM描述联邦成员与外界进行信息交换的能力。按对象模型模板建立的联邦对象模型(FOM)和仿真对象模型(SOM)作为仿真系统的说明文档,使用户可以直观、完整的理解仿真系统和仿真组件的功能与数据交互接口,极大的便利了仿真组件的重用和扩展。
OMT规范下的FOM/SOM文档共13个表格,描述了交互对象的数据、流向等各个方面的定义。作为系统的共同理解基础,这里给出拟为飞行训练模拟器综合仿真系统设计的对象类结构示意图和交互类结构示意图,如图2和图3。
图2的绘出了载机、目标机(战斗机,Fighter)和空空导弹(AAMissile)的对象类定义,他们是描述战斗机或空空导弹的阵营、状态、位置、速度、加速度等数据的集合。图3的是参与仿真的交互类,他们是在仿真中可能由仿真实体(与对象类相对应)发出的动作,是瞬时数据。lockEnemy是战机被锁定时使用;fireMissile是给导弹的发射信号;beingKilled是飞机收到有效攻击后给出的被摧毁信息;AAMissile类的Explosion子类指导弹发出对敌机进行攻击的被爆炸信息。
3 飞行仿真系统改造
飞行训练模拟器综合仿真系统进行逼真的实战化模拟训练必须遵从时空一致性原则,所以参与集成的模拟器要有统一的地景库数据;载机和目标机都是单一的训练模拟器,在其原有视景中并没有目标机及导弹发射视景,雷达显示器也没有截获跟踪目标符,必须添加,其中目标机运动仿真数据及雷达截获数据由对方仿真计算机经联邦成员提供;导弹是动态的,发射指令是由战斗机下达,运动仿真是由导弹联邦成员自己完成。
3.1 统一地景库
时空一致是战场仿真必须遵循的原则,所以必须把不同厂家研制的飞行训练模拟器地景库数据统一起来,这并不影响原有模拟器的性能且能增加空战的真实感。
3.2 在视景库中添加目标机
载机和目标机都是单一的训练模拟器,在其原有视景中并没有目标机,为增加实战仿真的逼真性在视景库中必须添加。由行训练模拟器互为目标机,所以目标机的运动仿真数据由对方仿真计算机经RTI提供给攻击机。
3.3 导弹发射逻辑控制传输
导弹发射逻辑控制由模拟器(DIS系统)中的载机发出,经桥联邦成员转到RTI后发至导弹联邦成员。
4 桥联邦成员设计
为解决半实物仿真与分布式仿真的实时性和互操作问题,在该仿真系统增加一个桥接组件。关于基于HLA技术的半实物仿真集成的桥接组件设计探讨很多,都是基于实时性和互操作并针对具体的半实物仿真设备和整个系统考虑进行的。该方案出于既节约成本、尽量少的改动和编制应用程序又保证系统的实时性和互操作,经比较采用联邦成员的方法。联邦成员采用通用计算机,系统为 Windows XP操作系统。半实物仿真联邦成员与联邦其他成员间通过以太网调用RTI服务实现信息的交互。飞行训练模拟器是基于光纤实时反射内存网的DIS的系统,只要在原系统中任意加入一个光纤反射节点,就可以获得原仿真系统在网络中传递的所有数据,所以这里称新加入的光纤网络节点为数据节点。联邦成员仿真机接入实时反射内存网数据节点,通过网口实现信息的交互,所以联邦成员是飞行训练模拟器与HLA分布式仿真系统的连接纽带,如图4所示。
在仿真运行时,半实物仿真联邦成员通过调用RTI服务订购半实物飞行训练模拟器所需的外部信息(目标的位置、速度、姿态信息),通过采用UDP协议的网口,发送到实时反射内存网上的数据节点,供半实物飞行训练模拟器调用;同时,半实物飞行训练模拟器又通过采用UDP协议的网口,将本身的位置、速度、姿态信息发送给半实物仿真联邦成员,半实物仿真联邦成员通过调用RTI服务公布半实物飞行训练模拟器的运动信息,其他联邦成员就可以通过调用RTI服务获得这些信息。完成联邦成员间的数据交互。
5 结语
飞行训练模拟器以桥接方式进行系统集成,既解决了实时性又保证了半实物仿真系统的完整性,扩展了系统仿真功能,又不影响原系统的重用。论文研究并解决了HLA技术和半实物仿真系统集成设计的主要技术问题,对扩大仿真规模,完成系统的重用和互操作具有一定的积极意义。
参考文献
[1] 赵琪,毛玉泉,王塬琨,等.Link16时隙固定分配算法的时延分析[J].电讯技术,2010,50(5):8-12.
