数字化电源系统（精选12篇）
数字化电源系统 第1篇
关键词：监控模块,远程控制,不间断电源
1 引言
随着国民经济的飞速发展,能源需求日趋紧张,断电引起的各类事故时有发生,造成的经济损失无法估量。特别是国家的重要部门,如军队信息化指挥、银行金融业、信息通讯业、医疗卫生业等所使用的设备更是不能断电,一旦断电引起的危害损失巨大,甚至会危及到生命。军队医院先进医疗设备配备的数字化各类影像工作站对电力的要求也较严格,不仅要求供电的稳定性,对供电质量也要求极高,以保证有足够的时间处理各种检查结果;另一方面,医院信息管理系统担负着全院门诊挂号系统、医疗诊治系统、住院管理系统等正常运行的重任,特别是保证服务器的正常工作尤为重要,一旦断电会造成全院网络瘫痪,不能正常开展医疗服务,甚至丢失数据,造成的损失无法弥补,因此其特殊地位对供电的安全可靠性有极高要求。为此,我们和英飞网络技术公司联合,依托“军卫一号”网络平台开发研制了不间断电源的数字化远程控管系统[1,2]。
2 系统概述
该控管系统由工作站、局域网络、系统服务器、监控模块和不间断电源组成,系统总体结构如图1所示:每个不间断电源都由1个监控模块实现一对一的监控和管理。监控模块通过对电力环境和不间断电源的监测,实现对不间断电源自动充电和定期放电的维护管理;实时和网络服务器进行数据交换,将设备运行情况及电力情况等数据上传给控制中心,并通过网络接收控制命令,实现远程控制;在监控模块上还设置了手动供电切换和不间断电源放电操作功能,在网络通讯异常情况下方便实现现场的手工操作。
3 系统硬件设计
该系统的硬件电路主要由监控模板、远程控制计算机和不间断电源等组成。监控模块主要由通讯、交流检测采样、电池检测采样、时钟、电源、ARM处理器、控制用单片机、键盘、故障报警和继电器输出等单元组成。该监控模块可实现以下功能:数据交换和传输;市电和不间断电源之间的切换;电池电压和市电供电情况检测;故障报警等。监控模块结构框图如图2所示。
3.1 监控模块设计方案
监控模块通过对市电和不间断电源进行实时数据采集和监测,根据供电状况对供电系统进行智能管理,同时监控模块的软件还能接受远程网络的控制请求和现场的控制请求,并对系统工作过程中的故障情况自行恢复和报警。同时,系统还通过网络实时上传监测数据,数据上传采用30 s轮询1次的方式自动完成[3]。
3.2 应用软件设计
本监控软件既支持单台独立的计算机,又支持在局域网内的所有计算机对监控网络进行操作和控制。采集的不间断电源监控信息通过内置的ARM通信模块传输到服务器的数据库中,用户可以通过浏览器登录Web服务器读取数据库中的信息,并将管控信息通过浏览器传输到服务器,再通过通信模块发送到不间断电源管控终端,从而控制不间断电源。本监控软件主要由网络服务器模块、通信模块和网络数据库3部分组成[4,5],结构框图如图3所示。
通信模块采用基于Socket模式的网络通信模式实现数据的传输,利用UDP协议将其传送至服务器上的数据库后,各工作站即可通过网络查看和控制网络中的不间断电源。系统软件的功能框图如图4所示。
3.3 应用软件
3.3.1 系统登录
远程控制软件采用登录认证模式,从而保证了系统的安全性。登录后,软件默认用户为普通用户,权限只能查看监控数据,如不间断电源状态、电池电压等,如图5所示。
3.3.2 软件主页面
用户登录后的主页面默认处于各不间断电源检测数据的显示页面,主页面能显示所有不间断电源的及时数据,主要包括电池电压、不间断电源输入输出电压、市电电压、运行状态(市电状态或电池状态)、电池放电周期和各不间断电源的IP地址、所在位置等。
3.3.3 操控界面
软件可通过以太网远程访问不间断电源控制器,从而操控远程不间断电源工作。各操控界面功能如下所述。
3.3.3. 1 系统模块
为了保证只有专门人员通过局域网才能控制不间断电源,软件设置了管理员模式。只有通过管理员密码进入管理员模式,才能向远端不间断电源发出具体的指令(如切断不间断电源供电)。通过更改密码模块可修改登录密码及管理员密码;退出模块可选择退出管理员模式或监控界面。
3.3.3. 2 监控对象模块
利用此菜单下的增加不间断电源模块,通过输入不间断电源管控系统的IP地址可增加被控的不间断电源数量。利用删除不间断电源模块可删除受控的不间断电源。利用修改模块可修改当前被监控的不间断电源的参数(如电池组电压、放电周期等)。
3.3.3. 3 放电记录模块
利用放电记录子模块可以查看所有不间断电源在各种情况下的放电时间及放电时对应的电池组电压变化情况。
在此页面下有打印按钮,可将分析的数据以报表的形式导出并打印。
3.3.3. 4 控制模块
利用控制模块可在管理员模式下远程切断受控的不间断电源市电供电,进行放电测试。在此过程中不必担心电池会过放电,也不必担心不间断电源会自动停机,设备会自动监测电池电压,在电池电压达到一定值时会自动给不间断电源供电。
3.3.3. 5 帮助模块
通过帮助菜单可查询本软件的特点及使用方法[4]。
4 总结与展望
该系统充分利用了信息化资源,根据用电安全管理的实际需求,将传统的人工维护不间断电源转变成现有的自动实现,增强了供电安全性,节约了管理成本。系统可操作性强,纯中文操作界面,下拉式菜单,简单易学。经多次测试,结果表明该系统依托网络,具备远程控制功能,可以自动实现不间断电源充放电过程监控和对电力环境的监控,并自动诊断不间断电源真实工作状态,储存数据并导出。但该系统功能仍有待进一步完善和开发,下一步要对软件进行优化并开发无线遥控管控功能。
该系统经多家单位使用,效果良好,具有很高的应用价值和良好的市场前景。
参考文献
[1]邹伯敏.自动控制理论[M].北京:机械工业出版社,2007:15-30.
[2]张瑜.ARM嵌入式程序设计[M].北京:航空航天大学出版社,2009:50-75.
[3]薛园园.赵建领嵌入式Linux C语言应用程序设计[M].北京:人民邮电出版社,2007:33-50.
[4]Lewis J.Java程序设计教程[M].罗省贤,译.北京:电子工业出版社,2007:60-75.
[5]Andrew S T.计算机网络[M].北京:清华大学出版社,2004:69-85.
