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關鍵詞:衛星通信; 直擴通信系統; 干擾檢測; 參數估計
中圖分類號:
TN927+.2-34 文獻標識碼:A
文章編號:1004-373X(2011)17-0007-03
Research on Detection of Narrow-band Interference in DSSS System of Satellite
ZHANG Ai-min, WANG Xing-quan, ZHANG De-xing, WANG Tie-jun
(Communication Training Base of PLA General Staff Headquarters, Xuanhua 075100, China)
Abstract: An interference detection method of satellite direct sequence spread spectrum (DSSS) communication system is put forward. A complex vector signal in time domain must be constructed, then the Windowed Fast Fourier Transform(FFT)can be performed, finally the adaptive threshold of interference detection can be estimated according to statistical characteristic of the signal in frequency domain. The amplitude of spectral lines which exceeds the spectral lines of interference detection threshold can be identified as the spectrum of interference signal. According to characteristics of interference signal, the frequency, bandwidth and power of interference signal can be estimated. Theoretical analysis and simulation show that the method has good detection performance on interference detection in DSSS communication system of satellite.
Keywords: satellite communication; DSSS communication system; interference detection; parameter estimation
0 引 言
直接序列擴頻通信系統因具有較強的抗干擾能力和防截獲能力,在軍用衛星通信、GPS和軍事微波通信等系統中得到廣泛的應用。衛星通信的路徑損耗大,接收功率低,有用信號經常淹沒在噪聲當中,容易受到各種大功率信號的干擾。通過衛星通信干擾檢測器,可以使頻譜監測系統正確區分正常信號、惡意干擾信號和地面干擾信號,對于不同來源、不同性質的干擾信號實施不同處置措施[1-2]。
1 干擾檢測接收機信號和系統的基本模型
在衛星擴頻通信系統中,寬帶直接序列擴頻信號和加性高斯白噪聲在頻域上具有相似的特性,單頻或者窄帶干擾信號與二者相比在頻域上會呈現較高的峰值,利用這一不同特性對接收信號進行DFT,然后根據干擾信號在頻域上呈現的特性計算出干擾信號的功率、頻率和帶寬,由時域信號變換為頻域信號時采用加窗FFT,由于截斷后序列在邊界不連續,則會導致信號經過DFT變換之后出現頻譜泄漏。為了減輕DFT變換的能量泄漏,常用的方法是在對信號進行DFT之前進行加窗,文獻[3-4]對加窗FFT進行了詳細的研究。干擾檢測原理框圖如圖1所示。
式中:P(K)表示擴頻信號的頻譜;N(K)表示噪聲的頻譜;J(K)表示Δf的頻譜,K=0,1,2,…,N-1。復信號R(K)進行FFT后得到R(K)在數字頻域上不再具有以N/2點為中心的對稱幅頻特性[5],而是單邊帶頻譜特性,且與其Δf正負有關。當Δf為正值時,譜峰值出現在0~N/2-1之間;當Δf為負值時,譜峰值出現在N/2~N-1之間。正是這種不對稱的頻譜特征,決定了可檢測出Δf正負和大小,而對實信號進行FFT后只能檢測出Δf大小,但是正負無法確定。
要想判斷哪些譜線是干擾信號的譜線,必須有一個干擾檢測門限作為參考,當某一譜線的幅度大于干擾檢測門限時,判定為干擾信號頻譜。因此如何確定干擾檢測門限成為一個關鍵性問題。
2 自適應干擾檢測門限設置的理論依據
在很多情況下信號和干擾都是時變的,對干擾門限的選擇也不應該是固定的,門限設置太高,一些干擾信號難以檢測出來;門限設置太低,有用信號和噪聲會被誤認為是干擾,所以干擾門限的設計應該以接收信號的統計特性為依據[5]。
衛星直擴通信系統在低信噪比下工作,期望信號淹沒在背景噪聲當中,例如GPS擴頻信號要比背景噪聲低幾十dB。直擴信號在較大擴展比下,其頻譜類似白噪聲。當不存在干擾時,由于直擴信號的功率遠遠小于高斯白噪聲功率,從頻域上看,即P(K)N(K),所以P(K)+N(K)也近似服從窄帶高斯分布。由窄帶高斯分布的特性[4]可知,隨機變量P(K)+N(K)的包絡P(K)+N(K)服從瑞利分布,其相位服從[0,2π)的均勻分布,包絡的平方P(K)+N(K)2服從指數分布,包絡和相位在同一時刻是相互獨立的隨機變量[6-7]。現在假設干擾檢測門限為TH,那么必須滿足窄帶高斯信號的包絡平方不超過TH的概率逼┙于1,即:
這樣干擾檢測門限TH=n/λ就很容易確定,這里選擇TH=8/λ,當R(K)2大于TH時,在該頻率點上必然存在干擾,此時R(K)=P(K)+N(K)+J(K),但絕大部分頻段R(K)=P(K)+N(K),干擾信號帶寬相對于寬帶信號總是很窄的,所以R(K)2大于TH的譜線不能作為干擾檢測門限估計的樣本值。由此可見,估計干擾檢測門限的樣本值是隨著信號的變化實時更新的,能更好地適應信號和干擾多變的環境。
3 干擾信號的參數估計
由前面的分析可知,復信號經過加窗FFT后得到R(K)=P(K)+N(K)+J(K),根據這些樣本值可估計出干擾檢測門限,當R(K)2大于干擾檢測門限時,判定該頻率點存在干擾,根據頻譜特性還可以分析出干擾信號的功率和帶寬。這里假設采樣頻率為fs,這時的頻譜分辨率為F=fs/N(N為做FFT的點數),采樣頻率太大,會導致頻譜分辨率下降。根據抽樣定理可知,采樣頻率fs必須大于信號最高頻率的2倍才不會發生混疊失真,所以采樣頻率也不能太小,在工程應用中要根據實際情況確定[9]。
當第n點的譜線被判定為干擾時,該點的頻率Δf為:當n0且其絕對值大小為nF;當n>N/2時,Δf
還可以得到以下結論:
(1) 假設“連續”大于干擾檢測門限的譜線為第k1,k2,…,kn(0
(2) 假設“連續”大于干擾檢測門限的譜線為第k1,k2,…,kn(0
4 仿真與分析
假設接收端信號中存在窄帶干擾和單頻干擾,則選用3個正弦信號之和作為窄帶干擾模型。文獻[10]指出用多個正弦信號之和或由窄帶白噪聲模擬窄帶干擾幾乎具有相同的性能。那么接收信號為:
假設采樣頻率fs=8 000 Hz,這時的頻譜分辨率為F=fs/N=15.625。對上述數據進行了加窗FFT后首先估計出干擾檢測門限,TH=8/λ=45 037,大于干擾檢測門限R(K)2和對應的FFT點數如表2所示。
5 結 語
衛星通信干擾檢測是一項重要研究內容,本文首先分析接收信號模型,接著分析干擾檢測原理,確定了干擾檢測門限,最后對干擾檢測算法進行了仿真和驗證。計算結果表明,該干擾檢測方法可以方便地估計出干擾信號參數,而且估計誤差較小,適合工程應用。
參 考 文 獻
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[4]張春海,盧樹軍,張爾揚.基于加窗DFT的DSSS系統變換域窄帶干擾抑制技術[J].理工大學學報:自然科學版,2004(4):11-15.
[5]薛巍,向敬成,周治中.一種PN碼捕獲的門限自適應估計方法[J].電子學報,2003,31(12):1870-1873.
[6]張春海,薛麗君,張爾揚.基于自適應多門限算法的變換域窄帶干擾抑制[J].電子與信息學報,2006,28(3):461-465.
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[9]陳大夫,張爾揚,朱江.快速傅里葉變換載波頻偏估計算法[J].電路與系統學報,2006,11(2):128-132.
[10]CAOPZZA P T. A sing-chip narrow-band frequency-domain excuser for a Global positioning system (GPS) receiver [J]. IEEE J. of Solid State Circuit, 2000, 35(3): 401-411.
