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關鍵詞:單片機系統高速數據通信EPP
前言
單片機系統中常常需要具備與PC機通信的功能,便于將單片機中的數據傳送到PC機中用于統計分析處理;有時又需要將PC機中的數據裝入單片機系統中,對單片機程序進行驗證和調試。目前常用的通信方式是串行通信,但傳輸速率太低,以9600bps計算,傳輸1MB至少需要10min(分鐘)以上。并行通信克服了串行通信傳輸速率低的缺點。標準并行口SPP(StandardParallelPort)方式實現了由PC機向外設的單向傳輸,但實現PC機接收外設發送的數據則非常麻煩;而增強型并行口EPP(EnhancedParallelPort)協議卻很好地解決了這一問題,能夠實現穩定的高速數據通信。
一、EPP接口協議介紹
EPP協議最初是由Intel、Xircom、Zenith三家公司聯合提出的,于1994年在IEEE1284標準中。EPP協議有兩個標準:EPP1.7和EPP1.9。與傳統并行口Centronics標準利用軟件實現握手不同,EPP接口協議通過硬件自動握手,能達到500KB/s~2MB/s的通信速率。
1.EPP引腳定義
EPP引腳定義如表1所列。
表1EPP接口引腳定義
引腳號SPP信號EPP信號方向說明
1StrobenWrite輸出指示主機是向外設寫(低電平)還是從外設讀(高電平)
2~9Data0~7Data07輸入/輸出雙向數據總線
10AckInterrupt輸入下降沿向主機申請中斷
11BusynWait輸入低電平表示外設準備好傳輸數據,高電平表示數傳輸完成
12PaperOut/EndSpare輸入空余線
13SelectSpare輸入空余線
14AutofdnDStrb輸出數據選通信號,低電平有效
15Error/FaultnDStrb輸入空余線
16InitializeSpare輸出初始化信號,低電平有效
17SelectedPrinternAStrb輸出地址數據選通信號,低電平有效
18~25GroundGroundGND地線
2.EPP接口時序
EPP利用硬件自動握手實現主機與外設之間的高速雙向數據傳輸,軟件只須對相應端口寄存器進行讀/寫操作。
(1)EPP寫操作時序如圖1所示。
CPU實現向外設寫數據的操作步驟如下:
①程序對EPP數據寄存器執行寫操作;
②nWrite置低;
③CPU將有效數據送到數據總線上;
④nDStrb(nAStrb)變低(只要nWait為低);
⑤主機等待nWait變高,確認數據發送成功;
⑥主機等待nWait變高,確認數據發送成功;
⑦EPP寫周期結束。
(2)EPP讀操作時序如圖2所示。
CPU實現從外設讀數據的操作步驟如下:
①程序對相應EPP端口寄存器執行讀操作;
②nDStrb(nAStrb)置低(如果nWait為低);
③主機等待nWait為高,確認數據發送成功;
④主機從并行口引腳讀取數據;
⑤nDStrb(nAStrb)置高;
⑥EPP讀操作周期結束。
3.EPP端口寄存器
EPP接口除了保留SPP的3個端口寄存器以外,還新增了5個端口寄存器,如表2所列。
表2
地址端口名稱方向
基地址+0SPP數據端口寫
基地址+1EPP狀態端口讀
基地址+2EPP控制端口寫
基地址+3EPP地址端口讀/寫
基地址+4EPP地址端口讀/寫
基地址+5EPP數據端口讀/寫
基地口+6未定義(32位傳輸)讀/寫
基地址+7未定義(32位傳輸)讀/寫
EPP狀態端口寄存器
WAITINTRUSER1USER2USER3××TMOUT
WAIT:Wait狀態位(1有效);
INTR:中斷請求狀態位(1有效);
USER1~USER3:用戶自定義;
TMOUT:保留(EPP1.7)超時標志位(EPP1.9)。
EPP控制端口寄存器。
××DIRIRQENASTRBINITDSTRBWRITE
DIR:方向位(1輸入,0輸出);
IRQEN:中斷使能位(1有效);
ASTRB:地址選通位(0有效);
INIT:初始化(1有效);
DSTRB:數據選通位(0有效);
WRITE:讀/寫狀態位(0:寫,1:讀)。
讀取接口狀態和控制接口都只須對相應的端口寄存器進行操作。以初始化為例:
讀操作初始化:outportb(port+2,0x24);
//port為SPP數據端口地址
寫操作初始化:outportb(port+2,0x04);
//port+2為EPP控制端口地址
4.EPP1.7和EPP1.9
EPP接口最先有EPP1.7標準定義,由于硬件廠商的原因,EPP現有兩個標準:EPP1.7和EPP1.9,可以在BIOS/設備/并行口(BIOS/PeripheralSetup/ParallelPortMode)方式中進行設置。兩者有如下不同點:
(1)EPP狀態端口寄存器的最低位bit0,在EPP1.9中定義為TMOUT。在EPP操作時序中,如果PC機數據(地址)選通信號變低后,且在10μs時間內,外設未能將nWait置為低,則TMOUT置為1,表示延時。
(2)EPP1.9標準中,只有當nWait為低時,才能開始一個操作周期;但在EPP1.7中,無論nWait狀態如何,nAstrb(nDstrb)都會被置低,從而開始一個新的數據(地址)操作周期。
二、EPP接口傳輸數據的一個實例
在某單片機系統中,須要將單片機系統中數據存儲器的大量數據傳輸到PC機中進行分析處理。EPP接口(采用EPP1.7標準)硬件電路及軟件流程圖如圖3~圖5所示。
GAL譯碼電路方程式為/O1=/I1*/I2*/I3*I4*/I5,EPP接口選通地址為2000H。當單片機執行如下指令:
MOVDPTR,#2000H
MOVX@DPTR,A
就將寄存器A中的數據鎖存到數據總線上,便于PC機利用EPP接口進行讀操作。
C語言例程:
#defineSPPDATA0x0378//定義各寄存器地址
#defineSPPSTAT0x0379
#defineSPPCNTL0x037A
#defineEPPADDR0x037B
#defineEPPDATA0x037C
#include<stdio.h>
FILE*fp;
Intdata;
Longi;
intk;
fp=fopen(filename,"wb");//打開要存儲數據的文件
outportb(SPPCNTL,0x24);
//向控制端口發00100100代碼,初始化為讀操作模式for(i=0;i<524288;i++)
{
while(!((inportb(SPPSTAT))&0x80))
//查詢是否發送完畢
{}
data=inportb(EPPDATA);//讀數據
fputc(data,fp);//將數據存入文件
}
fclose(fp);//關閉文件
單片機匯編語言程序為:
FLAG1BITP1.7;標志位