数字化料场管理系统 第2篇
■加强燃料核算，包括燃煤数量、质量、入厂与入炉热值差、成本核算； ■通过各环节数据，对燃料衍生数据进行分析，并提供决策支持服务； ■实现集团统一管理、统筹调配、数据共享。
卓越数字化料场项目定位
燃煤管理是火力发电厂、钢厂等企业生产链上的一个重要环节，燃煤管理的科学规划和优化运行在企业降低成本、提高企业总体生产效率等方面发挥极其重要的作用。卓越数字化料场管理系统定位于集团级电力企业燃煤的采购、检斤、采制化、堆卸取、进耗存及数据分析等环节。主要包括燃煤供应管理、燃煤计量管理、燃煤质量管理、生产安全管理、进耗存管理、智能数据分析管理等。涵盖了从进料到消耗的整个完整链条。实现从厂级煤场信息管理到集团级别煤场统一管理。
卓越数字化料场管理系统致力于实现集团燃煤管理信息化，解决燃煤管理过程中多源、多环、多相数据的整合、筛选与分析，提供可视化料场动态管理信息平台。系统应用、整合多学科信息化技术，采用高频数据处理引擎，配合燃煤管理所需的相关硬件，通过强大的数据服务中心实现安全、高效、经济的煤场燃煤管理。
卓越数字化煤场建设构图：
数字化料场建设的必要性
随着社会与经济的发展，我国城市建设取得了巨大成就，特别是在当前国家大力发展基础设施突出建设的情况下，国家对电力的需求大增。在现在燃煤价格持续高涨的情况下，作为燃煤成本占绝对成本的火电等企业在进行技术改革的同时，加强料场的数字化、智能化、信息化管理是提高效率，节约资源、创造效益的有效途径，直接关系和谐社会建设的大局。
但在当前，电力企业燃煤管理效率低下，作业方式为机械辅助人工的半自动化模式，特别是料场的堆取料操作和进出料规划，基本上还是依靠以人工操作为主的管理与作业模式，极大程度地影响了这些企业的整体自动化和信息化技术水平的提升。由于非信息化管理效率低下，数据无法实现全区共享，生产设备性能状态得不到有效监管，最终导致企业内不同部门间无法实现工作无缝对接，严重影响企业生产的连续性。因此，要实现料场的自动化管理势必首先实现料场的数字化技术。
建设数字化料场具有以下意义：
■实现燃煤管理各环节准实时数据汇报，为动态采购、燃煤调配等提供数据支持
利用B/S浏览器和服务器结构，构建数据共享服务平台，准实时获取检斤、采制化、进耗存相关数据。实现决策层信息共享，为燃煤采购、储备和决策提供准确的数据，为经济化生产提供第一手准确数据，为生产决策提供依据。
■入厂燃煤验收、燃煤存储、燃煤入炉和燃煤统计信息全生命周期管理
燃煤入厂的轨道衡检斤数据、汽车衡检斤数据、水尺检斤数据录入，燃煤采制化数据录入，采集数据与采购合同数据进行对比分析，并上传数据服务中心；通过料场位置及激光测量设备，提高燃煤卸取、盘存的工作效率，增加了盘存精确度，有效的降低了库存容量，加强燃煤数量、质量的监管力度；监督生产部门入炉燃煤检质、计量工作。最终达到监管燃煤的流动过程，并合理的调整燃煤的库存。实现降低运营成本的最终目的。
■为安全生产提供保障
通过数字化煤场自燃监控、全天候煤场视频监控、斗轮机防撞定位检测、皮带防撕裂监测，能有效防止燃料在皮带传输过程中的自燃，能全天候可视化监控料场基本情况，能预防斗轮机在作业过程中违规操作导致的碰撞，能预防输煤皮带在作业过程中撕裂及滚筒脱落，为安全生产提供保障。
■集团化数据共享，实现料场管理数字化和规范化
随着信息化建设的深入，企业各个部门，集团各个企业之间煤场物料、燃煤数据的使用和分析要求日益迫切。但现在各部门特别是集团各企业间形成大量的信息孤岛，不能很好的信息共享，实现生产投资利益最大化，所以必须建设统一的料场管理信息化共享的平台。
系统总体架构
高校数字化系统构建初探 第3篇
关键词：数字化高校；数据通讯；系统建设
中图分类号：G6471.4 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 15-0000-01
Preliminary Study on University Digitalization System Construction
Zhang Lu
(Henan Institute of Industry Technology,Nanyang473000,China)
Abstract:In the"Digitalization Campus"in the building and found the original data between distributed systems are often not well shared,forming a lot of"information islands",these islands of information that we have lost a lot of useful data for further use value,how to achieve data communication between different departments is an urgent need to address the problems.This paper presents a Web services-based framework for digital campus system in order to achieve the database system,Web pages,file systems and other distributed heterogeneous data sources,information extraction,and processing for the user interaction to access data from heterogeneous data sources offer possible.