作者簡介:
張愛民 男,1977年出生,講師,碩士。主要研究方向為軍用無線通信與網絡、通信抗干擾技術。
王星全 男,1959年出生,高級講師。主要研究方向為無線通信。
關鍵詞 信息點;巡檢;J2EE
中圖分類號TN91 文獻標識碼A 文章編號1674-6708(2012)81-0200-02
0 引言
國內電信市場競爭越來越激烈,電信運營企業必須不斷地提高自己的運營水平,優化自己的管理方式,加強自己的核心競爭力。
目前許多電信運營企業的綜合機房代維業務的信息處理大多仍然停留在單機應用上,報表處理多以文件系統為主,各種業務數據得不到有效的利用。
這種人工的管理方式造成了錯漏現象時有發生,用戶投訴服務不及時,企業難以及時準確地了解各種業務情況,缺乏市場競爭的靈活性。同時,隨著綜合機房數量的增加,維護規模的不斷擴大,維護地點分散、施工資源分配不合理、人員嚴重不足等問題越來越突出,且各種業務資料難以實現共享,網絡資源利用率不高,通信網的綜合效能不能充分利用的矛盾越來越明顯。
因此,開發出一套行之有效的“一站式”電信綜合機房巡檢、維護管理信息系統對電信機房進行科學規范的管理就顯得尤為迫切和重要。系統的建立對于如何有效、及時地掌握機房內各設備的基本信息、運行狀況有著重要的意義,更可加快故障搶修的時間,有效保證通信網絡的暢通、安全。
1 系統建設目標
基于電信行業現狀,針對各電信用戶端綜合機房巡檢管理混亂、設備維保不利、搶修效率低下等問題開發的電信機房巡檢維護系統,旨在為各個電信單位的綜合機房維護業務提供一個有效的、現代化的管理工具。
它不但幫助電信施工單位實現流程準確、高效的業務管理,保證運維人員權責分明,而且還使高層管理者可以實時掌握公司運營進程。
本系統的開發需符合電信施工單位的綜合機房巡檢、搶修業務流程,并在設計中作出規范化的工作,使組織機構內部的人員可在信息共享的基礎上跨越時間、地點地協同工作,從而擴展工作手段,實現工作的高效率,有利于企業的精細化管理,最終達到提升企業的核心競爭力,創造更佳的經濟效益。
2 系統總體設計
2.1 功能設計
電信機房巡檢維護系統主要實現以下功能:
1)各類基礎業務數據的統一、有效管理,包括客戶基本信息、信息點信息、電路信息、業務信息、設備信息;
2)故障搶修的處理、跟進和管控;
3)機房巡檢工作的管理,包括巡檢計劃的設定、工作的安排調整和巡檢后的考核;
4)員工基本信息的管理;
5)各類業務統計分析報表的生成。
系統總體用例設計如圖1。
圖 1 系統用例圖
主要功能模塊結構如圖2所示。
圖2 系統模塊圖
主要模塊的功能設計如下:
1)搶修管理
搶修管理模塊主要分為工單錄入和維護記錄2個子模塊,主要功能為:根據客戶的報障信息,錄入信息點編號、電路編號、客戶編號、報障時間、受理時間、故障描述等相關內容,系統自動產生一張搶修單,供外線施工人員組織搶修,并且該工單將在“搶修中的客戶”列表中顯示。故障修復后,施工人員在本系統中回單,消除對應搶修單,同時保存維護記錄,可供用戶查詢、管理。搶修業務流程如圖3。
圖3 搶修業務流程圖
2)巡檢系統
巡檢系統模塊主要分為巡檢計劃、變更計劃和巡檢記錄3個子模塊,主要功能為:維護信息點的周期性巡檢管理。用戶首先根據各個信息點的巡檢要求進行具體的巡檢周期設置,設置完成后,在“巡檢計劃”中各信息點將根據本期巡檢的時間先后順序排列(本期巡檢的時間=上期巡檢時間+巡檢周期)。
當本期巡檢完畢后,巡檢人員進行回單處理,記錄本次巡檢的各項數據信息,以備管理之用,同時系統自動將上期巡檢日期更新為當日日期,并重新設定本期巡檢日期。巡檢業務流程如圖4。
圖 4 巡檢流程圖
3)信息點管理
信息點管理模塊主要分為信息點錄入和信息點查詢2個子模塊,主要功能是對維護范圍內的信息點信息進行添加、修改、刪除和查詢操作,包括點編號、點名稱、點地址、機房性質、光纖熔接單元、占用/總數、光衰耗、歸屬環號、機房聯系人、機房電話、物業聯系人、物業電話、設備機房位置、用戶機房位置、區域、是否需要巡檢、拓撲圖、DDF架描述等內容。
4)電路管理
電路管理模塊主要分為電路錄入和電路查詢2個子模塊,主要功能是對維護范圍內的電路信息進行添加、修改、刪除和查詢操作,包括電路編號、電路名稱、點編號、客戶編號、電路帶寬、對端、誤碼測試等內容。
5)業務管理
業務管理模塊主要分為業務錄入和業務查詢2個子模塊,主要功能是對維護范圍內的業務信息進行添加、修改、刪除和查詢操作,包括電路編號、業務類型、開通日期、帶寬、點編號、客戶編號、互聯地址、局端地址、路由描述等內容。
6)設備管理
設備管理模塊主要分為設備錄入和設備查詢2個子模塊,主要功能是對維護信息點機房內的設備信息進行添加、修改、刪除和查詢操作,包括設備編號、設備名稱、所在點編號等內容。
2.2 基于J2EE的WEB應用系統設計
系統實現基于Eclipse3.2集成開發環境,采用了Java、Jsp、XML等技術, 后臺數據庫使用Oracle9i,Web服務器采用Tomcat,使用Microsoft Visual SourceSafe 6.0作為版本控制工具。
采用流行的B/S結構設計,運行在互聯網上,以瀏覽器作為客戶端軟件,比較容易進行系統升級維護操作。消息通知采用短信息方式,提高了實效性。
開發平臺采用國際通用的J2EE標準,具有很強的伸縮性和跨平臺性,在必要時可以方便的將服務器端軟件移植到運行UNIX類操作系統的主機上去,以支持更多的客戶端。
1)利用J2EE技術對企業級的軟件進行分層設計開發,從而降低軟件開發的難度;
2)運用J2EE的Struts框架實現“一站式”電信機房巡檢維護系統軟件的構架設計,達到軟件項目的可擴展性和可重用性;
3)針對企業級的管理軟件,進行用戶權限的設計,從而便于管理所有的用戶,提高系統的安全性。
3 結論
本系統在開發過程中始終堅持簡單實用、用戶友好、安全可靠和功能完善的原則,得到用戶的肯定。通過系統的開發與應用,形成了工作流程規范化、程序化的集中式全面管理模式。
參考文獻
關鍵詞:企業;危機管理;模型構建;危機管理信息系統
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)25-6131-03
The Research on Model Construction of Enterprise Crisis Management Information System
DAI Yi-sheng, YANG Yong-sheng
(School of Economics and Management, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003, China)
Abstract: The modern enterprises face of highly uncertain competitive environment, how to establish a perfect crisis management information system according to the environment is still the challenges faced by enterprises. Based on the introduction of the meaning of enterprise crisis management and the classification of enterprise crisis, this paper analyzed the constitution of enterprise crisis management information system, given the initial model construction program, and proposed basic requirements of constructing enterprise crisis management information system, with a view to providing some reference for the designation of enterprise crisis management information system.
Key words: enterprise; crisis management; model construction; crisis management information system
在信息化日益加快的今天,現代企業面對高度不確定的競爭環境,企業危機管理對于企業實現長期穩定發展也愈發顯得重要。但是,我國大部分企業目前都沒有建立自己的危機管理信息系統,企業危機很難事先預計,常令企業防不勝防,一旦危機發生,對企業的生存和經營將會造成嚴重影響。面對突如其來的企業危機,如何對危機進程進行系統化、信息化管理,是所有企業組織者和管理者們必須面對的一個現實問題,關系到企業是否能夠生存并順利發展。將信息管理理論與企業危機管理理論對接整合,構建企業危機管理信息系統,能夠提高企業危機管理的信息化水平,幫助企業完善危機管理機制,最終使企業能夠主動預防危機和避免危機[1]。
1 企業危機管理的涵義及企業危機的分類
1.1 企業危機管理的涵義
國內外關于危機管理理論的研究頗多,但對于企業危機管理的研究尚處于初級階段,目前仍處于發展中,總結起來,企業危機管理有以下幾種代表性的定義,如表1[2-4]所示。表1中七種定義從不同角度對危機管理進行解釋,它們各有側重。本文認為企業危機管理的內涵應該包括以下幾點:① 企業危機具有普遍性,企業危機管理不可避免;② 危機管理包括危機前的信息收集;③ 企業危機管理是一種主動行為;④ 危機管理包括對危機事前、事中和事后的管理,它是一個動態平衡系統;⑤ 要將危機的預測與控制統一于企業的整個系統管理過程中;⑥ 在動態的危機管理中要充分挖掘有利因素,盡可能變害為利。