FLAG2BITP3.4
STADDEQU0000H;要傳輸數據段的起始地址
NUMEQUFFFFH;要傳輸數據端的字節個數
COMMUN:MOVDPTR,#STADD
COMM1:MOVXA,@DPTR
PUSHDPH
PUSHDPL
MOVDPTR,#EPP_CE
MOVX@DPTR,A
POPDPL
POPDPH
SETBFLAG1;將P1.7置高
CLRFLAG2;將P3.4置低
JBFLAG1,$;查詢P1.7為低,即nDStrb為低,表示PC讀操作已完成
SETBFLAG2;將P3.4置高
SETBFLAG1;將P1.7置高
INCDPTR
CJNENUM,COMM1;循環NUM次
RET
實際應用該接口電路,能實現1MB/s的傳輸速率,并且性能穩定可靠。
如果應用EPP1.9標準,硬件電路不用變動,軟件中可以省略對nWait進行判斷的環節,速率能接近2MB/s。
1.1問題定義及內容簡介
本系統是人事管理系統,它主要實現管理員如何對普通用戶進行授權,如何插入、刪除一個員工的信息,用戶如何瀏覽員工的所有信息,以及用戶如何查詢自己想要的結果,也即是通過輸入查詢條件,顯示符合條件的員工記錄以及如何顯示這個員工的全部信息。如何對查詢或統計出來的符合條件的記錄用報表的形式打印出來,窗口打開時的排放順序,也即是平鋪還是重疊,最后得提供一下如何使用這個系統,如何解決用戶可能會遇到的問題以及這個系統中的難點和開發技巧等等。
本系統包括8個模塊,即系統,包括重新選擇用戶和退出兩個功能。系統管理,包括人員編碼維護、用戶授權和程序定義。輸入,包括基本信息、婚姻信息、學歷信息、考勤信息和工資信息的插入和刪除。查看,包括基本信息、婚姻信息、學歷信息、考勤信息和工資信息的瀏覽,還有通過輸入查詢條件查詢用戶所要的記錄,還可以雙擊某個員工所在列,就可以顯示出這個員工的所有信息。維護,包括基本信息、婚姻信息、學歷信息、考勤信息和工資信息的修改,這個功能只能由管理員來操作,普通用戶沒這個權力。報表,包括基本信息、考勤信息以及工資信息的查詢、統計和打印。窗口,包括平鋪和重疊,即窗口的排放形式是平鋪還是重疊的。幫助,包括這個系統的介紹和對這個系統可能出現的問題的解答。
1.2研究背景與研究意義
隨著計算機技術的飛速發展,計算機在企業管理中應用的普及,利用計算機實現企業人事檔案的管理勢在必行。當前企業信息管理系統正在從C/S結構向B/S結構轉移,但是由于安全性等方面的因素,C/S結構的管理信息系統仍然占據企業管理信息系統的主流。
人事管理系統是現代企業管理工作不可缺少的一部分,是適應現代企業制度要求、推動企業勞動人事管理走向科學化、規范化的必要條件。
人事管理系統可以用于支持企業完成勞動人事管理工作,有如下3個方面的目標。
1支持企業實現規范化的管理。
2支持企業高效率完成勞動人事管理的日常業務,包括新員工加入時人事檔案的建立,老員工轉出、辭職、退休等。
3支持企業進行勞動人事管理及其相關方面的科學決策,如企業領導根據現有的員工數目決定招聘的人數等。
1.3論文各章內容介紹
第一章緒論里主要介紹了問題定義和內容簡介,以及研究背景與研究意義,第二章主要介紹了系統功能需求分析數據字典,第三章主要介紹了系統設計,包括系統總體系結構設計、系統數據模型設計以及系統開發與運行環境確定。第四章主要介紹了各子系統體系結構設計,包括本模塊各子模塊功能、接口、界面設計和遇到的主要問題及解決方案,還介紹了用戶使用手冊,包括系統功能簡介、運行環境簡介,系統運行與操作指南,還介紹了系統評價,包括系統主要功能、特點介紹,系統存在不足與改進方案以及畢業設計心得與收獲。
2.系統需求分析
2.1系統功能需求分析
該系統需要完成如下功能:
2員工各種信息的輸入,包括員工的基本信息、學歷信息、婚姻狀況、考勤信息、工資信息。
3對用戶進行授權。
4員工各種信息的修改。
5對于轉出、辭職、退休員工信息的刪除。
6按照某種條件,查詢統計符合條件的員工信息。
7對查詢、統計的結果打印輸出。
8人事系統的使用幫助。2.2數據字典
數據字典是各類數據描述的集合,它是進行詳細的數據收集和數據分析后所獲得的主要成果。
數據字典通常包括以下5個部分:
2數據項。數據項是不可再分的數據單位。
3數據結構。數據結構反映了數據之間的組合關系。一個數據
結構可以由若干個數據項組成,也可以由若干個數據結構組成,或由若干數據項和數據結構混合組成。
4數據流。數據流是數據結構在系統內傳輸的路徑。
5數據存儲。數據存儲是數據及其結構停留或保存的地方,也是數據流的來源和去向之一。
6處理過程。處理過程的具體處理邏輯一般用判定表或判定樹來描述。
數據字典是關于數據庫中數據的描述,即對元數據的描述。數
據字典是在需求分析階段建立,在數據庫設計過程中不斷修改、充實、完善的。
針對本系統,通過員工管理內容和過程分析,設計的數據項和數據結構如下:
11員工基本情況。包括的數據項有員工號、員工姓名、性別、所在部門、身份證號、生日、籍貫、國籍、民族、婚姻狀況、健康狀況、政治面貌、參加時間、血型、開始工作時間、家庭住址、聯系電話、崗位代號。
12員工婚姻狀況。包括的數據項有員工號、愛人代號、愛人姓名、愛人生日、結婚時間、愛人工作單位、愛人政治面貌、愛人工作職務。
13員工學歷信息。包括的數據項有員工號、學歷、專業、畢業時間、畢業學校、學校類型、外語1、外語1級別、外語2、外語2級別。
14員工考勤信息。包括的數據項有員工號、姓名、日期,本月天數,公休假天數,應出勤天數,請假,節假日加班,其它加班。
15員工工資信息。包括的數據項有員工號,姓名,底薪,補貼,獎金,加班,代扣養老金,代扣醫療保險,代扣住房公積金,所得稅,房貼,房租,實發工資。
16人員編碼信息。包括的數據項有人員編碼,人員姓名,密碼。
17用戶授權信息。包括的數據項有序號,人員編碼,程序號。
18系統設計
3.1系統總體系結構設計
人事管理系統可以用于支持企業完成勞動人事管理工作,有如下3個方面的目標。
42支持企業實現規范化的管理。
43支持企業高效率完成勞動人事管理的日常業務,包括新員工加入時人事檔案的建立,老員工轉出、辭職、退休等。
44支持企業進行勞動人事管理及其相關方面的科學決策,如企業領導根據現有的員工數目決定招聘的人數等。
本系統開發設計思想有以下幾點。
11盡量采用學校現有軟硬件環境,及先進的管理系統開發方案,從而達到充分利用學校現有資源,提高系統開發水平和應用的目的。
12系統應符合學校人事管理的規定,滿足學校日常人事管理工作需要,并達到操作過程中的直觀、方便、實用、安全等要求。
13系統采用C/S體系結構,Client(客戶端)負責提供表達邏輯、顯示用戶界面信息、訪問數據庫服務器;Server(服務器端)則用于提供數據服務。系統分析等前期工作應盡量詳細完善,以便學校以后體系結構的改變,對于一些安全性要求不高的信息可以方便地采用Brower/Server的方式進行訪問。