Keywords:Digitalization university;Data communication;System construction
近年来，数字化校园发展迅速，但是目前普遍存在着一系列的问题：学校内部没有统一的数据库，导致数据分散；大多数应用系统之间普遍缺乏标准化的数据接口定义；另外，合并后的高校普遍存在着教学资源分散、多校区办学的问题，这客观上带来了信息传递慢、准确性差、办公效率不高等问题，给教学和科研资源的互补和共享带来了许多不便。在数字化校园应用系统建设的过程中，各信息系统互不兼容，无法共享数据，形成了许多“信息孤岛”。
一、系统理论构架及模型
本通信系统的建立就将使用Web Services来完成。
（一）Web Services简介
Web Services是一种优秀的分布式计算技术，主要目标就是在现有的各种异构平台的基础上构筑一个通用的与平台无关、语言无关的技术层，各种不同平台之上的应用依靠这个技术层来实施彼此的连接和集成。
（二）Web Services的典型架构
Web Services的调用与具体实现无关，只要通过HTTP使用SOAP协议就可以调用它，在实际使用中，用户根据Web Services的WSDL（Web Services Description Language）服务描述文档中的信息生成一個SOAP请求消息来调用这个Web Services，从而实现客户与Web服务器的交互。
（三）SOAP-Web Services的消息传输方式
SOAP消息是由一个强制的SOAP Envelope、一个可选的SOAP Header和一个强制的SOAP Body组成的XML文档。SOAP消息的典型结构，这是一种XML描述，Envelope为根元素，一个可选的Header和一个必须有的Body为子元素。
从上面的论述可以看出，使用Web Services可以方便的建立与平台无关、语言无关的数据通信，使得它可以方便的在各种不同平台之上的应用依靠这个技术层来实施彼此的连接和集成，在实际应用中有很大的价值，能够在更广泛的环境中发挥更大的作用。
二、拟采用的技术方案
本研究将采用当前流行的Web Services技术设计数据通讯系统，并利用Web Services技术建立共享数据中心，良好地解决了信息孤岛问题，具体实现方案简述如下：
（一）构建共享数据中心
构建共享数据中心的思路是：各业务部门负责维护本部门的业务数据库，在已有业务数据库基础上，建立一个共享数据中心基于Web Services框架，此数据库的数据格式为标准，为全校的权威数据。各个应用子系统在对本系统进行数据更新的同时调用这些Web服务进行共享数据库的更新，实现共享数据库在极少人工干预的情况下自动地维护数据的统一性，从而解决了数据交互、数据共享的难点，并确保了业务数据库和共享数据库中数据的有效性和一致性。
（二）业务子系统的接入与实现
在业务应用系统接入方式中包括应用中数据的上行和下行两个模块。应用系统提供OUT和IN两个接口以及时间戳，这两个接口能返回从begin Time到end Time的所有涉及到该系统与共享数据中心接入的更新操作和相应数据。
（三）数据下行模块
这里主要是提供了一种给应用子系统来访问共享数据库中数据的方法。主要是由共享数据中心端提供共享数据库数据的Web Services访问接口来供业务应用系统访问，以获得应用系统所需要的共享数据中心的数据，原理同数据上行相同。
三、数据安全的设计方案
在传输的安全方面，客户端确认服务器的身份；采用数字加密，配置证书服务器等方法保证在一个良好的环境下进行数据的传输。这样，两个不同的子系统数据库中的数据一致，达到了数据共享，避免了信息孤岛的形成，从而完成了数字化校园中数据的通讯。
参考文献：
[1]步山岳,张有东编著.计算机信息安全技术[M].高等教育出版社,2005
[2]方东权.浅析数字化校园及其应用系统的构建[J].华东农业大学学报,2007
数字化电源系统 第4篇
我台DX600中波发射机是美国HARRIS公司生产的由3个PB (Power Block) 组成的水冷式全固态数字调幅发射机, 其用于射频功率放大器的250V直流电源是由可控硅Q1~Q6以及阻流圈和很多滤波电容组成的整流滤波电路提供的。今年我台两个PB功率单元经常出现35A电源保险烧坏导致功率降低的故障, 为了确保播出的安全稳定, 我们对故障进行了深入分析和研究, 查找故障产生的原因, 解决了这个影响安全播出的技术问题。现将我们对故障的分析处理过程介绍如下。
2、电源保险故障的分析
2.1 故障现象
DX600中波发射机正常播音时, 每个PB的载波功率为200kW, 若出现35A电源保险故障, 那个PB的LED板上功放模块电源故障指示灯变红, 功率会突然下降到187kW甚至更低, 如果保险烧坏过多, 还可能导致PB自动关断。
2.2 故障的判断与查找
射频放大器故障检测电路如图1所示, 如果这条通路上8块放大器中的任何一块出现了保险故障或无电压输入, 会造成A点的电压偏低, 比较器U34的输出端就送出一个低电平故障信号, 使调制编码板上保险故障指示灯DS6变红, 同时也送到LED板, 使LED板上的功放模块电源故障指示灯变红。
找到DS6亮红灯的那一块调制编码板, 用万用表测量板上TP2、TP16、TP17和TP18测试点的电压, 发现TP16的电压为2.5V, 正常时为9.5V左右, 对照图纸可以找到这个测试点对应8块射频放大器。认真观察发现其中有4块保险故障指示灯不亮 (正常工作时微亮, 有保险故障时亮红灯) , DS3工作指示灯正常。至此, 基本可以确定故障是射频放大器前端的35A电源保险开路造成的。倒两并机播出, 关断PB电源, 更换保险可以排除故障。
但是, 接下来的一段时间, PB2经常出现这个故障, 甚至一次会有很多个35A保险烧坏, 导致PB2功率下降过多而自动脱机。为此, 我们对故障进行进一步进行分析。
3、产生故障根本原因的分析
(1) 估算35A保险通过的平均电流, 单个PB不加调制信号, 高功率200kW开机时, 功放电压为250V, 电流约为830A, 有103块射频放大器工作, 每个35A保险给4块射频放大器供电, 其平均电流:
由此可以看出, 35A保险的工作电流低于额定值, 正常情况下不会烧坏。我台发射机每天播音18个小时, 历年来烧坏的35A保险还不到20只。所以, 我们应该再分析电源系统, 查找产生故障的原因。