1.2 企業危機的分類
從廣泛的科學意義上講,無論是理論研究還是企業實際活動,只有明確問題的種類,才能針對性地解決問題[5]。為了便于構建企業危機管理信息系統,可將企業危機具體分為以下幾類:① 企業公共關系危機,它的出現總是以某種危機事件為標志;② 企業營銷危機;③ 企業人力資源危機;④ 企業財務危機,以企業破產為標準的危機狀態;⑤ 企業物流危機;⑥ 企業生產危機;⑦ 企業信用危機,是由于信用管理失敗而造成的危機。
2 企業危機管理信息系統模型
任何一個系統都存在于一定的環境之中,它必然與環境發生物質、能量和信息的交換。企業是不斷地與外界環境交換著物質、能量與信息的開放系統。企業與環境的關系本質上是企業的確定性和環境的不確定性之間的均衡問題[6],環境的變化就意味著均衡的打破,會直接導致企業危機的產生。從某種程度上說,企業危機系統可以達到一種動態的平衡,這種動態的平衡就是基于企業日常和非常狀態下的企業危機管理信息系統。本文認為企業應該從系統的觀點出發,運用系統科學的方法構建危機管理信息系統。
危機管理包含對危機事前、事中和事后的管理,它是一個動態循環過程。根據危機管理的過程,可將企業危機管理信息系統分為信息收集、信息整理、危機預測、警報、處理、反饋修正六個子系統,各子系統的功能如下:
2.1 信息收集子系統
系統科學方法論認為,信息是分析和處理問題的基礎。獲取信息的目的是為使危機決策更加合理、科學,決策實施后又得到新的信息。信息是企業危機管理的關鍵,應收集企業外部環境信息和內部經營信息[7]。信息收集是企業危機管理信息系統的最基礎性工作。要結合企業所處行業的結構特點和企業的發展規律收集企業危機管理信息。導致企業危機發生的因素包括企業外部環境因素和企業內部環境因素兩類。外部環境因素包括宏觀經濟政策、競爭對手情況、供求信息、消費者等。內部環境因素包括企業財務狀況、企業戰略決策、產品失敗、觀念滯后等。信息收集子系統應能最大限度的搜集這些與企業危機發生相關的危機信息,以便及時準確地察覺危機前兆。
企業危機管理信息搜集應當遵循廣泛性、及時性、動態性三個原則。所謂廣泛性是指信息的搜集不能只局限于可能發生危機的業務部門,而應該涉及到所有的職能部門,以及與企業處于同一供應鏈的其他所有企業;及時性是指信息收集系統要在第一時間搜集所需信息,盡量避免信息的滯后性;動態性是指對信息進行動態分析,做到動態更新。搜索引擎是實現信息搜集的重要工具,它是信息查找的發動機。搜索引擎能夠在Internet這個浩瀚的信息海洋中及時、準確地找到所需的信息。值得注意的是,在信息搜集的過程中,可以借鑒同行業中與本企業經營規模相近的企業已經搜集到的或已被廣泛認可的現成數據信息,這樣可以減少搜集信息的時間和成本。
2.2 信息整合子系統
信息收集不是簡單的數據羅列,任何虛假、失真的信息都會給企業危機管理帶來災難性的影響。排除虛假信息,確保信息的真實性、可靠性是信息整合的重要方面。如何對收集來的海量信息整理分類,去偽存真常令人們手足無措,所以有必要對信息進行技術處理。利用信息整合技術,可以將企業的信息資源有效管理和綜合利用,方便系統調用和查詢。通過信息整合,可以達到如下目標:①消除信息孤島,使企業信息系統形成互通互聯的整體;②形成了各個應用系統的統一訪問入口;③提供滿足信息安全的統一數據平臺;④為建立企業決策系統提供了數據準備;⑤規范信息模型,解決數據不規范、編碼不一致等問題。數據挖掘作為一種信息處理技術,能夠針對大量信息進行抽取、轉換、分析和模型化處理,是信息處理的有效工具。經整合后的信息包括危機處理方案信息和與此危機事件相關聯的信息,這些信息經標準化后存入案例數據庫,可供模擬演示時調用。
2.3 危機預測子系統
科學的預測是危機管理的前提[8]。危機預測子系統的功能是確定危機的種類和嚴重程度,以及危機發生的概率,以便建立各種危機管理的優先次序。可以通過閥值判斷機制確定不同危險等級的閥值(包括危機臨界值)和發生概率,進而采取相應的措施進行控制。如圖1所示,當危機程度達到危機臨界值時,應該立即調動系統資源對危機進行處理,當危機程度未達到危機臨界值但已達到相應危機等級的閥值時,可以采取相應的措施使企業正常運行。只有根據預測指標(即閥值)評價危機的嚴重程度,確定危機的等級,才能準確的進行危機預測。如果指標定義過低,本來并不是危機,而錯誤地發出了警報,就會造成社會動亂;指標定義過高,實際上危機已經發生了,但系統卻還未報警,則失去了危機信息管理系統的意義[10]。為了對危機等級及其影響程度做出準確的估計,閥值判斷機制必須使用量化的方法進行,例如,在企業財務危機預警系統中使用較多的Z計分模型,其閥值判別函數為:
Z = 0.012X1 + 0.014X2 + 0.033X3 + 0.006X4 + 0.999X5
X1 =(期末流動資產-期末流動負債)/期末總資產 X2 = 期末留存收益/期末總資產
X3 = 息稅前利潤/期末總資產 X4 = 期末股東權益的市場價值
X5 = 本期銷售收入/總資產
根據Z值的大小可將企業財務危機分為三個等級:1)當Z < 1.81時企業破產的可能性較大,達到企業財務危機臨界值;2)當1.81 < Z < 2.675時應當采取相應的措施,調整五個變量的值,使Z值盡可能的大;3)當Z > 2.675時表明企業財務不會出現危機[11]。
2.4 危機警報子系統
危機警報子系統主要是判斷各種指標和因素是否突破了危機警戒線,根據判斷結果決定是否發出警報,發出何種程度的警報以及用什么方式發出警報。首先是確定每一個指標的可接受值與不可接受值,以可接受值為上限,以不可接受值為下限,計算其現實危機程度.并轉化為相應的評價值;其次將各個指標的評價值加權平均得到企業危機的綜合評估值;最后與企業危機臨界值相比,即可進行危機警報[9]。一旦危機等級達到危機臨界值,立即發出危機警報。如在Z計分模型中,Z值減小到1.81時,應立即發出警報。危機警報子系統是一種對企業危機進行超前管理的系統,它致力于從根本上防止危機的形成和爆發,其重要意義在于在危機發生之前就及時把產生危機的根源消除,節約大量人力、物力和財力,可以促進企業決策者預先采取相應措施,制定新的發展戰略,尋求新的發展機遇,以確保企業持續向前發展。
2.5 危機處理子系統
危機處理子系統主要是在危機發生時將危機解決方案落到實處,制定危機管理的策略和方法,按步驟實施對危機的控制和管理,讓危機管理者能夠進行直接的、連續的戰術控制,指揮現場處理工作,及時更正媒介傳播的與事實不符的信息,做好危機中的信息交流,及時監控危機局勢的變化。該子系統需要大量危機處理方案的數據支持,因為沒有哪兩次企業危機完全相同,也不存在一套對任何企業危機都適用的處理方案。危機處理不僅要根據實際情況,還要充分借鑒以往成功的經驗,吸取失敗的教訓,這就要求危機處理子系統能夠調用案例數據庫資源,再協調各種企業資源消除危機所造成的消極后果,統一協調企業行為,盡可能減小危機影響范圍。
2.6 反饋修正子系統
危機就是危險和機遇,企業的每一次危機既包含了導致失敗的根源,叉蘊藏著成功的種子[7]。合理有效地處理危機,可以變危機為機遇,增強企業抗風險能力。系統思維方法要求我們動態地研究事物發展的全過程。危機消除后,企業的危機管理工作還沒有結束,企業還要對危機進行追蹤,及時進行危機總結。建立完備的企業危機管理信息反饋和修正系統對于企業危機管理信息系統的構建尤為重要。如果說信息搜集是一種擴散,信息整合是一種收斂性的行為,那么信息反饋和修正則是一種擴散性和收斂性的綜合整理行為。企業危機信息具有可傳播性,危機過后應對企業的內外信息環境進行分析,重新搜集相關信息,標準化后存入案例數據庫,同時,通過模擬演示形成新的標準案例,以防止類似危機再次發生時有數可依,有計可施。
總體來說,企業危機管理信息系統的六個子系統中,信息收集子系統和信息整合子系統是基礎;危機預測子系統和危機警報子系統是核心;危機處理子系統和反饋修正子系統是關鍵。
3 構建企業危機管理信息系統的基本要求
企業危機管理的信息化只有融入先進的管理思想,并且在高效的組織結構中運行,才能夠真正發揮出信息技術系統對預防和消除危機的重要作用。從這個意義上說,企業危機管理信息化應該是高效的組織結構、先進的管理思想與現代信息網絡和通訊技術相結合的應用過程[12]。
1)快速響應的危機管理組織結構
企業危機階段,贏得時間就意味著贏得了更多的回旋余地。在傳統的金字塔組織結構中,眾多的中間層使得信息只能逐層地緩慢傳遞,有時甚至難以達到高層,企業很難對環境的變化做出快速響應。快速響應的危機管理組織結構要求企業能夠快速的收集和傳遞信息,組織中不存在任何信息障礙,在該組織結構中,企業能夠根據環境變化及時判斷決策,調整戰略方向。
2)高水平的信息管理工具和技術
企業危機管理信息系統就是以現代化的信息處理技術和信息設備、網絡技術和網絡設備以及自動控制技術和現代化的通訊系統等手段對企業進行全方位、多角度、高效和安全的改造[12]。在企業信息管理工具和技術的運用過程中,必須做到兩點:① 危機信息數據處理的信息化,把搜集到的與危機有關的信息以數字的形式保存起來,可以隨時查詢;② 危機管理流程的信息化,把已經規范的企業危機管理流程以軟件程序的方式固化下來。
3)高素質的危機信息管理人才
毋庸置疑,知識經濟時代,人才永遠是第一位的。危機信息管理人才的主要工作包括三個方面:① 提供危機處理程序、危機處理效果、危機處理法律政策等方面的信息咨詢;② 搜集、評估和總結企業危機的影響信息和處理危機中的經驗信息;③ 分類、認定企業危機的管理責任。危機信息管理人才應該是一種復合交叉型的人才,信息管理人才不僅要具備較強的危機處理能力,還應該具備危機情境中的領導溝通能力。
總之,企業危機管理信息系統的建設是一項系統工程,它需要一定的管理基礎和功底。企業要在實踐中不斷探索,使危機管理信息系統不斷完善和發展。
4 結束語