14系統采用模塊化程序設計方法,既便于系統功能的各種組合和修改,又便于未參與開發的技術維護人員補充、維護。
15系統應具備數據庫維護功能,及時根據用戶需求進行數據的添加、刪除、修改、備份等操作。
3.2系統數據模型設計
關系模型:
員工基本信息(員工號,姓名,所在系號,所在系名,性別,生日,籍貫,國籍,民族,身份證號,婚姻狀況,健康狀況,政治面貌,參加時間,血型,開始工作時間,家庭住址,電話,崗位代號)
員工婚姻信息(員工號,愛人代號,愛人姓名,愛人生日,結婚時間,愛人工作,位,愛人政治面貌,愛人工作職務)
員工學歷信息(員工號,學歷,專業,畢業時間,畢業學校,學校類型,外語1,外語1級別,外語2,外語2級別)
員工考勤信息(員工號,姓名,日期,本月天數,公休假天數,應出勤天數,請假,節假日加班,其它加班)
員工工資信息(員工號,姓名,底薪,補貼,獎金,加班,代扣養老金,代扣醫療保險,代扣住房公積金,所得稅,房貼,房租,實發工資)
人員編碼(人員編碼,人員姓名,密碼)
1.1完善的信息管理制度和信息管理設備。為了交通工程建設工作的順利開展,需要相關負責人員對信息管理工作引起足夠的重視,設立專門的信息管理部門,并且根據工程的實際需求,購置信息管理的相關設備,如計算機、打印機和攝像機等。同時,所有設備必須能夠與網絡鏈接,實現信息共享,這樣更加方便為交通工程提供天氣和交通狀況等基礎信息,為交通工程建設提供周到的信息服務。依據交通工程建設的實際情況,擬定信息管理制度,保證交通工程建設的順利進行。為了確保信息管理工作的貫徹落實,可以將信息管理任務進行合理分配,將具體責任明確到個人,這種工作模式可以有效提升信息管理工作的實效性和周密性。1.2信息管理系統的運作方法。信息管理系統就是通過收集信息,整合信息以及查詢、檢索等功能共同組成的數據采集系統,通過借助網絡技術實現信息采集和共享,各個施工單位和業主都可以通過網絡訪問數據系統。除此之外,該系統還支持用戶上傳信息,當系統管理員判定為有用信息之后,會存儲在數據庫內,方便其他單位和本單位查閱,這種模式下,系統內的信息會不斷充實和壯大,最終形成一個較為全面的數據庫,為交通工程提供信息服務。1.3對信息的收集、傳遞、管理和歸檔的要求。交通工程在建設的過程中會產生很多重要文件,包括施工方面的文件、設計方面的文件和監理方面的文件,這些文件從屬不同部門,在施工的過程中進行查閱時很容易產生文件混亂或者丟失的情況。鑒于以上問題,更加突出了信息管理部門的重要性,為了保證交通工程建設的相關文件能夠得到妥善處理,信息管理部門可以對交通工程建設相關的文件進行收集,采用集中管理的方式,確保施工完成后相關文件可以正常存入檔案。
2現代化信息管理的主要內容
2.1財務支付管理。單位在對各類支付報表進行審查時要將報表中的所有編碼與業主頒布的有關編碼進行對比,出現編碼錯誤的要及時進行修正;同時,施工管理部門在上報財務支付報表時,除了提交紙質材料外,還要同時提供電子版的財務支付報表,方便進行存檔。2.2工程質量管理。質量管理工作是整個工程從設計階段到施工階段再到最后的驗收階段都需要嚴格執行的工作,只有對各個階段進行嚴格的質量控制才能保證整體工程的質量和使用性能。施工的過程中,質量報表是重要的參考內容,具體質量要求需要遵循業主發出的施工準則和質量規范來確定,最終由信息管理人員對質量報表及相關數據信息進行審核。與此同時,質量管理人員可以派出專業的質檢人員到施工現場對各個工序的施工質量進行實時監控,期間一旦發現與施工質量要求不符的現象必須嚴格處理。針對那些大型的交通工程,則采用GPS定位系統對工程的建設進程進行監控,這就體現了現代化信息管理對交通工程所起到的有利作用。2.3安全管理。對出現安全事故或者潛在隱患的地方,工程師應該及時地拍攝照片,并在圖片上標注拍攝日期、地點、拍攝人員等重要信息并及時地將圖片發送給各有關單位。當然,采用先進的信息管理設備對施工過程進行監控也可以起到預防工程事故發生的可能性。2.4工程進度管理。采用PROJECT等先進的軟件對施工單位編報的工程施工計劃進行審查,并可以采用定期或不定期的方式到工程施工現場進行勘察。同時,采用每周或每月拍攝施工進度照片的方式回報給業主,用來對比施工單位編制的進度表,看是否存在拖欠工期的現象。2.5合同管理。眾所周知,合同管理是工程施工管理的重要組成內容,也是降低成本、提高效益的有效途徑之一。施工合同的管理應該從合同的談判開始,經過簽訂、修改最后到保修日結束為止。合同管理不是單獨的工作,而是一項系統工程,需要施工企業和業主共同管理。將合同的紙質版與電子版分別保管,并請工程師對合同的有關內容嚴格把關。
3現代化信息管理系統在交通工程建設中的應用
3.1施工數據的采集系統。數據采集是對交通工程建設施工過程中產生的一些有價值的數據進行收集和整理,之后保存在系統的數據庫2.2設置CAXA數控車的加工路徑和自動編程。2.2.1設置刀具參數。在已完成的二維模型基礎上,點擊鍵盤上的Ctrl+Alt+T按鍵并選擇【刀具庫管理】命令菜單,對已有刀具的參數進行修改并保存,更換使用當前的刀具。2.2.2切削功能參數的設置。點擊對話框中的“加工參數”標簽即進入加工參數表。加工參數表主要用于對粗車加工中的各種工藝條件和加工方式進行設置。根據加工工藝的要求,依次設置加工參數、進退刀方式、切削用量、輪廓車刀參數。2.3生成刀具路徑及后置處理。(1)拾取輪廓,系統提示用戶選擇輪廓線。拾取輪廓線可以利用曲線拾取工具菜單,用空格鍵彈出工具菜單并選擇限制鏈拾取,當拾取第一條輪廓線后,此輪廓線變為紅色的虛線。系統給出提示并選擇方向后,系統自動拾取首尾連接的輪廓線,然后拾取毛坯輪廓并確定進退刀點。最后,指定一點為刀具加工后的位置。需要指出的是精加工內外輪廓和切槽加工時被加工輪廓不能閉合或自相交;在粗加工外輪廓時,加工輪廓與毛坯輪廓必須構成一個封閉區域,被加工輪廓和毛坯輪廓不能單獨閉合或自相交。生成的刀具路徑如下圖2、圖3。圖2外圓粗車刀具軌跡圖3粗槽刀具軌跡(2)后置設置,就是針對特定的機床,結合已經設置好的機床配置,對后置輸出的數控程序的格式等進行設置[3]。點擊【代碼生成】指令,按照加工工藝順序依次左鍵選取加工軌跡,右鍵確定即可生成CNC程序。CAXA數控車提供多種不同系統的代碼生成選項,用戶可根據需要選擇相應系統。
3結束語
利用CAXA數控車軟件對非圓曲線及圓弧槽類零件進行自動編程,可以大大提高產品的生產效率,保證尺寸精度,避免了手工編程在處理此類零件時的效率低下,易出錯等缺點。CAXA數控車在實際加工中的應用提高了數控車床的自動化水平,現在已經有全國上千家企業在使用,并受到廣泛好評,不但降低了投入成本,而且提高了經濟效益。
作者:趙曉明 單位:行唐縣交通運輸局公路路政管理站
參考文獻:
[1]顧京.數控加工編程及操作[M].北京:高等教育出版社,2003.