(2) 功放单元用的250V直流电源整流电路如图2所示。从变压器来的3相197V交流电通过6个可控硅变成直流, 为了减少纹波分量, 在整流电路与负载之间接入了LC滤波电路, 滤波阻流圈L对交流分量具有很大的感抗, 起到抑制交流成份的作用;与地并联的滤波电容C对交流成份阻抗很小, 进一步滤除交流分量, 从而使输出到负载上的电压波动很小。
射频放大器供电通路如图3所示, 整流后的250V电源先接到保险板, 经过8个35A的保险提供8路输出, 每一路输出对地并联一只5100uF滤波电容, 然后给4块射频放大器供电。这些5100uF的电容 (共有55个) 就是250V整流电路中主要的滤波电容。
du为电路中的纹波电压, dt为充放电时间。
由公式可以看出:纹波电压变大会电容导致充放电电流变大, 再加上射频放大器的工作电流, 导致保险的工作电流大于额定值, 烧坏保险。
(4) 整流电路中电解电容不同于其他元器件, 其工作寿命是有限的。正常情况下, 环境温度越高, 通过的纹波电流越大, 电容的使用寿命就越短, 其中温度的影响最为重要。如我们使用的一般电解电容, 在纹波电流为额定值, 环境温度40℃时, 使用寿命为80000小时, 而85℃时, 使用寿命仅为1000小时。
电解电容的失效一般有三种情况。 (1) 早期失效, 这往往是由于制造工艺缺陷或安装使用不当造成的。 (2) 正常使用时的随机失效, 这时电容的失效率很低, 一般表现为容量缓慢减少, ESR逐渐变大, 这些均是电解液减少而造成的。 (3) 达到使用寿命后的失效。这是电解电容性能急聚恶化, 失效率迅速变大。
3、故障的处理以及一些维护经验
根据上述分析可以判断出, 35A电源保险烧坏, 就是因为用于滤波的部分电解电容失效, 导致正常电容充放电流过大造成的。我们对PB2机柜的电容进行测量, 发现55个用于250V电源滤波的电容仅有13个容值在4000uF以上, 其他的42个已经完全失效, 占77%, 总的容值不到标称容值的20%, 扩展机柜更是仅有2个正常。拆卸下来几只电容, 发现重量明显较轻, 里面电解液已经很少, 晃动时有声音, 用电容表测量, 无电容值, 已经完全失效。
经检查, 经常烧坏保险的部位电容都是正常的 (多在左机柜和中机柜) , 而电容完全失效的部位则没有烧坏过保险 (扩展机柜) , 这个上述分析完全一致。
因此, 要彻底解决电源保险经常烧坏的问题, 必需换掉那些已经失效的滤波电容。由于备份的电容有限, 每天还要维持近18个小时的播音, 我们先进行了部分更换, 在对每个PB更换了约20个新的电容后, 发射机已经能正常工作, 加测试信号至90%调幅, 也没有再出现烧坏保险的现象, 测三大电声指标均有所提高。
对DX600中波发射机来说, 当高功率运行时, 若出现有高调制度导致35A保险烧坏的现象, 则表明有滤波电容失效了, 需要对其进行检查, 如不及时处理, 会造成电容失效加快和保险大量烧坏的后果。
高序位射频放大器供电的电路中的电容更容易失效, 这是因为高序位的放大器开通关断更为频繁, 电容充放电次数多造成的。
4、结语
博斯盾数字化医院医保系统 第5篇
BSDHIS将医保相关计算作为一个独立的服务，这个服务作为中间件和BSDHIS以及医保结算中心进行连接，当医保政策进行调整时，只需要调整医保计算中间层就可以完成修改，从而可以提高对医保政策的相应速度，提高BSDHIS业务模块的稳定性。
医院信息系统也是国家医疗保险制度实施的有力保证，系统设计过程中我们充分考虑到和医保之间的顺利衔接问题。系统设计实施过程中药预留一定的空间和接口，以保证未来两系统能顺利交换数据、实现资源共享、节约资源和空间的利用。
利用计算机软硬件技术、网络通讯技术等现代化手段，对医院及其所属各部门对人流、物流、资金流进行综合管理，对在医疗活动各阶段中产生的数据进行采集、存贮、处理、提取、传输、汇总、加工生成各种信息，从而为医院的整体运行提供全面的、自动化的管理及各种服务，在先进的计算机技术支持下，开发一个完整的达到国内领先水平的支持医院的医疗事务管理监督与控制的信息系统。
系统所具有的完全的菜单动态加载功能，将不再由前台程序定义。要加载的什么样的菜单结构，或具体什么菜单条目将完全由用户确定。公司支持人员也可以根据不同的用户需要灵活定制，甚至可以定制出符合不同规模医院的版本。
系统提供了800多个可调参数配置，用来完成各个分系统的可调参数设置，他大大提高了系统的灵活性，满足了用户的个性需要。
系统界面采用与微软操作系统一致的风格，支持五笔，拼音，代码等方式的输入。操作界面设计充分考虑人体结构特征及视觉特征，力求界面美观大方，简捷实用并统一。系统支持多种显示器，页面信息布局合理，各系统页面连贯、完整，各页面菜单控件的排列调整方便，可以按照医院的需求进行调整，不需要修改源代码。
面向海量文献的数字化系统研究 第6篇
关键词：OCR技术 扫描录入 文献识别 文献数字化
中图分类号：G203 文献标识码：A文章编码：1008-6938（2010）02-085-05
Solutions for Mass Literature Digitization
Su YunZhang QingLai （School OfManagement , Lanzhou University，Lanzhou，Gansu，730000）
Abstract：In this paper, a solution is proposed to input mass literature quickly into computer. First of all, through the comparison among the four kinds of data collection methods----keyboard entry, by-hand input, voice dictation, and scan input---scan input is found to be the only choice of mass information processing.Second, it is a review of the OCR technology and analysis of current situation. Finally a solution of OCR digital processing plant is put forward, that is to say, mass literature digitization can be perfected by text automatic input, pipeline management, quality control, personnel management, and system management.