摘 要
柔性机械臂作为柔性多体系统动力学分析与控制理论研究最直接的应用对象,由于其具有简明的物理模型以及易于计算机和实物模型试验实现的特点,已成为发展新1代机器人和航空航天技术的关键性课题。
本文主要讨论了旋转运动柔性梁实验平台机械系统和控制系统的设计。对于机械部分,组建了实验平台总体结构,进行了支架的设计,并将旋转轴和安装盘设计成1体。在控制部分,简略介绍了振动控制系统的硬件构成,详细介绍了运动控制系统的硬件和软件设计。在运动控制系统硬件部分,主控机采用PC机,选用交流伺服电机,并用DSP运动控制卡将其与计算机连接。运动控制卡采用PID控制原理、面向控制轴的命令并使柔性梁运行于T曲线模式。在运动控制系统软件部分采用Microsoft公司的Microsoft Visual C++ 6.0应用程序作为开发工具。并绘制了运动控制程序流程图,阐明了程序的原理。最后通过机械和控制系统集成,实现运动控制信号和振动控制信号的共享,完成柔性梁的精确定位和振动控制。
关键词:柔性多体动力学;柔性梁;运动控制;PID控制; DSP
The motion control system design of experiment platform
for the rotating flexible beam
Abstract:Flexible manipulator has been the most direct application for flexible multi-body system dynamics analysis and control theory.Because of it had simple physical model and easy to computer models and physical tests to achieve the characteristics, it has become a key subject of the development of the next generation robot, and aviation and aerospace technology.
This paper discusses the machinery and the control system design of the flexible beam experiment platform. In mechanical parts, formed a platform structure.The stent designed, rotation axis and installation disk designed into one. In Control part, briefly introduces the vibration control system hardware, introduces the movement of the control system hardware and software design carefully . In hardware part of the control system, using PC 、AC servo motor and DSP Motion Control Card to connect the two. Using PID control principles, the axis-oriented control orders enable flexible beam running on the T-curve model. In part of system software using Microsoft software companies Microsoft Visual C + + 6.0 application as development tool. And then painted the main computer control procedures frame, clarifying the principles of the program. At last, through machinery and control systems integration, the signal of motion control and vibration control shared each other. And then the flexible beam got precision position and vibration controlled in time.