FLCS系統組成
圖書管理系統FLCS分為圖書采訪子系統、編目子系統、流通子系統、典藏子系統、期刊子系統、全文管理子系統、書目檢索子系統、閱覽管理子系統八部分,系統各部分既相互獨立,又能進行各部分之間的數據調用。該系統提供了豐富的數據接口功能,可以實現系統數據與MARC(ISO2709)數據的相互轉換,也可以將系統數據轉換為相應的文本數據,以供字處理軟件如WORD、條形碼打印軟件如EZ2等調用。該系統還具有聯合編目功能,可將本地或外地其他系統數據轉換為本系統數據,并能通過倒排文檔對其進行多途徑、高速檢索。另外,系統可以由用戶進行功能設置,根據各館實際情況靈活設置系統參數。系統幫助則是對本系統的詳細介紹及問題解答,幫助初學者迅速掌握并能夠實際應用。
總之,FLCS不但是一個標準的完整的圖書信息管理軟件,它還是一個開放的具有數據轉換與通訊功能的管理系統。
系統特點
√面向最終用戶,全部操作可視化
√系統代碼為32位,能充分發揮計算機軟硬件性能并具有高度安全性。
√自動化程度高:出版者、出版地、書目號自動調出、可自動套錄所購采訪或編目數據、自動判斷圖書借出與還回、自動計算超期罰款、讀者超期書自動提示等。
√系統參數設置靈活:可對圖書借閱期限、超期罰款金額等參數自由設置。
√具有數據轉換與通訊功能:系統數據與MARC(ISO2709)數據相互轉換、系統數據轉換為各種文本數據。
√具有聯合編目功能。
√系統開放性好:可將光盤數據或互聯網上數據復制到本系統建立全文數據庫以供讀者網上調用。
√完全實現INTERNET實時數據交互。
√系統全部采用4位記時,徹底解決2000年問題。
√允許自動即時存盤,避免數據掉電丟失。
√顯示器分辨率自動識別,充分適應多種顯示器。
√可存貯圖書具體內容及附帶圖片、聲音、動畫等信息。
√系統能自動檢測圖書輸入的復本與登錄號錯誤,確保圖書流通時正確無誤。
√系統具有圖書錯誤碼修復功能,對由于停電、死機等非正常原因造成的系統數據錯誤均可自動恢復。
√FLCS有完整的歷史功能,可記錄圖書借還、罰款、銷證、現金等多種數據信息。
√通過特殊算法,實現高速包含式檢索。
標準的軟件
一、標準的32位WINDOWS應用軟件
圖書信息集成管理系統FLCS應用平臺為:PC機操作系統:WINDOWS95及以上版本;網絡操作系統為:WINDOWSNT、NOVELL。FLCS徹底拋棄了16位操作系統,在WIN95以下版本的PC機操作系統上不能運行。FLCS全部代碼為32位,能充分發揮計算機軟硬件性能并具有高度安全性。
圖書信息集成管理系統FLCS完全采用圖形界面,支持WINDOWS下的不同軟件傳遞數據,不同軟件同時運行等所有功能。
二、標準的網絡軟件
圖書信息集成管理系統FLCS為標準的網絡軟件,通過FLCS我們可以實現幾十臺計算機同時編目、借還、檢索等操作。通過特殊的算法,FLCS在網絡上運行時,圖書借還、模糊檢索等速度得到了大幅度的提高。
從理論上講,FLCS的記錄限制為十億條,系統測試用HP(166/32M/2.1G)服務器,聯想(166/32M/2.1G)PC機工作站,管理200萬冊圖書,在10M網絡上運行時,檢索、借還等操作時均實現秒級延時。FLCS系統適用的網絡規模只受網絡操作系統限制,也就是說,只要所購網絡操作系統允許,您可以隨意增加入網微機數量。
三、標準的圖書館管理系統
系統支持CNMARC/USMARC/LCMARC(ISO2709)數據,書目及連續出版物著錄符合《國際標準書目著錄(ISBD)》和《中國文獻著錄標準(GB3792)》,書目條碼符合中國圖書館行業條碼標準(Code39)。
FLCS60新增功能
√允許自動即時存盤,避免數據掉電丟失。在進行數據錄入、圖書借還等操作時,系統可將數據隨時存盤,以防因機器異常錯誤而造成數據丟失。
√顯示器分辨率自動識別,充分適應多種顯示器。操作窗口中的項目隨窗口的大小自動調節
√可存貯圖書具體內容及附帶圖片、聲音、動畫等信息。
√集成科技論文管理系統。
√多條件組合數據處理。在打印、統計、數據轉換等操作時,用戶可根據自已的需要進行組合數據處理,只輸出自己所需要的數據。
√徹底拋棄數據接口,完全實現INTERNET實時數據交互。系統通過C/S運算模式,將數據運算置于服務器端,實現了大批量數據的包含式檢索。
√所有打印均具有預覽功能,所有報表列超過長度均可自動折行。
√系統允許多個窗口同時操作,例如在不關閉借還窗口的情況下可以進行圖書預約、流通查詢、罰款登記等流通系統下的所有操作。
√增加多種統計功能。系統增加如編目階段統計、流通分類統計、流通明細流通、藏書分類統計等功能。
√增加多個數據字典
√增加欲超期查詢,可檢索出將要超期的讀者并可打印輸出。
√可方便的打印圖書借閱證。
√可進行批量銷證。
√可進行批量典藏及分冊典藏。
√檢索結果與檢索條件分離,可保留多個檢索結果。
√豐富借閱制度,可對不同類型讀者、不同類型圖書,設置不同的借閱權限。
√可將系統臨時文件放于本地,加快了程序運行速度。
圖書采訪
圖書采訪子系統的主要功能是記錄采訪信息并向編目子系統提供數據。圖書采訪子系統主要由數據處理、查詢、統計打印、圖書驗收、信函定書幾部分組成。下面就幾個功能做一點解釋說明。
一、數據錄入:通過ISBN號可以調入MARC數據、出版者數據并在輸入ISBN號時進行。
圖書館可以外購采訪數據或從互聯網上下載圖書采購數據,然后通過數據錄入功能自動追加到采訪系統中來。在進行數據錄入時系統自動記錄圖書出版者信息,保證一次錄入多次調用。在進行數據錄入時系統自動,也就是說,如果您要采購的圖書已訂購或已收藏,系統會給您相應的提示。系統安全性校驗。例如,如果沒有輸入正題名、復本為0或過大,系統會給出相應的提示。數據攜帶。報紙科別、出版日期、復本、書商名信息系統會自動攜帶。
二、批量自動:系統將采訪錄入庫數據根據ISBN號、書名去采訪主庫、編目主庫依次查找,如找到則系統提示為重書。如果為重書,則可以修改其訂數據或將其刪除。
三、打印訂單:系統可打印標簽格式的訂單,此訂單格式已得到新華書店等書商允許。
四、圖書驗收:FLCS提供圖書驗收功能,通過圖書驗收,FLCS自動分配圖書登錄號。我們也可以不使用圖書驗收,而圖書編目時編目驗收一次完成。
圖書編目
圖書編目時系統自動調用采訪子系統數據及所購MARC數據,圖書編目完成后,可將數據交送到編目主庫及流通子系統進行圖書典藏及流通。圖書編目子系統大致有圖書編目、自動、統計打印、數據轉換、數據維護幾部分組成。
一、圖書編目:FLCS采用固定條目式錄入方式,通過多種輔助功能加快了圖書編目速度。
√圖書編目時可以自動調入圖書采訪數據、圖書驗收數據、所購MARC數據、出版者數據等。
√在鍵入ISBN號時進行自動。
√可以輸入圖書內容。在此,可以輸入圖書文本內容,也可以將圖書內容通過復制、粘貼的方式將圖書內容復制到系統中。
√嵌入文件:在此,可以利用WINDOWS的嵌入功能嵌入圖片、聲音、動畫等。
√出版地、出版者等數據自動記憶。
√開本、頁數等自動加"cm"、"頁"。
√叢書名等字段自動攜帶。
√種次號自動給出。
√正題名、分類號、復本、登錄號錯誤提示。
二、編目:FLCS提供自動的批量功能,如果有重書系統則將新書與庫存圖書同時顯示出來,用戶可以對其直接進行修改。
三、檢查登錄號排序:圖書登錄號是圖書館每一冊書的唯一標識,圖書管理系統實際上是通過登錄號進行圖書借還的,如果在圖書錄入過程中登錄號或復本輸入錯誤,則會造成圖書借還錯誤。FLCS提供了"檢查登錄號排序"功能,通過它,我們可以檢查出重復的及不連續的圖書,并可打印輸出,以供我們改正。