Keywords：OCR technology；scan input； literature identification； literature digitization
CLC number：G203 Document code：AArticle ID：1008-6938（2010）02-085-05
1 引言
五千年的中国文化遗留下极其丰富且数量庞大的历史文献，这些文献主要保存形式以甲骨、简犊和纸张作为载体，通过编纂引得、通检、索引和汇编等工具书达成文献整理和查询的目标，由于文献数量巨大和人力有限的矛盾，经过系统整理和方便的检索工具非常稀缺，加之受存储空间的限制，许多年代久远的孤本书、善本书已出现了纸张脆弱、字迹变色、书页脱落和破损发霉等现象，很多出土的甲骨、简犊和纸张也出现了腐蚀和霉烂的状况，严重影响了文献的使用和保存寿命，文献的数字化迫切性已成为信息工作者的当务之急，图书馆和档案馆应该积极顺应网络时代的潮流，运用计算机相关的数字化技术，对文献进行加工和处理，建立书目数据库、全文数据库和综合检索系统，并通过光盘和网络等途径进行信息的传播。本文针对该问题提出了面向海量文献信息数字化的处理解决方案，尤其对文字的批量识别提出了系统化的解决途径。
2 海量文献数字化处理的现状
2.1 传统的海量文献数字化技术及比较
如何将海量的文献资料快速录入计算机是文献数字化研究工作的重要内容，而文献数字化的瓶颈就在于如何将海量的文献录入计算机的方式方法，就传统处理技术而言，数据的录入方法有键盘录入、手写录入、听写录入和扫描录入。
（1）键盘录入法。键盘录入法有阴阳码输入法、郑码输入法、形象码输入法、汉码系列输入法、智能二笔输入法、双笔码输入法、汉正码输入法等，总共不下几十种，最常用的是各式各样的五笔字型和拼音输入，其中五笔输入法常用的是王码五笔、陈桥五笔、念青五笔和极点五笔等，任何一种五笔输入法只要掌握文字的拆分规则就能使用；拼音输入法常用的有智能ABC、拼音加加、紫光拼音、搜狗拼音、中文之星智能狂拼、三好拼音、极点拼音、五万拼音、递推联想拼音等，只要会拼音就会输入，这两者录入速度不分伯仲，关键在操作人员的熟练程度。国际专业录入师的打字速度是在240字/分钟左右，一般打字员的速度是50~70字/分钟，这种录入速度相对海量的文献资料是一种效率极低的信息数字化处理方式，不但费时费力，而且资金耗费巨大，会造成大量文献资料的积压。
（2）手写录入法。手写录入法亦称为手写笔输入法，主要有台湾的蒙恬系列手写笔、大恒笔才子手写笔、汉王大将军手写笔和紫光绘写大师等，手写笔是由硬件和软件两部分构成，硬件部分包括电子手写笔和写字板，软件部分是汉字识别系统。手写输入法的使用比较简单，录入员只需用手写笔在写字板上书写笔划清晰的汉字，写字板中内置的高精密的电子信号采集系统，就会将汉字笔迹的信息转换为数字信息，然后传送给软件系统进行汉字识别。汉字识别系统的作用是将硬件部分传送来的信息与事先储存好的大量汉字特征信息相比较，从而判断写的是什么汉字，并通过汉字系统在计算机屏幕上显示出来，手写输入系统的难点在于汉字笔迹的识别，因为每个人的手写字体不一样，所以汉字笔迹比较系统就必须能允许一定的模糊偏差，才能做到较高的识别率，但是手写笔的最快录入速度仅有20~40字/分钟，显然不适合海量文献信息的录入，但对录入手绘图形图像十分有效。
（3）语音录入法。语音录入就是听写输入法，较之键盘和手写输入，既快速又方便，速度是键盘输入的2~3倍，是手写输入的6~8倍。硬件设备只需带声卡的多媒体计算机和无噪音的麦克风。从技术层面而言，实现语音识别就是让计算机识别和理解人类语言的过程，是把自然语音信号转变为相应的文本。在语音识别过程中，首先要将人类说话的声音由模拟的语音信号转换为数字信号，然后从信号中提取语音特征，同时进行数据压缩，输入的模拟语音信号要进行预处理，建立识别基本单元的声学模型和进行文法分析的语言模型，计算机根据识别系统的类型选择能够满足要求的识别方法，采用语音分析方法分析出这种识别方法所要求的语音特征参数，按照一定的准则和测度与参考模式库中的模型进行比较从而得出识别结果。语音输入法已经出现十余年，但由于计算机处理速度的限制，并没有形成气候，后来随着计算机CPU主频的不断提高，出现了许多以IBM语音录入为内核的软件，例如Windows Vista就内置了语音录入软件，但要快速高效能满足海量文字录入的要求，就必须使用专业的语音输入软件，例如IBM公司的ViaVoice语音识别专业软件、Scansoft公司的Dragon Naturally Speaking Preferred语音识别软件等。这里需要强调的是语音录入法对录入员的标准普通话水平的要求很高，由于中国是方言非常丰富的国家，这种录入法很难推广；而且语音录入时周边环境不能有噪音，即对环境要求过于苛刻。
（4）扫描录入法。键盘和手写录入面对的是漫长和繁重的工作，听写录入受到方言和周边环境噪音的影响，就现有技术而言，海量文献录入的唯一的选择就是扫描录入法，速度可以达到每分钟6000字，具有其它录入方法不可比拟的优势。扫描录入的英文缩写是OCR（Optical Character Recognition），就是让计算机认字和实现文字自动输入。它的工作原理是通过扫描仪或数码相机等光学输入设备获取文献纸张上的文字图片信息，利用各种模式识别算法分析文字形态特征，判断出汉字的标准编码，并按通用格式存储在文本文件中，是一种快捷、省力和高效的文字输入方法。具有以下三大优势：时间上，扫描录入法速度快和效率高，是人工录入的数百倍，甚至数千倍；经济上，扫描录入法节省了大量人力资源开销和降低了录入成本；准确性上，扫描录入法的录入准确率远高于其它人工录入法。
文献扫描录入的必备的硬件设备是扫描仪，主要有平板扫描仪、多功能一体机、高速扫描仪和网络扫描仪等，常用品牌有全友（Microtek）、爱克发（AGFA）、清华紫光（Uniscan）和惠普（HP），常用幅面是A4、A4加长、A3等三种，如果扫描报纸、地图等，就需要A1、A2幅面的平板扫描仪，数据海量处理最常用的是高速滚筒式扫描仪，而高速扫描技术是依赖计算机CPU的性能来提高识别率和识别速度。最为常用的中文识别软件有清华紫光文通信息技术有限公司开发的TH-OCR（TH是TsingHua的缩写）、北京汉王科技股份有限公司研制的汉王文本王；其它优秀的识别软件还有：以我国战国时期“掌章奏文”官职命名的尚书OCR软件、以我国古代绘画颜色命名的丹青OCR软件、发明毛笔的古代大将命名的蒙恬OCR软件等等； ［1 ］外文识别软件的普遍功能要比中文识别软件要强大，尤其对书籍、报刊的版面还原技术要强大得多。常用的有俄罗斯软件公司开发的ABBYY FineReader Professional、美国IGS公司研制的ReadIRIS Pro，此外还有能够识别114种语言文字的Recognita软件、能够将识别文字发音朗读校对（Text-to-Speech）的OmniPage软件、发明复印机的施乐公司推出的复印和识别一体化的XEROX TextBridge软件。