Keywords: Flexible multi-body dynamics Flexible beam Motion control;
关键词:ICV一体化监控平台;集中监控;综合调度;焦家金矿;山东省
中图分类号:TM文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 04-0000-02
一、引言
山东黄金集团(莱州)有限公司焦家金矿自2007年开始了数字矿山规划、建设,几年来,数字矿山建设的推进,为企业的安全、高效、低耗运行创造了条件。ICV一体化监控平台系统的应用,为该矿带来了安全可靠程度提高、作业人员减少、工作效率及经济效益增加的显著效果。
二、系统介绍
(一)系统概况
ICV一体化监控平台[1],是集数据通信、处理、采集、控制、协调、综合智能判断、图文显示为一体的综合数据应用软件系统,能在各种情况下准确、可靠、迅捷地做出反应,及时处理,协调各系统工作,达到实时、合理监控的目的,具有“集中管理,分散控制;监控全面,使用方便”的特点。
该系统将各子系统紧密地联系在一起,形成共享数据库和联动预案库的信息平台。做到对各自动化系统进行集中监控,同时集成工业电视系统、地理信息等系统,达到数据共享,实现全焦家金矿的数据采集、存储、,以及生产调度、决策指挥的信息化,真正实现系统的高度集成,达到实时、合理监控的目的。
(二)系统网络平台
焦家金矿ICV一体化监控平台,是基于宝信软件公司开发的iCentroView平台来实现的。
iCentroView平台[3]是一个有机地集成了接口通讯技术、实时数据库技术、组态技术、GIS技术和三维浏览等技术,能够支持B/S和C/S架构,集信息采集、监视、控制、指挥(调度)为一体的平台软件。
该平台技术采用统一的画面框架技术,应用系统画面风格一致,操作简单;采用构件化的开发方法,各个子系统可以单独使用,升级扩展方便,针对不同设备可以结合具体协议进行编解码兼容;平台自身融合了成熟的人员授权管理组件,支持人员管理、群组管理、授权管理、授权验证功能;设备和应用接口灵活,支持二次开发;系统综合联动、报警、响应、联动判断一气呵成,联动预案可配置[1]。
(三)系统结构
根据焦家金矿综合自动化系统现场状况和管理需求,一体化监控平台系统从结构上划分为一下四层:
三、系统的功能
(一)实时数据监视
可采集存储生产过程中的重要数据,以实现设备的数据管理和分析。用户可以通过组态页面,监测实时生产数据(包括生产流程数据、设备重要运行参数等),可按照生产需要对数据进行二次加工,满足实时监视、调度、管理等需要。
(二)生产管理监控
监视设备的开停车状况、提升的状态、装置负荷及能耗情况。
(三)生产现场视频监视
该平台将安装在生产现场的视频监视系统集成到一体化监控平台上,可在不同视频之间任意切换,更全面的监视生产现场。
(四)报表生成:可生成实时的生产数据报表、日生产量报表、报警统计表等。
(五)报警联动预案:在各个子系统发出报警信号时,根据预先设定好的预案,自动弹出预案提示,指导调度指挥人员正确及时的进行处置,在矿井允许的情况下还可调用指定的子系统,进行联动,及时高效地应对突发事件[2-4]。
四、画面示例
目前,焦家金矿调度监控中心一体化监控平台(ICV)系统已实现了配电、排水、压风、视频等多个子系统不断集成接入,该系统组态系统具有灵活多样式,可根据实际现场设备设施编辑需要的画面,焦家金矿构造出的画面(如图2)与实际现场设备相对应,实现监视功能,用户可以实时观测到现场设备数据的变化情况。
焦家金矿35KV变电所系统详细的说明并直观的显示了各系统及子系统的电量参数,报警信息等(如图3),可以在上位机上观测到下位机各子站的详细供电和运行情况,可以随时的显示实时的数据画面等信息。
五、结束语
焦家金矿ICV一体化监控平台从真正意义上实现了系统的高度集成,构建了统一的数字化信息处理和现场控制平台,实现面向生产现场的远程、实时、高效管理,保证对全矿井安全状况和生产过程进行实时监测、控制和调度管理。
目前该矿一体化监控平台系统集成了:提升系统、排水系统、配电系统、压风系统、6000吨选矿系统、通风系统、充填系统、人机定位系统以及基础视频监视等系统,实现了压风、配电、排水等工序的无人值守,全矿共计减员50余人,每年减少人工费用300余万元。该一体化监控平台系统建立至今,运行良好,效果显著,在同类矿山中具有广泛的推广应用前景。
参考文献:
[1]软件股份有限公司事业部.高效、立体的指挥调度中心――宝信一体化监控指挥平台-iCentroView.IB智能建筑与城市信息,2005
[2]丛立群,张洋,朱明言,吴泾.新一代智能监控系统平台与应用[Z].全国先进控制技术与仪表装置应用学术研讨会,2007:16-26
[3]张卫华.石化企业一体化监控调度管理平台(ICV石化版)的设计与实现[C].2009年化工企业信息化应用成果现场交流会论文集,2009:171-174
[4]李志林,徐文佳,丁倩,靳继聪.一体化生产调度指挥信息管理系统的设计[J].仪器仪表用户,2011,18(3):49