四、打印統計:FLCS允許用戶進行多條件打印和統計,各條件可任意組合。例如我們可以統計某段時間加工的某類中的某語種的圖書編目情況。
五、數據轉換:FLCS允許用戶外購MARC數據、允許用戶建立聯合編目,FLCS還允許用戶將系統數據生成MARC數據及各種文本數據以便和其他軟件交換數據。
六、數據交送:FLCS允許批量調撥交送,也就是說,我們可以將要交送的數據指明其館藏位置、是否流通、條碼號與登錄號是否一致等圖書典藏信息,在進行圖書交送時每一冊圖書都使用這一信息,對少量具有不同典藏信息的圖書,我們再通過圖書典藏子系統將其更正。這樣就避免了對每一冊都進行典藏調撥,從而簡化了手續,加快了圖書加工速度。
圖書流通
圖書流通是用來記錄圖書借還信息的,必需有書有證才能進行圖書流通,流通子系統中的圖書數據來自編目子系統。
一、圖書借還:FLCS的借還操作簡捷、高效,無論借還操作還是借還速度都在同類產品中處于領先地位。
√圖書借還自動識別,在借還過程中不用任何鍵盤切換操作。
√圖書還回時自動計算圖書超期罰款。
√圖書借還時自動檢測借書或還書讀者是否有超期書,如有超期書則出現提示。
√可自動建立圖書條碼號與登錄號的對應關系。
√自動檢測讀者數據:包括讀者借數、掛失、資格、押金余額、書證限期等。
√自動檢測圖書數據。
√自動還約書記到。在圖書被還回時,如果此書已被預約,系統則自動所約圖書記到。
二、借閱統計:FLCS可按分類法統計出所有大類在某段時間的借閱種數、冊數及罰款多額。FLCS可統計出某段時間內的詳細借還情況。
三、圖書預約:如果讀者檢索到的圖書已被借完,他可以辦理預約手續,以取得下次借閱的優先權。讀者可以通過INTERNET網絡查詢到自己的約書是否已到,圖書館也可以定期打印預約到書單發給相關讀者以通知其約書已到。
四、查詢:
1.用戶可通過六種不同的渠道查詢圖書流通或讀者借閱情況。
2.FLCS有查詢欲超期讀者功能,通過對查詢日期的設置,可以檢索出已到期的讀者和將到期的讀者,以通知讀者提前還書。
3.通過對圖書借閱頻率的查詢,用戶可以評出各類熱門書和滯借圖書。
4.FLCS有詳細的借還記錄,通過借還歷史查詢,用戶可以方便的知道某段時間內某書曾被哪些讀者借過。如果出現撕書等違規現象,FLCS的歷史查詢會很大的縮小所要調查的讀者范圍。
五、罰款:FLCS系統的罰款只是從讀者押金中扣除而不涉及到現金。FLCS的罰款有詳細的歷史記錄,讀者可通過INTERNET對自動的罰款情況進行查詢。
六、書證管理
1.在進行讀者辦證時,系統攜帶除姓名之外的所有數據,而加快的辦證速度。在進行讀者辦證時,可以嵌入讀者照片,以供打印讀者借閱證及圖書借還時使用。
2.FLCS可以方便的打印讀者借閱證。
3.FLCS進行單個或批量銷證,可方便的打印出某一單位的到期或將要到期的讀者清單,并標其借閱信息及押金余額等。這對學校圖書館來說是非常重要的,通過這一功能,用戶可以只對班級進行銷證工作,而不涉及到單個讀者。
4.FLCS的賬務管理工作實用而嚴謹,用戶只有在辦證、銷證、交款與退款處涉及到現金,其他罰款都是從押金扣除而不涉及到現金流動。FLCS有詳細的現金流通記錄以供查詢。
5.圖書錯誤修正:圖書在流通過程中會自動關聯許多數據庫,如果在關聯過程中發生停電、死機等異常錯誤而使數據失去關聯,則會造成圖書借還不成功,這時,我們可以通過圖書錯誤修正功能修復圖書和讀者數據,以使圖書可以繼續借還。
期刊管理
期刊管理由期刊訂購、現刊管理、過刊管理三部分組成,過刊編目完成后,可以通過數據交送,將數據交送到流通子系統進行過刊借還。
一、期刊訂購:期刊訂購是用來記錄期刊訂購信息的。
1.期刊增訂:在進行期刊增訂時,系統自動檢測所錄入期刊是否已訂購,并給出提示信息。
2.打印訂購清單:用戶可以對不同書商、語種、出版頻率打印訂購清單,并可以將期刊訂購數據生成EXCEL文檔,以用來數據交換。
二、現刊管理:現刊管理要調用期刊訂購數據并為過刊管理積累數據。
1.現刊記到:現刊記到時,系統自動調入訂購數據,自動計算應到期號,自動生成本期訂價,自動對應語種及排架號,自動檢測已到期與缺期。
2.打印裝訂通知單:系統自動檢測已到齊期刊并打印輸出,用戶可根據此清單進行現刊下架。
三、過刊管理:過刊管理由過刊編目、打印著錄卡片、財產賬等幾部分組成。
過刊編目:過刊編目時系統自動調用訂購數據、現刊數據及現刊下架數據,系統自動計算現刊合訂價,自動給出分類號等。
圖書典藏
通過圖書典藏,用戶可以指明每冊書的條碼號、館藏位置、是否允許流通等信息。FLCS允許用戶進行批量交送典藏然后再對個別圖書進行典藏登記的方式,從而簡化了典藏手續,加快了典藏效率。
一、圖書典藏:在圖書典藏時,用戶可以指定每冊書的條碼號也可以不指定,如果不指定,用戶可以在圖書借還時再建立圖書登錄號與條碼號的對應關系。
實際上,FLCS允許用戶不經過圖書典藏而直接進行圖書流通,這反應了FLCS的可簡可詳的設計思想
二、統計打印:通過統計打印功能,用戶可以方便的知道在某段時間內向圖書館各部門交送了多少圖書,并可打印出那些圖書的詳細列表。
三、圖書剔舊:FLCS允許用戶進行單冊書剔舊,剔舊書作為歷史保留并可隨時打印輸出。
論文管理
FLCS60論文全文管理系統,通過這一系統,用戶可以從光盤上、互聯網上等媒體上下載信息,建立自己的全文數據庫。FLCS的論文管理系統允許用戶通過WINDOWS的OLE功能存放WORD文檔、圖片、聲音、影像等多媒體信息,它是一個有效的多媒體管理工具,同時又是一個得利的辦公助手。
用戶建立的全文數據可以通過FLCS的INTERNET檢索系統通過網絡。
FLCS的INTERNET檢索系統
FLCS提供一個C/S結構的INTERNET檢索系統,通過該系統,用戶可以利用WWW瀏覽器,從所有上網的計算機上檢索到圖書館的館藏書目、讀者基本信息、讀者借書、預約到書、超期讀者、罰款記錄、最新圖書、借閱頻率最高的圖書及借閱頻最高的讀者、期刊數據、科技論文數據等信息。
該系統的服務器端配置為NT4、IIS3、ASP3、VFPODBC6、TCP/IP協議。
一、書目檢索:通過INTERNET檢索功能,用戶可以很方便的檢索到自已所需要的圖書,并能查到各分冊的館藏位置、及是否在館等信息。由于系統采用C/S結構,檢索運算在服務器端進行,網絡上傳輸的只是檢索式及檢索結果,從而大大減輕了網絡傳輸負擔,加快了檢索速度。
二、讀者檢索:通過讀者檢索功能,讀者可以在自己的計算機上檢索到自已的基本信息、所借圖書、罰款記錄、預約到書等信息。
三、論文檢索:FLCS允許用戶建自己的全文數據庫,并允許用戶將自己的全文數據庫通過INTERNET。通過論文檢索功能,用戶可以在自己的計算機上下載圖書館論文數據,并可進行下載、打印等處理。
觸摸屏檢索系統
FLCS提供了一個"傻瓜式"讀者檢索系統,該系統通過對整部中圖法的引用和書名、作者提詞索引,使觸摸屏檢索成為可能,適合于各學校圖書館。讀者檢索時,完全脫離鍵盤,不懂計算機和圖書館學知識的人員,也能用觸摸屏或鼠標很快檢索到所需圖書。系統采用前臺書目檢索,后臺自動打印借書單的方式,方便了讀者和圖書管理人員。
用戶關心的問題
1.計算機停電或死機會不會造成數據丟失
FLCS有即時存盤功能,被修改的數據會立即存盤,不會因計算機異常錯誤而丟失數據。