2.2 基于OCR扫描和识别的海量文献数字化处理现状与分析
让机器代替人认字并记录，是人类很久以来的梦想。早在20世纪20年代，西方就开始了字符自动识别的研究。有文献可考的最早机器字符识别系统是德国的科学家陶杰克（Tausheck）的“阅读机”，1929年这项发明获得了德国专利；几年后，美国科学家汉德尔（P·W·Handel），也提出了利用技术对文字进行识别的想法，研制了“统计机”的类似机器，也获得了美国专利。自此之后，人类经过几十年的不断努力，使得OCR技术渐渐成熟，从最初的机械识别模式一直发展到今天利用抽取图像的数字化特征进行识别的电子模式。
相比英文OCR识别，汉字的识别要困难许多，这是由于英文是由几十个字母符号组成的文字，而“方块符号”的汉字字库要比英文字母表庞大近千倍，难度可想而知。我国在上个世纪70年代末就开始了这项技术的研究，至80年代中期，可识别上万汉字，识别率在90%左右，尤其是1987年《汉字识别的特征点方法》的问世是一个里程碑，这种方法是以汉字字形结构的统计特征划分为汉字笔划上的特征点和背景处的关键背景点，并基于这个理论，推出了“印刷体汉字文本识别系统”，这个系统的研制成功标志着我国在印刷体汉字的识别技术研究方面已取得了实用化的突破；进入90年代之后，随着863项目在内的汉字识别系统逐渐成熟，不少研究单位相继推出了中文OCR产品，主要有清华文通（TH-OCR）、北信（BI-OCR）、中自（ICR）、沈阳自动化所（SY-OCR）、北京曙光公司（NI-OCR）等，这些系统均可以实现中英文混排，宋体、楷体、黑体、仿宋体、繁体等多字体、多字号的混排识别，文字识别率可达到95%以上。特别是21世纪的近十年，OCR识别技术随着扫描仪的普及得到了飞速的发展，扫描和识别软件的性能不断强大并向智能化升级发展。［2 ］
一般说来，传统的OCR扫描和识别软件主要功能是通过以下六大过程来实现，即影像获取、影像前处理、文字特征抽取、比对识别、人工校正和结果输出。其中，①影像输入就是将需要OCR处理的文献资料通过光学仪器（扫描仪、数码相机等）录入计算机；②影像前处理是OCR系统中，须解决问题最多的阶段，从得到一个不是黑就是白的二值化影像，或灰阶、彩色的影像，到独立出一个个的文字影像单元的过程，都属于影像前处理，这其中包含了影像正规化、去除噪声、影像矫正等的影像处理，及图文分析、文字行与字分离的文件前处理；③文字特征抽取可以说是OCR系统的核心，用什么特征、怎么抽取，直接影响识别质量的好坏；④比对识别是指当文字特征抽取结束后，不管是用统计或结构的特征，都须有一比对数据库或特征数据库来进行比对，数据库的内容包含预先对所有欲识别的文字的集合中元素采用文字影像单元一样的特征抽取方法抽取特征所得的特征。通过比对，从而确定文字影像单元所对应的文字。由于OCR的识别率不可能达到百分之百，为了提高识别的准确度，字词后处理过程就必不可少了，它利用比对后产生的识别文字与其可能的相似候选字群，根据上下文的识别文字找出最合乎词义的词，对识别结果进行更正，例如识别出“找们”，在词库中找不到这个词，而“我”是“找”的相似候选字，因此很自然的将“我”取代“找”，而成“我们”；⑤人工校正是保证OCR质量的最后阶段，也是最有效、最直接的阶段，在这个阶段要求录入人员花费精力和时间，去直接更正甚至寻找可能是OCR出错的地方。一个好的OCR软件，除了有一个稳定的影像处理及识别核心，以降低错误率外，合理、有效和便捷的人工校正的操作流程及其功能，也很大程度影响着OCR的处理效率和准确性；⑥结果输出就是将OCR产生的结果将按照要求提交给用户。［3 ］ ［4 ］
基于以上的过程，这种传统的处理方式一般采用一台告诉扫描仪和多台计算机相连接，把扫描的文献资料分派到不同空闲的计算机上进行识别处理，再将识别结果返回整理。这是一种串行的工作方式，虽然在一定程度上提高了扫描和识别效率，但扫描和识别协调同步很难实现，而且辅助工作量极大。
3 面向海量文献的数字化处理系统设计与分析
为了满足书籍、报纸期刊、报表票据、历史档案等文字录入的需求，也为了满足资源性网站和数据库开发对数据的需求，针对银行、税务、工商、医院等行业尤其是图书馆、档案馆对文字识别的需求，本文提出了OCR数字化处理工厂的一揽子解决方案。
3.1 系统的总体设计
本文提出的数字化处理工厂系统是应用OCR技术、实现工业化流水线管理方式的大型Internet系统设计。该系统设计通过强大的网络功能实现流水线方式的数据加工，并通过网络供千千万万个用户享用。实现数字化处理工厂系统硬件需要：一台小型服务器作为数据服务器和主域控制器，管理多台终端；高速扫描仪和微软的操作系统的服务器；大容量硬盘或磁盘阵列的存储设备（视加工规模选用）；磁带库或光盘库的备份设备（选用）。实现四大功能，即文字自动录入、流水线管理、质量控制和员工管理、系统管理（见图1）。
3.2 系统功能与模块介绍
整个系统围绕两个互相联系的员工管理和OCR扫描文件数据库展开工作。员工管理数据库由员工信息表、工种信息表、员工考勤表、员工工作量表、班次表、工资管理表等构成一个完整的员工资料库。员工依流程指定的步骤登录、考勤、申请工作、执行操作并接受管理监督。管理人员通过简明友好的系统管理界面可以方便地查询数据、备份数据和系统维护。该系统还提供安全日志供管理人员查询。OCR录入资料数据库经由扫描录入、图像处理、版面分析、识别、纵校、横校、版面还原等工序处理最终形成。其中在信息传输上采取申请任务方式与分配任务方式相结合使用。其中申请任务方式是用户完成一件工作包的同时查看是否有已经分配的工作包，如没有，则申请另一个工作包；分配任务方式是由管理员分配工作包给每一个员工；为对此流程进行有效管理，建立了原始工作包表、工序跟踪表、返工单表、员工工作分配表、工作包表等。
（1）文字自动录入功能模块。采用在OCR领域领先的成熟文字自动录入技术，实现包括横版、竖版、简体、繁体各种版式的古籍、报刊杂志、公文档案、报表或票据和现代书籍的自动图像预处理、版面分析，能识别中文简体、繁体、英文及混排和多字体多字号文档。