危機管理信息系統對企業危機管理起著至關重要的作用,為了科學實施危機管理,企業有必要構建危機管理信息系統。在目前我國企業規模、資源和實力都普遍較弱的情況下,企業很難著手建立專門的危機管理信息系統,企業層面的危機信息管理尚處在研究階段,危機信息系統的引入和推廣仍然是一個長期的社會化的系統工程[13]。它有賴于社會對危機認識的進一步提高和危機管理軟件等信息商品市場的逐步建立和完善以及信息技術等的不斷發展。同時,危機管理信息系統真正投入到企業的運作過程還需要完成與企業內部其他信息系統之間的融合,這也將成為企業危機管理信息系統的重點研究方向之一。
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【關鍵詞】 微機監測系統 信息采集技術 故障分析思考
1 引言
信號微機監測系統是電務部門進行設備維修、故障分析的重要突破口,是保證行車安全的重要設備。信號微機監測系統通過監測并記錄信號設備的主要運行狀態,為電務部門掌握設備的當前狀態和進行事故分析提供科學依據,是實現設備“狀態修”的必要手段。同時,系統還具有數據分析判斷功能,當信號設備的工作狀態超出了設定的范圍時,系統將自動報警,起到“早發現、早治療”的效果。本文通過對TJWX-2000型鐵路微機監測系統研究、分析,參考故障案例,提出切實可行的故障處理方法,提高故障處理效率,確保行車安全。
2 TJWX-2000型鐵路微機監測系統功能
(1)道岔監測:道岔動作監測,是對道岔動作電流的采集,采用穿心感應式電流傳感器來完成。監測道岔轉換實際上就是監測道岔在轉換中的電流大小,電流過大,說明轉換中存在阻力,道岔容易發生故障。
(2)電纜絕緣監測:信號電纜是控制電源與設備之間的連線,直接關系到信號操作的有效性,因此對每一條纜芯的絕緣性能測試顯得十分重要。由于電纜芯線數量多,人工一根一根測試耗時較長。所以我們借助于微機監測系統,將每根電纜通過繼電器組成的樹型陣列接點開關,連接到監測機柜,將每條電纜芯線順序、逐一地接入測試電路。
(3)電纜對地漏流監測:各電源線是否破損和漏電,及時發現線路故障消除設備隱患,對電務維修工作非常重要。監測系統與電纜絕緣監測共用1套測試繼電器組合,用1個繼電器作為監測電纜絕緣和電源漏流的區分條件。電源屏各種輸出電源對地漏流的監測直接關系到安全生產,因此電務人員只能在 “天窗”內進行人工啟動,自動測量。
(4)熔絲斷絲及燈絲斷絲監測:根據現有電氣集中站機械室的熔絲報警設備,系統從機械室熔絲報警電路排架燈處,取出表示燈實時判別記錄條件,并通知值班人員處理。
(5)軌道電路監測:一是采集50HZ交流連續式軌道電路接受端交、直流電壓。二是采集25HZ相敏軌道電路交流電壓。三是采集25HZ相敏軌道電路相位角。
(6)開關量監測:采集站內和區間站場運用狀態開關量以及各種功能性關鍵繼電器狀態。
(7)電源屏電壓監測:對電源屏各項電壓的輸入、輸出進行監測、兩路電源及一路瞬間斷電監測、相序監測。
(8)外電網質量綜合監測:采集外電網電流時,使用WB的交流電流互感器。采樣時將外電網輸入的A、B、C三相分別穿過3個交流電流互感器,交流電流互感器輸出接到外電網監測單元。采集外電網電壓時,將電壓采樣線接到外電網隔離箱。外電網隔離箱的保險管和衰耗電阻,對采樣信號起隔離保護作用,信號經過外電網隔離箱的衰耗隔離之后,輸出到外電網監測單元。通過以上方式監測外電網電流、電壓。
3 關鍵采集技術
3.1 電壓互感器(PT)技術
電壓互感器是利用電磁感應原理將高電壓轉換成低電壓的一種特殊的變壓器,以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理(如圖1)。
當一次側繞組上加上電壓 1時,流過電流 1,在鐵芯中就產生交變磁通1,這些磁通稱為主磁通,在它作用下,兩側繞組分別感應電勢1,2,感應電勢公式為:E=4.44fNm,式中:E--感應電勢有效值,f--頻率,N--匝數,m--主磁通最大值。由于二次繞組與一次繞組匝數不同,感應電勢E1和E2大小也不同,當略去內阻抗壓降后,電壓1和2大小也就不同。歸根到底,電壓互感器就是通過磁勢平衡作用實現了能量的傳遞。
3.2 單向性隔離采集技術
單向隔離采集技術的根本目標是提高采集的安全性。對于燈絲電流mA級電流采集以及2000A區間移頻毫伏級軌出2電壓等特殊信號的采集,確保信號作用的方向從被測設備端至測試設備端,并且確保不可逆,即采集設備短路、斷路,混入干擾信號都不會影響被測設備的正常工作。
如圖2所示,對于不能采用電磁隔離的信號,可以采用光電隔離技術。
3.3 分流器采集技術
精密電流分流器有五個非常穩定、精密的電阻(0.001、0.01、0.1、1及10Ω),它是被用來測量從0.02A到220A的交直流電流。以精密電流分流器為基礎制成的傳感器基本上是與高精度數字萬用表的交直流電流檔測量相同之功能,可提供的精確度(小于0.5%),溫度系數(小于10PPM/℃)以及更寬廣的范圍(0.02A到220A)的測量。
交直流電流測量的原理是依據歐姆定律I=V/R,流經電阻上的電流為電阻上的電壓除以電阻而得。如圖3所示。
分流器實際是一電阻值較穩定的電阻材料(如康銅,錳銅),把它串接在主回路中,相當于串接一導體。目前運用的精密分流器一般固定壓降為75Mv,根據采樣回路電流的大小,選擇不同阻值的精密分流器。傳感器測量的是分流器兩端的電壓,傳感器的輸入端加了單向性隔離采集技術,保證傳感器發生故障(開路或短路),對主回路無任何影響。分流器至傳感器采樣線采用屏蔽線,保證不會有任何干擾成分疊加至主回路。
4 監測設備典型故障分析
在電務人員日常生產中,監測設備不僅能提前發現設備隱患,做到提前修,還能作為故障的分析有效武器,因此,監測設備的正常運行顯得尤為重要。如果微機監測系統能比較可靠的做到這兩點,對于提升微機監測的重要性來說,也是一大飛躍。下面針對微機監測典型故障分析說明。
4.1 直流道岔曲線采集故障分析(采集問題)
(1)傳感器采樣模塊問題:用萬用表測量模塊配線端子上的+12V、-12V、GND電壓是否正常。將萬用表串聯到模塊輸出端到MR板的電路中,道岔停止轉動時,模塊沒有輸出電流信號;道岔轉動時,模塊有符號工作值的輸出電流信號,否則傳感器采樣模塊故障。
(2)開關量采集器問題:用萬用表測量開關采集器端子上的+5V、GND電壓是否正常。道岔停止轉動時,輸出端有5V電壓信號;道岔轉動時,輸出端沒有電壓信號,否則開關量采集器故障。
(3)MR板與KR板問題:MR板正常工作時,電源燈表示燈亮燈,工作表示燈頻閃,否則MR板故障。KR板正常工作時,電源燈亮燈,工作表示燈頻閃,數據組燈與數據位燈組合對應相應開關量采集器輸出,否則KR板故障。
4.2 站機監測網絡中斷故障分析(網絡問題)
以網絡分析工具為手段,確定設備故障點,恢復網絡正常運行。進入到站機DOS命令窗口模式,故障分析步驟如下所述:
(1)運行IPCONFIG命令,顯示站機中網絡適配器的IP地址、子網掩碼及默認網關相關TCP/IP網絡配置信息,確認站機TCP/IP配置信息是否正確。
(2)根據IPCOFIG命令得到的網關配置信息、利用PING命令分析站機到路由器的通信是否正常工作。運用TELNET命令登錄到本地路由器,查看對應端口信息是否正常。
(3)通過串口查詢命令show int 命令,查看路由器與協議轉換器相聯的端口狀態:SerialN is down,line protocol is down狀態表示路由器沒檢測到CD (CarrierDetect)信號,可能是2T卡(路由器與協議轉換器連接的接口卡)故障、協議轉換器或通道故障;SerialN is administratively down,line protocol isdown狀態表示在接口沒有打開,輸入no shutdown命令打開管理性關閉;SerialN is up, line protocol is down狀態表示路由器和協議轉換器正確連接,但是還是沒有通,通過打環測試,SerialN is up, line protocol is down(looped)狀態表示打環成功狀態及看“input error”前面的數值是否有變化、“reliability”后而的數值是否達到255從而達到測試是否有誤碼的目的; SerialN is up, line protocol is up(looped)狀態即可排除站機設備故障,判斷通信通道故障。
關鍵詞:IEC 60870-5-104 以太網 TCP/IP 微機五防 監控 通信
中圖分類號:TN915.04 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)02(b)-0014-02
1 現場情況
隨著國內電力系統的發展和對現場安全操作的嚴格要求,微機五防系統在變電站系統中廣泛應用。由于五防廠家眾多并且五防廠家有著自己的規約,與變電站監控系統站控層規約并不兼容,所以需要在五防廠家和后臺監控廠家之間做規約轉換。
這個規約轉換有時候由五防廠家做,有時候由后臺監控廠家做,兩者都可以做規約轉換。并且由于不同時代產品規約轉換程序存在一定的差異,而且涉及到兩個廠家,所以在問題確認及問題處理中存在一定的難度。盡快處理問題可以使得變電站盡快正常運行,保證電力系統的安全。
2 原理介紹
不管是新的一代61850規約智能變電站還是104規約常規變電站,微機五防系統和后臺監控系統在站控層都是通過104規約進行通信的。
以比較常見的許繼后臺監控系統和共創或優特兩個常見廠家的微機五防系統為例,整體上可以歸納為兩種形式。
(1)由后臺監控廠家做規約轉換。由網關或者接口管理機程序做規約轉換。
(2)由微機五防廠家做規約轉換。后臺監控主機直接通過網線和微機五防主機通信。規約轉換程序在微機五防系統中集成。
由于兩者原理本質上相同,所以以許繼104規約后臺監控系統和優特微機五防系統直接通過網線為例介紹。
3 具體應用
那么通過網線連接到微機五防系統上的104規約是怎么通訊的呢?