2.FLCS能否存貯多媒體信息
FLCS能存貯每冊書的文本、圖片、聲音、動畫等多媒體信息。通過FLCS的科技論文管理系統,用戶還能建立自已的多媒體資料庫。
3.FLCS能否打印讀者借閱證
FLCS能根據讀者辦證日期、讀者單位、讀者姓名或證碼打印讀者借閱證。
4.FLCS能否批量銷證
FLCS既能單個銷證,又能批量銷證。
5.FLCS系統是否易學易用
FLCS系統是標準的WINDOWS應用程序,界面友好,操作容易,只要有計算機常識就可維護使用。FLCS系統的數據流程與圖書館工作流程是相符的,只要懂圖書館業務,在一、兩周時間內就可熟練使用。
6.FLCS系統是否實用、是否具有先進性
FLCS的研制人員有圖書館學專業、計算機專業的大學畢業生,也有從事多年圖書館工作的老館員,FLCS的研制人員決定了其實用性。FLCS系統采用CLIENT/SERVER結構,實現Internet/Intranet信息,FLCS能從互聯網和光盤上下載信息,能存貯多媒體數據,所以FLCS系統當然是先進的系統。
7.FLCS能存放多少數據、能用于多大規模的網絡
理論上講,FLCS系統的記錄限制為十億條,系統測試用HP(166/32M/2.1G)服務器,聯想(166/32M/2.1G)PC機工作站,管理200萬冊圖書時,在檢索、借還等操作時均實現秒級延時。FLCS系統適用的網絡規模只受網絡操作系統限制。
8.我們是否可以外購數據及與其他圖書館交換數據
FLCS系統可以自動調用所購采訪數據、編目數據,FLCS可以生成標準MARC(ISO2709)數據以用于數據交換,FLCS也可以接收其他圖書館的MARC數據建立聯合編目。FLCS還可以和其他軟件如WORD、EXCEL等交換數據。
9.FLCS系統是否容易出問題、出了問題時怎么辦
系統全部代碼為32位,具有高度安全性,很少出問題。FLCS系統具有較強的自我修復能力,例如因停電、死機、機器硬件故障等原因造成FLCS系統不能正常運行時,可由系統自動修復。有縱橫公司用戶的地方即有縱橫公司商,縱橫公司已基本做到了服務本地化。
(1)動態權限策略
根據信息管理的具體應用業務流程,并且結合系統級安全策略,動態對系統中的不同信息和用戶賦予不同的權限。例如,在OA系統中,可以設定系統中的具體文檔、合同的閱讀者和審核者范圍,甚至可以對哪些用戶可以文檔中某一部分的內容進行閱讀或者修改的權限進行設定,采用動態權限機制來保證系統的安全;
(2)操作記錄
將用戶操作進行自動記錄和存檔,同時保存文檔修改之前和之后的版本,從而記錄下文檔的修改軌跡。
2安全技術具體應用案例
2.1信息管理系統安全分析
由于電力市場的特點決定,電力系統參與的各個主體分別代表了不同的利益團體,例如電力公司信息管理系統中的交易熱暖,能夠申報授權范圍內的交易數據,對市場信息進行查詢;結算人員可以對各類交易的執行情況和執行結果進行考核結算。因此,為了防止系統用戶在信息管理系統中進行越權操作,或者操作不當給各方帶來的損失,需要對電力公司的信息管理系統進行安全控制。由于電力公司所涉及的業務廣泛,為此電力公司內部信息管理系統數量眾多,主要包括負責對發電廠、輸配電線、變電站的正常運行和生產進行監控的SCADA/EMS系統,負責電網調度運行、電網通信、繼電保護進行綜合管理的DMIS系統,負責電力企業決策支持的MIS系統,以及負責電力企業辦公自動化的OAS系統等。根據電力行業的特點,要求在電力公司信息管理系統中必須要確保SCADA/EMS系統的安全性,其他信息管理系統安全性要求也較高。
2.2信息管理系統網絡結構設計
目前,為了提高電力公司信息管理系統的安全性,電力公司采取如圖1所示的,包括SPnet(電力信息網)和SPDnet(調度信息網)的專用網絡和Internet公共網絡相結合的網絡結構。通過內網與外網的物理隔離,既滿足了MIS系統、OAS系統的Internet用網需求,同時也保證SCADA/EMS不能夠直接訪問Internet,從而最大程度上的保證系統安全。
2.3信息管理系統安全體系結構設計
信息管理系統的安全體系結構設計。在電力公司信息管理系統安全體系結構中采用了如下的安全策略來保證信息管理系統的安全。
(1)分區安全保護策略
根據電力公司內部各信息管理系統所管理業務的重要性,對信息管理系統的安全級別進行劃分,重點保護網絡內的安全區Ⅰ內的SCADA/EMS實時監控系統,和安全區Ⅱ內的交易系統;
(2)橫向隔離
安全區Ⅰ與安全區Ⅱ內部的時監控系統,和交易系統采用防火墻進行邏輯隔離,而安全區Ⅰ、Ⅱ與安全區Ⅲ、Ⅳ之間采用正向和反向專用的安全隔離裝置進行物理隔離;
(3)專網專用
SPDnet調度網提供兩個邏輯隔離的安全隔離裝置與安全區Ⅰ和Ⅱ進行通信,SPnet電力信息網與SPDnet調度網實現物理隔離;
(4)縱向認證與保護
安全區Ⅰ和Ⅱ的邊界都設置了具有加密和認證功能的安全網關,而Ⅲ和Ⅳ的邊界部署了防火墻;
(5)整個網絡只有安全級別最低的安全區Ⅳ通過防火墻直接訪問Internet
從如上的分析可以看出,根據不同信息管理系統的需要,可以靈活應用物理隔離技術、邏輯隔離技術,以及輔以系統安全技術和應用安全技術,來多方位的保證系統中信息管理系統的安全。
3結束語
1地理空間數據地理空間數據是林業資源管理信息系統建設的基礎,包括數字高程模型(DEM)、數字正射影像圖(DOM)、數字線劃圖(DLG)、數字柵格地圖(DRG)、遙感影像數據等。推薦使用DLG數據作為信息系統的基礎地理數據,有條件的可增加DOM、DEM、遙感影像數據等。地理空間數據的基本比例尺為1:10000,不推薦使用大于此比例尺的數據;確定系統所需的地理空間數據的數據形式、數據格式、完整性、精度、投影方式、坐標系、空間參考系、比例尺、時效性、數據規模、數據今后的增長情況等必備內容。確定地理空間數據的輸出內容和格式,確定數據的輸出方式,即確定屏幕顯示、電子數據拷貝、紙圖、Web等幾種方式中的全部或部分。
2森林資源空間數據圖形數據的現狀和系統建設的要求,包括數據形式、數據格式、完整性、精度、投影方式、坐標系、比例尺、時效性、數據規模、數據今后的增長情況等。確定森林資源空間數據與其他空間、屬性數據的接口。
3屬性數據屬性數據包括:基本屬性數據、森林資源屬性數據、其他林業專題屬性數據三類。
4數據加工對部分要素確實需要進行專業處理的,可根據具體要求進行格式轉換、數據分層、數據檢查、數據計算變換等工作。格式轉換應以選定的平臺自帶的轉換工具為主、自行編制的文件轉換程序為輔的方式進行;數據分層是指根據系統建設的需要對地理空間數據進行適當分層,以方便信息提取;格式轉換和數據分層后,應及時進行檢查,注意圖形數據和屬性數據是否丟失,發現有丟失的情況應根據原始數據及時進行更改和補充,并檢查各類圖形要素的完整性;遙感影像的處理主要包括影像的幾何校正、正射校正、融合和鑲嵌等。可用于系統中的常見遙感影像產品主要有TM(30米分辨率)、SPOT5(5米分辨率)和IKONOS(1米分辨率),局部可采用QUIKBIRD(0.61米分辨率),不同產品在處理方法上、數據精度要求上各不相同。
5程序編碼程序員需要根據系統需要完成系統代碼編寫,在完整的數據環境和軟硬件環境下進行系統測試、定型,編制技術報告、用戶操作手冊等文檔資料。
6試運行程序編碼完成后,系統移交用戶,進入試運行與評審驗收階段。試運行是檢驗系統是否達到用戶需求,檢查系統中是否存在的開發缺陷,編制系統測試報告。