（2）流水线管理功能模块。采用生产流水线管理方式，根据OCR技术和操作的特点，将生产过程划分成以下几道工序：①文献资料整理：为了便于扫描和以后的查询、检索而进行的文献分类、拆装、命名、编号等。②扫描：扫描是将纸质文献图像输入计算机的过程。一般把相关按文献页码顺序扫描，在扫描质量控制程序自动检测并修正后，自动保存到数据库中。③图像处理：为了提高识别率，对图像进行“消蓝去污”的处理，即去掉图像上影响识别率的噪音如麻点、下划线等，图像质量控制程序自动监测图像处理质量。④版面分析：能自动进行版面理解并定位，判别划框区域是横排文本区、竖排文本区、表格区还是图像区，并对不同属性的区域以不同颜色的线框标识出来。自动版面分析在后台运行，操作人员可在前台进行确认，并对自动版面分析结果加入手工干预。 ⑤识别：把文字图像转化为计算机文字内码，可以识别印刷体和手写体中文（包括简体字和繁体字）、表格、中英文混排，识别出来的文字内码可以是GB码、BIG5码、GBK码或者Unicode码。识别过程在后台运行。⑥纵向校对：具有很强的查错、纠错能力。纵向校对是将一个图像或若干个图像中识别成同一个字的文字图像列在一起显示，并以突出颜色标出可疑字，便于操作人员发现错误和修改。⑦横向校对：这是传统的人工校对方法，操作人员直接对比识别结果文本和图像，以发现识别错误文字。系统自动调出文字对应的图像，进行比对。同时，以醒目的颜色标出识别可信度不高的文字。⑧版面还原：将识别并修改好的文本还原成跟扫描文稿版面的布局一样、可以供计算机阅读和查询检索的RTF、PDF、HTML、SGML/XML格式的数字文档。⑨数据入库：版面还原数字文档的保存。
（3）质量控制和员工管理功能模块。质量控制是为了保证和控制系统的录入质量而采取的一整套方法与措施。主要是在各工序中加入对员工工作完成情况及差错量的监控和工作量的计算，以求将整体差错量控制在万分之二以内。员工的工作态度将会直接影响到数据录入的质量和工作效率，要使员工保持一种积极的工作态度，必须有好的管理制度和客观的评价标准和依据。该系统可以详尽地提供员工考勤情况和工作质量数据，并对员工的工作情况给予公正的评估。员工管理系统在整个系统中处于支配地位。该部分由考勤管理、工资管理、质量控制、工作分配、返工单管理和建立用户等几个模块组成。其中考勤管理是记录各员工的出勤、缺勤状况；岗位管理是记录各岗位的工作分配和员工的工作量、差错量（质、数量的差错要求控制在万分之五以内）的状况；工资管理是根据员工的考勤、工作量和差错量的情况，发放员工的工资并列出明细帐目表。
3.3 系统功能优势与创新分析
本文提出了一个基于大型的Intranet网络系统实现系统框架，可将汗牛充栋文献进行数字化录入识别处理，是一个包含成千上万的加工数据资料和员工详尽的工作信息数据库系统。这样的创新，将单独的扫描识别通过整合方式组成了完善的数据加工生产工厂。
（1）采用生产流水线管理方式，改进了传统的串行的工作方的效率低下，将冗长、复杂的数据生产过程合理地划分成若干道工序，每道工序操作简便，合理安排工作岗位，并行操作，生产效率和质量得到了3~4倍的提高。并且可以任意确定工艺流程操作顺序和组合，适于不同种类和不同要求的数据资源加工，实现了单机资源数字化过程和机群间高效率的相互协同作业。
（2）采用分布式操作，管理员可通过计算机网络实现对系统的远程管理，大大增加了管理员对数字化加工系统进行管理的灵活性。加之服务器对客户端的消息响应采用队列式管理，服务器运行会更加稳定和可靠。
（3）文字自动录入可实现批量扫描和识别，在不点击鼠标的前提下，实现数据自动命名、自动存盘、自动识别和自动校对，并将处理文件自动纠偏、去噪、OCR和压缩存储，极大的节省了人力资源。
（4）人工操作与后台自动运行相结合，把一些可由计算机自行处理的工序设置为后台自动运行，从而减少了人为造成的错误。
（5）数据质量得到了大幅度的提高，实现了数据检查、监督和协调的自动化，完善了系统权限管理和数据安全管理，员工工作效率得到了公正的统计和评估。
4 结语
概而言之，本系统的设计为数字图书馆、档案馆、政府机关等不同机构的大量文字、图表的自动录入提供了一种切实可行的处理方案，更适应网络时代建设网站过程中对文字和图像的需求，具有巨大的社会效益和经济效益。
参考文献:
［1］张烯中．汉字识别技术［M］．北京：清华大学出版社，1992.
［2］任永芳．中文ＯＣＲ与图书资料的再制作［J］．高校图书馆工作，2001,(3).
［3］迟春佳．OCR技术及其在高校图书馆信息资源数字化建设中的应用［J］．中国科技信息，2007,(7).
［4］王桂敏，齐凤河．0CR软件使用经验浅谈［J］．科技信息，2006,(5).
数字化电源系统 第7篇
随着科学技术水平的不断提升、自动化控制技术和信息处理技术的不断发展, 在现代建筑的设计过程中, 很多自动化、智能化的控制系统都已经被加入到整个设计过程中, 成为现代建筑独特的标志, 经过长期的技术发展演变, 这些智能化的控制系统结合当前现代建筑, 形成了智能楼宇综合控制系统, 结合计算机和互联网络平台, 形成了强大的现代建筑的自动化、智能化系统集成, 加上数字化的监控系统, 实现了现代建筑, 乃至整个小区、园区之间的资源共享、综合调控, 不仅实现了现代建筑或园区的高效、可靠的管理方式, 而且能够为业主提供一个安全、高效、高质量的舒适的居住或工作环境。对于现代建筑的系统集成以及数字化监控系统的学习与研究, 对于现代建筑设计和建设过程中融入智能楼宇综合管理系统, 结合互联网、计算机以及各种火灾、照明、排积水控制系统和数字化监控系统的综合应用, 从而为建筑业主提供高质量、高品位的生活服务来说具有非常重要的现实意义。
2 现代建筑的系统集成
针对现代建筑的系统集成, 不能一蹴而就, 需要遵循统一规划, 而后分段实施的基本原则, 在初期设计时就要充分考虑到各个系统之间的相互协作, 然后按照各个系统信息接口以及使用协议之间的要求, 按照国家对现代建筑智能系统的建设的统一规定完成各个系统之间的集成。在现代建筑的系统集成, 主要体现在网络系统集成和设备监控集成两个方面。