首先我們看一段完整的、基于TCP/IP的IEC104報文:
ac f1 df 3f e4 74 ac f1 df 3f e4 73 08 00 00 45 0000 38 78 53 40 00 80 06 a5 3e 0a 64 64 64 0a 64
64 02 09 64 11 ea 8a da cb a3 64 c9 d3 e9 50 18fb 75 59 71 00 00 68 0e 00 00 00 00 64 01 06 00
01 02 00 00 00 14
笪鬧寫遞的信息有:
目標站的MAC地址:ac f1 df 3f e4 74
源站的MAC地址:ac f1 df 3f e4 73
以太網類型:08 00(IP)
源站IP地址:0A 64 64 64 (源站IP為10.100.100.100)
目的站IP地址:0A 64 64 02 (目的站IP為10.100.100.02)
源站端口:09 64 (16進制964轉換成10進制是2404)
目標站端口:11 ea(16進制11 ea轉換成10進制是4586一般端口,隨機)
具體的104規約報文:68 0e 00 00 00 00 64 01 06 0001 02 00 00 00 14
以上為總召報文,我們以具體上送的報文為例:
68 0e 14 00 50 00 2E 01 06 00 01 64 0F 00 00 00 01
報文中傳遞的信息有:
報文類型為ASDU類型,這里是2E,代表雙點遙控。
單元公共地址為裝置的扇區和裝置的地址,以上報文為01 64。
信息體地址為裝置設備中信息元素地址,以上報文為 0F 00 00。
信息狀態:信息體地址的狀態值(以上報文為01代表遙控分閘,對于雙點來說1分、2合、0、3為沒狀態或者錯誤狀態)。
關于TCP通信的一些基本概念如下。
對于TCP的應用程序來說存在兩種工作模式,即服務器模式和客戶機模式。
服務器端:在建立TCP連接時,服務器從不發起連接請求,他一直處于偵聽狀態,當偵聽到來自客戶機的連接請求時,則接受此請求,由此建立一個TCP連接,服務器和客戶機就可以通過這個虛擬的通訊連路進行數據收發。
客戶端:客戶機一直發送連接請求。
關于104規約的一些基本概念如下。
主站:也叫控制站,請求數據和發送控制命令的一端,一般來說是客戶端。
子站:也叫從站,被控站。響應數據請求和控制命令的一端,一般是來說是服務器端。
平衡通信方式:通信雙方都可以發起信息傳輸,一旦鏈路建立成功,變化信息除了響喚應答,還可以主動發送而無需等待查詢。但是兩個方向上都需要采用有效的數據接收確認機制(IEC104規約的接收序號)來確認信息的正確接收。
我們可以歸納總結基于以太網通信的104規約通信成功。首先要兩端服務器,客戶端約定設置成功。具體設置參數時需要MAC地址,IP地址,端口號,單元公共地址,信息體地址。這些信息兩端設置正確才可以正常通信。
在具體傳送報文中要求符合104規約,ASDU類型可以匹配識別,最終通過信息體地址確定所要傳遞的信息,傳遞具體的信息狀態或者命令。
在實際傳遞信息時,由于信息比較多,所以雙方一般會約定一個信息表,兩端通過信息體地址對應具體的信息,當信息不能對應上時一般要檢查這里。
4 具體設置配置
那么具體的通訊配置中基本的配置都有哪些呢?
在許繼后臺中我么可以看到,在這里需要配置IP地址,和端口號。
在五防轉發信息表里可以看到,在這里需要配置ASDU類型,對應信息的信息體地址,裝置地址和扇區地址組成單元公共地址。
在微機五防系統那一端我們可以看到,微機五防系統中設置的TCPserver也就是服務器端。
在這里類型標示也就是后臺監控系統的ASDU類型。
鏈路地址相當于單元公共地址(這里鏈路地址是十進制,0X6401=25601,裝置地址100,扇區01)。
本地端口2404,需要和監控主機保持一致方可以正常通訊。
其他的IP地址設置在這里不做贅述,在遙信接收起始地址時我們可以看到微機五防系統中也需要有信息表,其中信息體地址遞增的方式和后臺監控系統一致。
可以看到具體應用符合我們上面歸納的原理。一般情況下只要這些原理設置正確都可以正常通信。
5 常見問題總結
由于后臺監控系統和微機五防系統較多,就算是同一廠家也有不同的產品,所以和五防通訊過程比較復雜,并且涉及104規約設置的地方比較多,具體問題比較多,下面歸納總結一些常問題,方便大家查找問題時參考。
(1)基本配置出現問題,后臺監控和微機五防系統配置不匹配。IP地址,端口號,單元公共地址,ASDU類型不對應。信息體地址不對應,上送的狀態位置不正確,主站、子站服務器端、客戶端沒有約定好等都屬于這一類。有些問題需要咨詢具體廠家來設置。
(2)網絡物理上中斷。比如網線被老鼠咬斷,網線和交換機接觸不良,網線在后臺監控系統和微機五防系統物理上沒有通信成功,或者因為維修主機,網口重新插拔的時候插錯等,這些可以通過具體觀察發現問題,或者可以通過網絡命令ping來判斷。
(3)具體104規約上的配置不匹配。比如單點雙點的設置,信息體地址的接收起始地址不對應,微機五防系統這方面是否選擇總召喚,是否選擇主動解鎖等,這些需要對104規約有基本了解,并且有分析報文能力。
(4)在具體上送信號時沒有上送成功的情況。在這里需要檢查信息體地址是否正確,發送的狀態位置是否正確,ASDU類型對方廠家程序是否確認等,這些非常重要,查問題時候需要有報文分析能力。
(5)雙方程序的問題。有時候一個廠家同時有多個程序來適應具體的現場情況。甚至需要現場調試過程中改程序。這個時候就要判斷是否在改程序的過程中出錯或者和對方廠家對規約的設置不匹配等。比如可變結構限定詞是否正確,104規約的接收序號、發送序號程序處理是否正確,數據傳輸控制順序的處理等。在這里就需要對規約有比較深入的了解了。
參考文獻
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[關鍵詞]計算思維;信息管理與信息系統;教學改革
1引言
信息化時代,計算機的應用非常普及,計算的思維過程即設計程序的思維過程,可以有效解決很多的實際問題。信息管理與信息系統專業是多學科交叉的邊緣性學科,涉及管理科學、計算機科學、經濟學、行為科學、運籌學、社會學等多學科的內容。2014年7月,第三屆計算思維與大學計算機課程教學改革研討會明確提出將“培養學生的計算思維”能力作為課程改革的三個目標之一。作為應用型本科專業,信息管理與信息系統專業要培養既懂管理理論又懂信息技術的復合型人才,要求學生具備良好的計算思維能力,重點是編程思路、實際應用解決問題的能力。比較中美大學管理信息系統專業課程設置,可以發現目前大多高校的信息管理與信息系統專業課程設置的概論性課程較多,深度不夠。信管專業或學科的最終目的是如何更好地把系統科學與信息技術應用到管理實踐中,提高管理的規范化、科學化水平,目前在實踐中尚存在兩大問題:一是信息管理與信息系統專業現有課程體系不盡合理,相關課程具有內容重復與知識或缺問題,即課程中大家總會發現正在學習的課程內容往往都是以前學習過的或是相關類似的,不容易調動學生的積極性;二是與實踐結合較弱,學生動手解決實際問題的能力不強,盲目照搬照抄成功模式,不能符合學校實際的培養目標,沒有形成專業特色。信息管理與信息系統專業必須在專業人才培養上擁有自己的特色和優勢,既要能在自己的學科課程體系中充分發揮,同時,要培養“像計算機科學家一樣思考問題”的計算思維能力。改革信息管理與信息系統專業課程體系,明確面向計算思維能力培養的專業目標,提供滿足社會需求的高級專門人才,是信管專業教學亟待解決的問題。
2面向計算思維培養的信息管理與信息系統專業的教學目標定位