7運行維護階段對使用者進行基本的操作技術培訓,使用戶能夠進行正常的系統使用和維護;根據用戶的使用意見和提出的問題,對系統及時進行修改和數據庫更新,使其更符合實際需求。
7.1系統安全系統安全設計的目的是確保信息系統使用安全,運行可靠。為達到數據保密的要求,宜采用后臺數據庫的方式對地理空間數據進行管理。
7.2系統與數據備份系統備份需要設計完備的系統備份方案,確保系統完整。在有條件的情況下,可采用雙數據服務器及雙應用服務器的方式對系統進行備份。數據備份可采用硬盤、光盤等;備份策略可采用完全備份、增量備份和差分備份。每周進行一次增量備份或差分備份,每半年進行一次全備份。
7.3可靠性處理說明系統運行過程中出現故障的補救措施或解決辦法。
7.4用戶權限管理根據用戶的職能不同確定系統操作權限,分為“系統管理員、數據管理員、網絡管理員、系統普通用戶”。
二、林業管理信息系統的功能
11GIS基本功能實現圖層控制與管理、地圖瀏覽、選擇、距離量測、面積量算、數據導入、編輯、檢查等功能。
2圖形編輯功能實現增加點、線和面特征,通過增刪或移動節點改變多邊形特征形狀,合并或分割同一層內線或面特征等功能。
3圖幅裝飾功能按指定屬性或空間分析結果設置圖形著色、樣式,按大小和樣式加載標題、文字、南北指針和網格。
4專題圖生成打印功能制作森林資源分布圖、山林現狀圖等林業標準專題圖,以及其他圖件的生成、打印。
1設計需求。在進行電力信息通信設備管理系統開發前,應對系統的設計需求有一個充分的了解,并對軟件系統的功能特性進行分析,確定解決設備管理問題的方案,隨后進行開發設計。信息通信設備管理系統的設計需求主要包括良好的人機交互界面、功能完善的通信系統設計以及高效率的數據庫設計等,應根據電力信息通信設備管理的具體需求,進行管理系統的開發與設計。
2設計步驟。電力信息通信設備管理系統的開發設計包括系統軟件設計和數據庫設計兩個階段:首先,對于系統軟件的設計,應對其軟件系統的結構設計以及組成模塊進行分析,確立每個系統模塊之間的關系和人機界面的主要功能。其次對于數據庫結構設計,應從電力信息通信設備管理系統的需求出發,確定相應的數據表及索引關鍵詞,同時選擇較優的數據儲存結構,從而提高整個電力信息通信設備管理系統的運行效率。
3設計原則:(1)安全可靠原則。基于電力系統對國民經濟發展及人民生活的重要影響性來說,電力信息通信設備管理系統的設計應嚴格遵守安全可靠性原則,保持程序設計及通信安全的嚴謹性,從而確保數據傳輸的可靠性,通過合理的系統設計和布局,最終達到整個系統運行穩定性的提升。(2)實用性原則。電力信息通信系統設計應采用良好的人際交互界面,并盡量使操作系統平臺簡單易懂,避免由于人員調動出現的電力通信工作人員不能及時掌握系統操作方法等問題。
二、通信設備的狀態檢修
1實現設備管理理念的轉變和管理基礎的夯實,是實行電力信息通信設備檢修的關鍵。換言之就是要從維護好設備轉變到使用好資產。同時在檢修策略制定時應根據其必要性和緊迫性進行安排,對于維護成本高且投入產出較低的設備提倡以換代修。另一方面,要學會將設備管理重點轉移到到科學分析上,從而促進設備狀態檢修的常態化。
2設備狀態檢修過程中應注意對數據的收集和整理,擺脫以往單一數據單一用途的做法,對各項數據進行分類梳理后,使之形成一個整體的系統,并從時間、指標等多角度對其進行對比分析,使單項數據能發揮出更大的作用,從而利于設備的狀態評價和檢修決策工作。
3采用先進的在線監測和輔助診斷技術,實現在線監測從報警到預警方向的發展,對可表征設備狀態的工況量進行監測。同時通過人工智能對設備數據進行分析處理、減少主觀隨意性,從而使設備狀態檢修更好的為設備管理服務,以適應智能電網的發展趨勢。
4充分貫徹資產設備全壽命周期管理理念,使通信設備的效益能夠得到更好的發揮。由此就需要加強設備選型、安裝調試以及運行維護等各方面的設備強化管理,這方面需要設計、采購、安裝調試、運維等各個部門的共同努力。
汽車來料信息管理對汽車運載的物料在料場各區域的管理,包括過磅、回皮、采樣、卸料等工藝流程。因現場已存在過磅、回皮、采樣系統等,為了實現整個汽車作業區的管理,我們對汽車在受料坑、料場卸料的區域增加一臺計算機,實時記錄進入該區域的汽車的信息,并接入到過磅、回皮、采樣系統局域網內。
2火車來料信息管理
火車來料信息管理不同于汽車來料信息管理,比汽車來料信息管理要簡單。火車行駛的路線固定,而汽車行駛的路線很隨便。實現火車來料信息管理的重點,在于識別火來運載物料進入企業時,需正確地識別出每列火車的車廂號碼,并準確的記錄。我們采用應用很廣泛的RFID火車車號識別天線,對火車車廂號碼的識別。火車來料信息管理包括對火車車號的自動識別、采樣過磅處數據接口的采集、翻車機動作信息的采集等。
3受煤坑卸料控制管理
受煤坑卸料控制管理是對進入受煤坑的汽車,通過螺旋卸料機將汽車運載的原料,卸載在受煤坑上,在打開受煤坑閥門后,通過輸送帶運輸至料場或料倉。
4料場設備控制管理
料場設備控制管理分為兩個主部分:一個是堆取料機控制管理;另一個是無軌機車位置識別及卸料管理。堆取料機控制管理采用千盟專利技術——感應無線車上位置檢測技術,通過在堆取料機、軌道、中控室安裝一套車上位置檢測系統,即可實現堆取料機與中控室之間的數據通信、數據交換等。無軌機車位置識別及卸料管理采用無線及GPS定位技術,通過GPS實現無軌機車在料場區域的定位,由便攜式PDA實現無軌機車卸料管理,并以無線的方式將無軌機車卸料數據發送到中控室。系統實現料場的設備控制管理采用兩種不同的通信方式,感應無線通信和工業無線通信。感應無線是通過鋪設在堆取料機軌道邊沿,由安裝堆取料機上的天線箱發出頻率,與編碼電纜多處交叉位置產生磁場,而達到識別機車位置。感應無線通信主要實現堆取料機的位置檢測,堆取料機狀態信號的采集等。無線通信具有通信速率快、數據傳輸安全等優點,主要實現汽車卸料數據的傳送、堆取料機堆取數據的傳送等。
5布料設備自動控制管理
布料設備自動控制管理主要是根據采集輸送帶狀態信息、布料小車狀態信息、料倉料位信息,并根據布料工藝流程,實現料倉與中控室、布料小車與中控室的相互通信,PLC將所有的信息連接在一起,通過程控的方式,實現布料小車自動操作。
6結語
LTE是一項寬帶無線通信技術,具有數據速率更高、成本更低、時延更短以及覆蓋質量、系統容量更好的特點。LTE是鐵路更早使用的GSM-R數字通信技術升級版的系統技術,與未來無線通信系統寬帶化、移動化以及IP化等發展趨勢相一致,可以為鐵路提供更加好的業務承載平臺。LTE技術可分為TD-LTE時分系統與FDD-LTE頻分系統,其中TD-LTE時分系統在國內占據主導地位,不但有知識產權,還具有配置比較靈活、頻譜利用率比較高的特點。
1.1TD-LTE網絡結構
TD-LTE網絡結構具有扁平化的特點,其組成部分即為eUTRAN演進無線接入網與eCN核心網。其中eCN核心網的組成部分就是服務網關和移動管理,其主要工作內容就是對用戶信息和數據安全性進行管理,還負責用戶鑒權、移動信令和軟交換等內容。而eUTRAN演進無線接入網的組成部分則是eNodeB基站,具有無線承載控制、無線資源管理和移動性管理以及數據尋址等功能。
1.2TD-LTE的技術特點
TD-LTE可以為核心網、具有增強功能的IP多媒體子系統、多媒體廣播多播技術等提供技術支持。同時還能夠對處于1.25~20MHz的帶寬單一頻段提供支持,而且并不需要進行上下行對稱頻譜。TD-LTE采用的技術包括正交頻分復用技術、多入多出技術、混合自動重傳技術以及AMC自適應調制編碼技術等,上、下行峰值的相關數據速率分別可以達到75Mbit/s、150Mbit/s。TD-LTE技術的頻譜利用率比較高,在進行數據傳輸時,其時延用戶面小于10ms(雙向),控制面小于100ms,而且還能支持具有非對稱性的上下行數據傳輸、多種方式的同頻組網、高速達到350km/h的移動用戶。另外,TD-LTE技術還為GSM-R系統升級提供技術支持,而且網絡建設成本比較低,比3G無線通信網絡低兩倍。TD-LTE技術還能夠通過VOIP協議開展承載話音等服務,為femto等微基站連接提供技術支持,具有比較靈活的覆蓋模式。
1.3TD-LTE頻率資源
國家分配給國內三大運營商的頻段分別為中國移動共獲得130MHz,分別為1880~1900MHz、2320~2370MHz、2575~2635MHz;中國聯通獲得40MHz,分別為2300~2320MHz、2555~2575MHz;中國電信獲得40MHz,分別為2370~2390MHz、2635~2655MHz。而較早使用在鐵路上的GSM-R技術則使用900MHz頻段,無法滿足TD-LTE寬帶通信數據移動業務的開展要求,因此可以考慮申請使用1785~1805MHz的TDD行業用戶頻段以及1447~1467MHz的固定移動用戶頻段等。
1.4TD-LTE系統容量
TD-LTE系統主要對通信的最大吞吐量這個要素進行考量,而且還會實現對最大用戶數的支持。在鐵路通信系統中,用戶數量和鏈狀覆蓋模式一般都比較有限,通常會用承載業務的質量與數量來表示吞吐量。而吞吐量的重要表征則是用戶峰值速率,一般都會受到控制信道開銷、時隙配比和調制方式等方面的因素影響。
1.5TD-LTE系統組網技術
TD-LTE為異頻、同頻以及混合等形式的組網提供技術支持。其中頻譜利用率最高的就是同頻組網,但是小區的同頻干擾會極大地影響到通信速率。而頻譜利用率較低的則是異頻組網,和同頻組網相反,不會對小區邊緣的通信速率產生太大影響。而混合組網雖然將同頻對控制信道的干擾減少了,也對邊緣通信質量與頻譜利用率進行了改善,但是卻仍然需要其他設備來為這項功能提供支持。因此,可以采用混合組網或者同頻來解決,將小區擴大,還要將小區邊緣重疊的區域進行壓縮并且減小,再結合ICIC小區干擾協調技術以實現對小區整體數據吞吐量的提高。LTE切換與GSM-R相似,其過程都是硬切換,由源eNodeB發起,再由UE進行輔助。當切換過程失敗之后,可以返回源小區。在切換的過程中,數據傳輸的時延至多只能是50ms。如果是二次連續進行切換,則其間隔最多為200ms。在對切換區進行設計時,列車經過的信號重疊區所用到的時間應該比切換間隔還要大。如果高鐵速度為350km/h,切換區長度至多只能是20m。而常規切換機制都要基于業務負荷控制、覆蓋功率預算、移動速度與移動位置,還需要對其進行強制切換。LTE在定位上精度要求比較高,一般可以達到10m量級。鐵路用戶的使用軌跡以及區域一般都具有固定性,采取的混合切換機制可以建立在功率預算以及位置之上。這樣,就可以將切換時間盡可能地減少,同時也能夠將切換的成功率切實提高起來。另外,減少切換時間,對小區邊緣的地方進行壓縮,還能夠實現對小區數據吞吐率的有效提高。
1.6隧道覆蓋技術
根據隧道漏纜覆蓋要求可以將允許路徑損耗值計算出來,如上行100.6dB,下行111.27dB。而當泄漏電纜頻段為1.8GHz,覆蓋長度為上行730m,下行為880m時,按照鐵路業務量的相關需求,每個射頻拉遠單元小區范圍可以達到4km。隧道內兩側都可以分別敷設一根漏纜,從而實現雙流多入多出。而通過RRU、直放站和TD-LTE數字射頻拉遠等中繼設備,可以將隧道LTE的覆蓋范圍進行有效擴大。
2TD-LTE在鐵路上的應用
由于IP具有連接特性以及LTE的高速寬帶等特點,LTE被廣泛應用于鐵路領域之中。其應用形式一般有列車視頻監控、列控車地傳輸、旅客多媒體業務服務、列車無線調度通信以及應急通信等等。如今LTE無線寬帶通信系統已經逐漸被應用于朔黃鐵路列控系統以及地鐵車地通信之中。而在鐵路中,TD-LTE網絡的主要業務組成有eCNS核心網和eUTRAN無線接入網、高速IP傳輸網、移動終端以及業務應用層。其中業務應用層包括RBC列控業務、TDCS業務、應急通信業務、視頻監控業務以及防災預警業務等等。
2.1無線調度系統
到目前為止,鐵路無線列調提供的業務只有兩種,包括窄帶數據業務和語音業務。通過VOIP技術,LTE可以使得一個eNB小區在同一時間滿足600個用戶的語音通信需求。另外,LTE技術還具備寬帶集群調度的功能,比GSM-R的系統容量更加大、時延也更加短,而且具有語音數據融合調度的特點。LTE還可以為視頻調度提供技術支持,有利于使用車輛的人進行精確定位,從而將列車調度的可靠性以及安全性有效提高起來。
2.2車載數據與視頻監控
車載數據具有五種類型:第一是列車設備運行監控數據,它可以對機車的電力與動力等相關設備狀態進行實時監控;第二是列車控制數據,其數據內容包括車機聯控、ATO、ATP以及列控等,具有較高的可靠性;第三是列車多媒體視頻廣播,能夠根據旅客的相關類型與地域的特點而播放高清視頻廣播,為旅客提供比較舒適的環境;第四是車廂視頻監控,可以對車廂以及乘客的狀態進行了解,從而為列車與乘客的安全提供保證;第五是列車外部視頻監控數據,能夠對司機的工作狀態進行監督以及了解,確保列車的駕駛安全。而調度中心也可以通過視頻而對車廂內外的實際情況隨時進行了解,從而掌握列車與乘客的狀態,確保列車與乘客安全。車載數據會通過數據而實現與單元之間的接入,然后再通過LTE把車內的IP局域網數據傳輸到地面上。TD-LTE列車與單元TAU相接入,可以支持多種專網頻段。而且在高速移動的前提下,TAU單元還能夠滿足其性能要求。在TAU單元中,可以將雙天線接口外置,而且能夠支持雙流以及多集。同時還可以內置NAT、DNS以及DNCPServer等多種功能,提供EEE802.3/3u的以太網接入。其管理界面以WEB方式建立,具有方便而且非常直觀的特點。TAU單元還對遠程維護功能提供支持,包括軟件升級、狀態管理以及配置管理三個方面。除此之外,還能夠與車廂內濕熱、高溫以及嚴酷電磁環境的相關使用要求相適應。
2.3LTE安全網絡
LTE網絡需要通過對容災進行備份而為鐵路安全數據提供可靠性的保證。首先就要采用雙層網絡與雙網冗余實現對核心網的連接,eNodeB板卡要進行冗余配備,然后再采用雙頻和雙網對其進行交織與覆蓋,必須要在系統安全冗余有保證的前提下,避免同頻干擾,從而為網絡的性能及其安全提供保證。
2.4旅客信息服務系統
如今社會經濟發展快速,信息化程度日漸提高,網絡越來越成為社會生活非常重要的一部分。而其中LTE可以通過單元TAU提供質量較優的多媒體信息服務,如網絡等。另外,還有高清視頻廣播服務以及乘客互聯網服務。其中高清視頻廣播服務采用的技術一般都是MPEG4或者H.264流媒體技術,乘客可以在車上觀看高清或者標清電視節目。其采用的技術碼率一般都是1.5~3Mbit/s。另外,還可以在實時性與數據丟包矛盾發生時,通過HARP重傳機制進行解決,從而使得圖像和視頻都能夠保持流暢以及穩定。而在乘客互聯網服務中,如果根據每輛列車有100個用戶來進行相關估計,當每個用戶都上網時,那么LTE網絡能夠提供的連接速率不會低于100kbit/s,能夠為乘客提供良好的互聯網服務,提高乘客舒適度以及滿意度。
3結語