計算思維概念不僅僅局限于計算機科學領域的計算,也不應該僅僅涵蓋計算機科學。它的本質是指在信息社會人們在面對大量的信息處理或計算的時候,應該通過非人工的方法實現,這其中包括,信息的表達和信息的轉換兩個過程。簡單來說,計算思維就是利用計算機等工具實現信息的表達與轉換等。同時,不能僅從計算機科學的角度去定義和理解計算思維,而應該從更廣義的角度去認識計算思維。廣義的理解計算思維,應該是指人們對于現實世界進行信息抽象并利用工具實現信息轉換的一種思維方式。今日的計算思維是圍繞計算機科學,而明日的計算思維或許會圍繞化學、物理等學科,或許會產生新的學科,但核心一定是關于信息的表達和轉換。顯然,計算思維能力的培養在信息管理與信息系統專業的教學目標中具有十分重要的作用,必須在專業人才培養目標上培養“像計算機科學家一樣思考問題”的計算思維能力。因此,在信息管理與信息系統專業建設中應該將計算思維貫穿于素養的培養與知識講授的教學過程中,但在實際的計算思維教學中存在一些問題:①沒有意識到計算思維培養的重要性。計算思維概念的出現對信息管理與信息系統專業的人才培養提供了全新的思路和方向,目的是培養利用計算機分析問題和解決問題的意識與能力。②重技術教育,輕思維訓練和人文素養、倫理道德的培養。目前的信息素養教育過多地強調信息技能的學習,忽視了思維訓練,學生缺乏應用計算機知識和技能解決實際問題的能力。因此,需要將計算思維能力的培養納入到信息管理與信息系統專業的教學目標中。該專業是多學科交叉的邊緣性學科,涉及管理科學、計算機科學、經濟學、行為科學、運籌學等多學科的內容,同時,要強調學生的實踐能力、服務能力,特別是求解實際問題的能力。信息管理與信息系統專業主要學習信息的存儲、加工、處理,對一個計算機系統來說主要就是數據的操作,具體而言就是對數據的規范化處理,即按一定的格式存儲起來,這是初級技術也是信管專業的基本技術;更高級一點的技術則是對數據處理后的查詢、分析、挖掘,即信管專業與計算機相關但更著重于對數據的處理而不是整個系統的完整的開發。
3面向計算思維培養的信息管理與信息系統專業的教學體系
為加強信息管理與信息系統專業學生計算思維能力的培養,適應社會對專業人才提出的新要求,確定教學體系是首要解決的問題之一。為此,我們主要從以下兩個方面入手:一是強調IT技術,弱化現代管理理論與方法;二是強調求解實際問題的能力,即不但要掌握現代信息系統的規劃、分析、設計、實施和運維等方面的技術與方法,還要強調具有現代管理科學思想和較強的信息系統開發利用以及數據分析處理能力。基于上述思路,我們設計了旨在培養學生計算思維能力的信息管理與信息系統專業的教學體系,見圖1。上述課程體系主要圍繞計算機科學與技術、管理學、管理科學與工程等主干學科,不僅設置了國內高校信管專業常設的管理學、統計學、管理信息系統、數據庫原理與應用、數據結構與算法分析、計算機網絡基礎與應用、Java程序設計、電子商務等課程,還設置了數據倉庫與數據挖掘、商務智能與人工智能等相關課程,使學生在理解新興數據處理模式的同時,其智能化數據分析處理及決策支持能力得到訓練。
4面向計算思維培養的信息管理與信息系統專業的教學模式
任務驅動案例教學、課堂研討等教學方法對培養和提高學生學習的自主性、主動性、創新性和協作性具有重要作用,是典型的基于計算思維的教學方法。在教學過程中,將這些教學方法恰當地運用到實踐中,有助于奠定學生在教學活動中的主體地位,創建和諧活躍的教學氛圍,提高教學效率以及學生的計算思維能力培養。為此,我們設計了面向計算思維培養的信息管理與信息系統專業教學模式,該模式以任務為中心,由其驅動教學過程進行,學生圍繞任務學習,教師圍繞任務教學,如圖2所示。在這個過程中,要面向計算思維,通過搜集資料、深入探究、協作學習、交流討論、鞏固拓展、遷移新知、重組轉換等手段,發掘蘊藏在計算機學科知識中的通用的普適思維,學生結合自己學科的專業知識,使思維隨著不同專業知識和背景的貫通而形成解決實際問題的能力,最終學生潛移默化地獲得信息意識、信息能力和信息道德的提高。
5結語
基于計算思維的信息管理與信息系統教學改革以培養學生的解決實際問題的能力為目標,在教學全過程中注重于展示和解釋計算思維的基本內涵和方法,力爭將計算思維的培養滲透到各個知識點和模塊的教學中,為學生將來利用計算機和計算思維解決實際問題奠定基礎。教學實踐表明:學生學習興趣和主動性得到了較大提高;初步具備了利用計算機分析問題和解決問題的意識和能力,具有了基本的計算思維能力;能夠更好地對信息管理與信息系統專業學生的創新能力進行培養。
作者:吳修國 張新 劉位龍 單位:山東財經大學
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關鍵詞:衛星工程大總體 信息集成系統 關鍵技術 進展
中圖分類號:P185 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)05(b)-0110-02
人類戰爭在經歷了以能量為特征的熱兵器時代以后,現在已經進入了一個以信息流為特征的高科技形態戰爭時代,即信息時代。隨著空間技術的發展,各種用途的軍用衛星已成為軍事上不可缺少的組成部分。從海灣戰爭到科索沃戰爭和伊拉克戰爭,軍用導航衛星、偵察衛星、氣象衛星和通信衛星等衛星系統逐步從戰略應用擴展到戰術應用,直接為作戰部隊提供了通信、偵察、預警、導航和氣象等方面的支援,對戰爭的進程和最終勝負起了重要的作用。因此,衛星研制成為世界軍事發達國家競相研究的熱門課題。
衛星工程是衛星研究的重要環節,包括立項、可行性論證、方案論證、初樣研制、正樣研制和在軌測試等階段。其中立項階段是對準備研制的衛星型號進行任務分析的階段,包括需求分析、軌道選擇、總體方案設想、衛星構形設想、關鍵技術分析等;可行性論證階段是根據國家規劃,對準備進行研制的衛星型號作綜合分析、全面論證和衛星型號任務立案的階段;方案階段是衛星型號研制的技術決策階段,自國家下達型號研制任務開始,包括方案論證、方案設計和模樣研制,并提出對發射測控系統的初步要求;初樣階段是衛星型號的工程研制階段,包括初樣設計、試制和試驗,其任務是用工程樣機對設計、工藝方案進行實態驗證,進一步完善方案,為正樣研制提供全面、準確的數據;正樣階段是提供正式樣機,全面檢驗衛星性能的階段,包括正樣設計、正樣試制和正樣檢驗試驗、飛行試驗,其任務是在修改初樣設計的基礎上研制正樣,進行飛行試驗,全面鑒定產品的設計和工藝;在軌測試階段是衛星入軌后進行飛行試驗和在軌測試的階段,在達到《研制任務書》的要求后,便可交付使用部門,進入使用改進階段。
衛星工程大總體規定了各階段工作內容及聯系,大總體與各階段分系統之間需進行各項試驗數據、工程進度計劃、系統接口標準、工程技術流程、設計方案、技術報告等大量信息數據的交互。但是,目前大總體與各階段分系統相互之間彼此獨立,數據分散,難以進行交互和管理,導致了應用層面上的各系統部門之間存在所謂的信息孤島。
因此,要實現衛星上程快速研制,消除信息孤島的現象,加快各種信息在各系統間流通的速度,就必須開展大總體的信息集成系統技術研究,突破大總體信息集成系統關鍵技術研究,實現大總體與各階段分系統之間的信息共享、功能交互,為提高衛星工程大總體的工作效率,減少工作人員在編寫工程大總體方案、編擬試驗大綱、編制工程技術手冊、協調系統間的技術、計劃進度等工作中不必要的重復勞動,確保數據資料管理的安全性,創造良好的信息共享環境,提供了有力的支持。課題對推動衛星工程信息化進程具有重要的意義。
1 國內外的研究成果
目前,西方發達國家,特別是美國的衛星航天事業取得了令人矚目的成就,他們在衛星研制管理方面具有豐富的經驗,并取得了一定的研究成果,其中美軍在衛星項目管理領域已經形成了較為完善、合理、高效的管理體制,實現了各種面向衛星研制過程中的信息管理系統的研究。
國內的航天工業已開展了衛星設計集成系統的研究,并取得了相當的成果。神舟AVIDM系統是航天710研究所信息中心開發的、基于Web的企業級協同產品研制管理系統。實施AVIDM工程的目的是形成以計算機信息技術為基礎的現代化型號研制生產能力,以提高衛星型號研制生產的整體水平、縮短研制周期、提高質量和降低成本,增強集團公司在國內外市場的競爭能力和快速市場反應能力。但是AVIDM系統也存在一些待改進的方面,例如AVIDM系統支持的統一瀏覽的文檔格式過于單一,目前僅限于OFFICE文檔格式;AVIDM系統尚未采取健全的安全訪問機制等等。
國內外與課題研究相關的技術研究綜述如圖1。
1.1 項目信息集成技術
項目管理是在大型工程的管理與建設中所廣泛采取的管理手段。在衛星工程的實施中也普遍采用了項目管理的方式,大總體的各分系統與部門都不同程度地使用了項目管理軟件,其中微軟Microsoft公司開發的MicrosoftProject系統最為典型。由于在大總體信息集成系統中也采用項目來組織管理數據,因此,在大總體信息集成系統與Project等項目管理應用系統之間需要進行數據的共享和交互,即要實現系統間的嵌套調用,這就需要進行項目信息集成技術的研究和實現。針對項目信息集成技術的研究成果主要包括:
Loucopoulos,Zicari等人討論了項目軟件與工程信息系統集成的必要性和重要性,研究了利用ODBC等方法實現項目管理軟件和工程信息系統的集成方法。王玉茂、薛善良、陳蔚芳等討論了項目管理思想和技術在產品開發中的應用,分析了現有PDM系統和PM系統的各自功能特點以及系統集成需求,構造了PM系統與PDM系統的集成框架,并詳細研究了各集成接口模塊的工作原理。萬立、喬新愚、吳義忠提出了多資源約束條件下的項目管理中任務調度優化方法,研究了組件技術在PDM系統與項目管理系統進行項目信息集成中應用。
【關鍵詞】故障;計算機;異常;解決方案
前言
鐵路信號微機聯鎖系統是以計算機為核心構成的車站信號聯鎖控制系統,它具有安全可靠性高、綜合功能強、綜合效益好等特點。我公司現將6502電氣集中控制系統改造為微機聯鎖系統,為了更好運用微機聯鎖系統并充分發揮其優勢,本文就此系統常見故障及其解決方案進行了闡述。
1、網絡中斷故障
(1)故障現象:此處網絡是指檢測機與聯鎖機、監督機之間的網絡,當網絡中斷時,站場圖上方出現“網絡中斷”提示。
(2)解決方案:①首先,檢查網線是否被損壞,其判斷方法是:在網絡鄰居中是否能看到本機的計算機名,觀察檢測機的網絡線在集線器上的指示燈是否點亮,如果沒有指示,則利用萬用表測量是否斷路或短路。②其次,檢查Windows 2000下的network網絡協議是否正常,可通過安裝新的網絡協議看是否正常。③最后,檢查網卡是否有故障,可用更換新網卡來測試
2、上下微機通訊中斷故障或下位機模板故障
(1)故障現象:此處通訊是指上位機與下位機之間的串口通訊,當通訊不正常時,站場圖上方出現“通訊中斷”提示。
(2)解決方案:①首先,檢查上下位機之間的各種通訊口有沒有松動。②其次,檢查232通訊線是否被損壞;接著,檢查長線驅動等工作是否正常(對遠程監督來說)。③若非線路問題,再檢查模板是否完好。
3、計算機故障
(1)故障現象:①計算機的各種指示燈有錯誤顯示;②操作反應遲鈍,并有錯誤提示的現象。
(2)解決方案:①該類故障一般可通過重新啟動計算機系統來處理。例如,出現通訊中斷故障時,計算機系統故障導向安全,關閉現場所有開放信號,計算機提示通訊中斷,操作人員無法再進行操作。出現這種情況,主要是檢查電源部分是否正常、PLC是否運行正常、或是軟件運行是否正常等。②排除故障后,先啟動PLC,使其由停機狀態轉到運行狀態,然后運行上位機的RISISTAR系統軟件。
4、顯示器故障
(1)故障現象:顯示器不能正確顯示站場畫面。
(2)解決方案:①當站場是單屏顯示時,若顯示器發生故障,可直接換另一備用顯示器。②當使用雙屏顯示站場時,若其中有一屏發生故障,可通過輸入口令使站場在一臺顯示器上顯示。當有備用屏時,同樣再一次輸入口令,又可使站場雙屏顯示。
5、道岔故障
5.1道岔動作過程中下位機模板上指示燈點亮順序
對于一個道岔的動作過程,比如定操1#岔,其室內動作順序為:發出指令àI/O板ZDQJ位燈亮àI/O板1#定位輸出燈亮àZDQJáà1#DBD紅燈亮à1DQJáà表示板黃燈滅à2DQJ轉極à(1DQJ自閉至室外道岔轉換到位止)à1DQJ?à表示板綠燈亮àZDQJ?à1#DBD燈滅。
當2DQJ轉極后,通過其前接點接通電動轉轍轉動的電路,從而帶動道岔轉動。
5.2判斷室內故障還是室外故障的方法
由以上分析知,整個過程包括室內的啟動電路和室外的動作電路兩部分,根據以上現象在分線盤上可將室內外故障點區分開來。在四線制道岔控制電路的室外聯系線路中,X1作為定位用的控制線和表示線;X2作為反位用的控制線和表示線;X3作為表示的專用回線;X4作為控制的專用回線。
5.3如何處理室內原因引起的道岔故障
①室內硬件故障常見的類型——室內硬件故障常見的有兩種類型:線路故障和設備故障。
②如何區分故障類型——從指令發出到2DQJ正常轉極則表示啟動電路正常,同時如果在分線盤上的X1(或X2)與X4間能測得瞬間動作電壓220伏,則排除了室內動作電路原因,在轉轍機處若能測得電壓則排除了電纜線路原因;若動作正常而表示有問題,可將分線盤上的X1、X2、X3室外連線甩開,在X1∽X3間接一反向二極管、在X2∽X3間接一正向二極管,通過來回單操該道岔若能有正確表示則排除了室內表示電路的原因。只要確定了故障范圍,就可以根據電路原理圖一級級查找上去,從而確認是線路的或是設備的故障,這樣就可以輕松處理了。
6、信號故障
(1)信號點燈電路原理:與道岔動作相似,信號點燈也是由操作人員發出指令,微機經過聯鎖運算后,在I/O板相應位置輸出脈沖,使該繼電器吸起從而給室外點燈電路送電。通過1DJ和2DJ正常吸起檢查室外點燈正常,由它們和信號繼電器的接點組成回路給I/O板相應位置輸入表示電壓,從而在顯示器上返回正確顯示。(2)分析信號故障的方法:檢查信號故障也必須從分線盤入手,由指令發出到繼電器吸起則說明啟動電路正常,而平時信號燈是點禁止燈光的,故應在分線盤上測得電壓,若所點色燈在分線盤上仍能測得電壓,則排除了室內原因。若點燈正常而表示有問題,則只能是室內接點線路有問題了。
7、軌道電路故障
(1)故障現象:軌道電路的光帶顯示異常。(2)解決方案:對于軌道電路的故障,只須在分線盤上測量軌道電路空閑時的電壓,是否滿足繼電器的工作電壓(9.7伏以上)。若是室外故障則分別測一下受、送電端的變壓器二次側電壓,最終可以確認是線路或設備上的故障。
8、結語
本文闡述的故障是鐵路信號微機聯鎖系統中出現的常見故障,提出了較為可行的具體解決方案,但是,要更好的運用此系統、充分發揮本系統的優勢,我們還必須進一步認真學習,更好的掌握系統的精華,保證系統安全穩定運行,為鐵路生產運輸保駕護航。
參考文獻
論文摘要:企業會計是企業管理信息系統的一個主要子系統,會計本質上就是一個經濟信息系統,為企業提供會計信息,但會計信息的有效性取決于會計信息系統的信息源和信息處理器。會計信息系統經歷了從傳統的手工方式到電算化的轉變,在了解傳統會計信息系統的缺陷的基礎上,構建符合現行會計準則和信息技術的現代會計信息系統,并實現有效維護,是會計信息系統的必然趨勢。
1 會計信息系統的發展
會計信息系統(Accounting Information System,AIS)是基于計算機的、將會計數據轉換為信息的系統,利用信息技術對會計信息進行采集、存儲和處理,完成會計核算任務,并能為進行會計管理、分析、決策提供輔助信息。
會計信息系統在我國的運用始于20世紀80年代初。會計信息系統軟件最初是由企業自制,后來出現了用友、金碟等財務軟件公司,使得財務軟件逐漸走向規范與成熟。根據功能和管理層次的高低,會計信息系統包括會計事務處理系統,會計管理信息系統和會計決策支持系統,管理級別依次提高。由于技術的限制,現在會計信息系統大都屬于會計EDP(電子數據處理)和MIS(管理信息系統)一類,會計DSS(決策支持系統)尚處于探索階段。
根據信息技術對會計信息系統的影響程度、以及系統本身是否克服了傳統復式簿記的弊端,會計信息系統又可劃分為四種模式:手工會計信息系統、電算化會計信息系統、準現代會計信息系統和現代會計信息系統。
(1)手工會計信息系統。
產生于15世紀,可追溯到13、14世紀威尼斯商人的借貸記賬法,其核心是會計恒等式、會計循環、會計科目表、分錄和賬簿,一直延續至今。
(2)電算化會計信息系統。
1954年美國通用電氣公司第一次使用計算機計算職工工資,從而引起了會計處理的變革,電子計算機應用于手工會計信息系統中,就標志著電算化會計信息系統模式的開始。
(3)準現代會計信息系統。
從20世紀60年代末發展至今,采用事項會計的思想,從理論上克服了電算化會計的弊端,但仍然圍繞會計科目表、分錄等核心,應用數據庫會計的理論模型,利用數據庫技術建立儲存強大的、分解的、多計量屬性數據的會計信息系統,以便數據可以按照最切合每一個用戶需求的形式進行組織。
(4)現代會計信息系統。
1982年7月,美國密歇根州立大學會計系教授麥卡錫(Me.Carthy)在《會計評論》上發表了題為《REA會計模型:共享數據環境中的會計系統的一般框架》的論文,提出了REAL模型,標志著現代會計信息系統模式的開始。
隨著數據庫、網絡技術的發展,REAL模式已成為理論最完善、研究最系統、變革力度最大、成果最多的一種創新模式,極有可能成為未來會計信息系統的主流模式。
2 傳統會計信息系統的缺陷
傳統會計信息系統是相對于現代會計信息系統而言的,包括手工會計信息系統、電算化會計信息系統、準現代會計信息系統,作為目前廣泛使用的信息系統,它們主要具有以下缺陷:
(1)以部門為立足點,沒有擴展到企業。
傳統會計信息系統在設計時,是從會計部門的角度來考慮問題,而不是站在企業的角度,因此,信息流只能在會計部門內部流動,形成了“信息孤島”,由于信息孤島間的信息流動往往不能以原始的形式流動,因此難以保證數據交換的真實性。
(2)模仿手工處理方式,自動化程度低。
傳統會計信息系統基本上都是在模仿手工處理,少有創新之處,只是迎合會計人員手工處理的習慣而已。傳統會計信息系統的處理流程是從記賬憑證開始的,會計人員通過原始憑證在計算機中錄入記賬憑證,然后才是自動記賬、自動生成報表,自動化程度低。
(3)應用新會計理論和方法受制約。
會計理論和方法始終在隨著會計實務的發展而更新,但由于傳統會計信息系統只在會計部門實施,對會計新理論的接受速度慢,也制約了新會計理論和方法的傳播和應用。
(4)事后會計,功能發揮受限。
一般而言,傳統會計信息系統僅僅是事后會計,在業務發生后對之進行記錄,很難再發揮更大的功能。傳統會計信息系統只能簡單地運用財務會計等業務處理層的理論,而無法深入運用財務會計之外的分析決策層的理論。
(5)提供信息不全面。
信息使用者需要且企業能夠提供的信息主要包括五類:①財務和非財務數據;②企業管理人員對財務和非財務數據的分析;③前瞻性信息;④關于管理人員和股東的信息;⑤企業的背景信息。傳統的會計信息系統不能及時而全面地提供這些信息,不能滿足會計信息使用者的需要。
會計信息系統具有采集、存貯、加工、傳輸和傳出會計數據的基本功能,但傳統的會計信息系統一直作為一個獨立的系統在發展,除總賬和財務報表子系統外,其他業務核算模塊都是從企業信息系統的各子系統中獨立出來的,并且數據流存在一定的重復性。
3 現代會計信息系統的構建
按照生命周期法,信息系統的開發過程包括系統規劃、系統分析、系統設計和系統運行和維護四個階段,對于會計信息系統,系統規劃就是要使會計信息通過系統的處理能滿足內外部信息使用者的決策需要,尤其是企業管理層的決策需要。系統分析就是要在對現行會計信息系統的調查基礎上,確定新的系統基本目標和邏輯功能要求,并進行可行性分析。系統設計就是根據邏輯模型建立物理模型,計算機化會計信息系統應用軟件的總體結構和數據庫設計。系統運行和維護就是在新的信息系統投入使用后,測試和評價運行效果,并進行實時維護,保證系統的有效運行。
從系統分析和設計的角度,針對傳統會計信息系統的缺陷,根據全面性、系統性、及時性和發展性的系統構建目標和原則,現代企業會計信息系統的基本框架可以大致包括以下幾個部分:
(1)企業會計事項數據庫。
以事項會計理論為基礎建立,企業日常經濟活動中所有的財務和非財務信息都以原始數據的形式存儲在該數據庫中,以便根據不同決策的需要生成不同的信息。企業會計事項數據庫是建立多維數據倉庫的基礎,為會計信息的多維計量提供了依據。
(2)元數據庫。
元數據是關于數據的數據,是描述數據的結構、內容和索引,元數據庫就是元數據的集合,用于管理所有與數據倉庫相關的模型、視圖和操作策略,是有效管理數據倉庫的首要前提。
(3)數據倉庫和數據挖掘。
該庫是集成的、面向主題的、穩定的數據庫集合,具有決策支持功能,存儲了經形式化后的傳統會計方法和規則,應用數據挖掘與OLAP聯機分析技術可從中挖掘新信息,進行多維分析,不同信息使用者根據決策需要,通過面向用戶的前端分析工具,如報表查詢工具、趨勢預測、統計分析工具,與數據倉庫系統進行交互,完成決策分析。
(4)數據處理系統。
傳統會計信息系統的最大缺陷就是復制手工會計過程,不能提供決策信息,而現代會計信息系統的數據處理系統能夠對會計事項數據庫和數據倉庫中的原始數據以及外部數據信息加以整理、過濾,并根據不同的決策需要進行數據的分類處理。
(5)防火墻。
防火墻是計算機硬件和軟件的組合,通過防火墻這一網絡防護系統,隔絕企業內部網與外部網,阻止非法用戶的侵入,因而能夠保證會計信息的安全性,這也是維護會計信息系統的必然要求。
上述的構建模塊通過可行性分析后就可在系統運行階段接受檢驗,現代會計信息系統已不單純依賴計算機硬件和軟件系統,而是更多地依賴計算機網絡,這種基于網絡的現代會計信息系統更有利于企業將會計信息和業務信息有效地結合起來,從而可以對報表、審計等進行遠程、在線操作。
4 現代會計信息系統的風險和維護
現代會計信息系統基于互聯網,使原來封閉的局域網會計信息系統被推向開放的互聯網,在為企業帶來會計業務一體化處理的便利的同時,也使會計信息系統的風險暴露無疑。
(1)現代會計信息系統的風險。
會計信息系統風險包括系統故障風險、內部人員的道德風險、非法侵擾風險、系統關聯方道德風險和電子商務內部控制等五大風險。
系統故障風險就是硬件或軟件故障所導致的風險,直接影響系統的正常運行;內部人員的道德風險是會計信息泄露的主要來源之一,因此必須加強內部人員的職業素質培訓和權限控制;非法侵擾風險是有目的性的竊取或修改信息,也需要引起系統維護者的重視;系統關聯方道德風險存在于復雜的關聯方關系中,已不僅僅是員工培訓所能解決的了,依賴的是關聯方的道德素質和利益驅動;電子商務內部控制是在網上交易過程中安全控制手段和技術上的潛在風險。
現代會計信息系統由于實現了信息化,全面運用現代信息技術,并通過網絡系統使會計業務處理過程高度自動化,信息高度共享,因而產生了新的風險,主要包括黑客攻擊和數據庫系統漏洞。①黑客是計算機安全的主要威脅之一,而它對會計系統主要采取竊聽、重發攻擊、迂回攻擊、假冒攻擊和越權攻擊等方式,主要是為了達到竊取重要機密數據的目的,會計信息的泄露和篡改對于決策者的正確判斷具有致命性的影響,也給競爭者和竊取方帶來了競爭便利。②數據庫系統漏洞是會計信息系統自身所存在的風險,雖然系統擁有許多安全設置選項,但在實際運行過程中,漏洞會不斷產生,如果不及時打上補丁,就給了破壞者以可乘之機,如若入侵者通過執行系統的相關指令而得到了系統的控制權限,這將對系統內的數據安全造成極大的威脅。
(2)現代會計信息系統的維護。
系統維護的目的是為了保證系統的正常運行,使系統始終處于最佳的運行狀態,它貫穿于系統的整個生命周期,不斷重復出現,直至系統過時和報廢為止,在軟件系統生命周期各部分工作量中,軟件維護甚至占到了50%以上,由此可見系統維護的重要性。
按系統維護的性質,對系統軟件的維護可分為正確性維護、適應性維護和完善性維護。對現代化會計信息系統的維護主要體現在規避潛在風險,控制現存風險,主要的方法有堅持系統開發的控制,建立網上公證三方牽制,實行監控與操作分離、增強內部牽制,健全漏洞監測系統等。
建立網上公證三方牽制就是根據網絡安全協議,采用第三方認證的方式保證信息發送和接收方能夠使用安全和可靠的會計信息,而且發送方和接收方的身份都通過認證;實行監控和操作分離,雙重保障,多方備份,防止出現數據不一致,崗位的明確劃分也就實現了內部牽制;健全漏洞監測系統,要求在實時監控的同時,發現漏洞就及時修補,避免造成更嚴重的后果。
參考文獻
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