在网络系统的集成方面, 首先要完成底层的网络协议的集成, 这也是网络系统集成中最基础的、最为重要的环节。随着现代建筑的快速发展, 针对楼宇建筑的智能化系统的构建的协议发展也非常迅速, 出现了如Lon Works、BACnet等诸多的通信协议, 这些协议在智能楼宇综合管理系统的底层通信过程中应用非常广泛。以Lon Works通信协议为例, 该协议针对中楼宇智能控制系统的从核心到接口到控制模块到上层平台的各个模块都进行了定义, 从而保障现代建筑智能控制系统的有效运行。Lon Works协议在使用中优点也非常多, 其安全性、稳定性以及容错性等各个方面都表现得非常优异。BACnet协议则是参照当前的互联网协议, 对上层应用、网络、传输以及物理层之间的数据传输都进行了定义, 从而保障现代建筑智能控制系统的有效运行。在对现代建筑的系统集成设计和规划时, 首先需要考虑到底层协议通信的兼容性, 设计专门的信息接口, 以保障不同模块、不同系统层次之间的数据传输的有效性。
设备监控系统集成, 主要是针对现代建筑中公共设施设备的监控系统的设计, 如对空调、公共照明设备、楼宇给排水系统的设计。在对现代楼宇空调控制系统的设计时, 首先需要完成对空调冷冻水根据室外温度的自动调节, 可以采用温度监控设备来自动控制空调系统的冷冻水供给。其次, 需要完成对整个建筑的空调运行状态的监控和运行报警系统, 需要在空调的温度、电流、热度等多个方面设置相应的阈值, 如果系统超过设定阈值即可自动报警。再者需要对空调的制冷系统中的相关设备的液压和气压值进行实时监测, 通过采集器和转换器将其值转换成电信号值传输到控制系统。最后, 温度和方式的自动调节。对空调监控系统能够根据室外的温度自动设置当前最优的、最节能的温度值, 并且能够自动调节当前空调的工作方式和运作模式, 从而为现代建筑通过最优的智能温度调节方案。
现代建筑的给排水系统也是与业主息息相关的系统, 一个好的给排水系统能够为业主的生活品质带来很大的影响。在设计给排水监控系统时, 完成以下几个方面的监控功能:①对蓄水池水位的检测监控, 通过水浮漂定位当前水位并将其转化成相应的数字信号, 传输到给排水系统中来实现水池水位是实时监控;②水泵工作异常监控, 针对给排水系统的设计, 需要有专门的设备能够与水泵自身的报警设备进行通信, 亦或是开发专门的水泵检测设备或系统能够实时检测水泵的运行状态, 从而保障现代建筑给排水系统的长期运行。
照明监控系统也是现代建筑系统集成中的重要系统, 关系到业主对居住环境质量的舒适度和安全度的直接感受。在设计照明监控系统时, 需要保障照明设备系统的供电情况, 如果出现短路或其他电流电压异常情况, 能够自动地向中央监控设备报警, 并且采取断电等直接的安全保护措施。同时, 为了节能考虑, 在现代建筑的照明设备中, 需要考虑环保节能的问题, 在对照明控制系统的设计时, 需要实现对照明设备的广度、照明时间随着外界自然条件的变化而动态变化。
针对现代建筑的系统集成还包含其他如火警监控、安全监控等多个系统的集成, 只有将现代建筑的智能控制系统构成一个一体化的控制系统, 才能够将现代建筑中的多方面的监控和信息通信实现统一化管理, 真正实现现代智能楼宇的建设。
3 现代建筑的数字化监控系统
数字化监控系统是在现代建筑的系统集成的理念下构建的一体化的基于互联网络的数字化监控系统, 是集当前针对网络、不同平台、不同系统、不同设备之间于一体的现代化监控设备。图1为现代建筑数字化监控系统的基本框架图。
现代建筑的数字化监控系统是以互联网络为基础, 然后将现代建筑中各个监控系统通过互联网或局域网构建成一个庞大的建筑监控系统, 而通过互联网络的传输实现各个系统之间以及系统与主监控系统之间的信息传输。所以在为现代建筑构建数字化监控系统时, 可以依靠当前已经搭建好的局域网, 尤其是对于现代化园区或小区来说, 构建新的建筑数字化监控系统的基础应用平台是非常简单的, 无需再专门部署相关的网络通信设备和介质, 操作非常方便。
同时, 现代建筑的数字化监控系统, 对于建筑内部的各个区域或者园区内的各个地方的安全监控来说非常方便, 可以实现跨楼层、跨建筑甚至是跨区域之间的远程监控。对于楼层或园区本地的安全监控, 可以首选数字视频监控系统, 选用硬盘录像机作为基本的信号采集设备, 然后将相关的监控数据存入到硬盘中, 而对于跨楼宇、跨区域之间的远程监控来说, 需要经过局域网络, 那么就需要选择网络视频服务的网络摄像机作为图像采集的基础设备, 不仅提高了网络传输速率和传输效率, 而且提升了相关系统的易用性, 方便普通用户的使用。
此外, 针对现代建筑的数字化监控系统, 减少了视频监控中心的建设成本, 相较于传统的视频监控系统, 数字化监控系统不需要构建专门的人为监控中心, 管理员只需要使用自己的电脑即可实现对数字化信号的接受和监控, 而且能够实现多个管理员的同时监控, 极大地提升了整个监控系统的执行效率和监控质量。同时, 数字化监控设备突破了传统的硬盘录像机的管理数量的显示, 可以同时管理和传输上千台的区域监控视频信号, 充分体现了数字化监控系统的集中优势。在安装方面, 数字化监控系统只需要安装相应的监控设备和网线, 而视频信号的存储则分布在局域网络中的不同的服务器中, 这种安装模式也极大地降低了数字化监控系统的安装和维护成本。
最后, 数字化监控系统的扩展性非常优越, 可以对控制信号、报警信号、声音信号等进行无缝连接。使用数字化监控系统通过集成报警信号、声音信号、控制信号, 实现对各个设备监控系统的集成, 最终形后一体化的综合控制系统, 对整个现代建筑中的各个系统进行统一管理。例如对控制信号的集成, 可以实现对各个设备监控系统的自动化控制;对声音信号的集成, 可以实现广播功能、声音预警和声音报警功能;对报警信号集成, 可以实现对各个设备监控系统中设备报警信号的接受, 然后一体化控制系统将其作为触发信号, 向管理员进行报警, 从而对相关设备进行及时检修。
4 结语
数字化监控系统, 集计算机、互联网、信号编码和通信等多项技术于一体, 将视频图像、声音等信号进行压缩存储, 采用计算机处理技术对其进行分析与展示, 并且针对相关的数据采取相关的处理措施, 从而实现了数字化监控的自动化处理。利用网络平台, 则大大降低了整个数字化监控系统的设备搭建和基础平台搭建成本, 从而实现了远程监控、远程操作的功能, 为现代建筑的智能化奠定基础。
参考文献
[1]刘龙.浅谈智能化建筑中的系统集成[J].信息科技, 2013, (02) .
[2]宋斌.浅谈智能建筑中的系统集成[J].电脑知识与技术, 2010, (15) .
[3]徐大宇, 张海晶, 张宝秀.系统集成与数字化监控系统[J].智能建筑与城市信息, 2013, (01) .
数字化电源系统 第8篇
那么怎样才能保障广播电台广告创收的持续增涨和提升广播电视在公众心目中的整体形象呢?根据我在电台的工作经验和历次参与电台技术改造工作的过程来看, 《数字化信息显示系统》不仅可增加电台广告创收, 而且对拓展广播电台的社会影响有着不可取代的效果, 同样《数字化信息显示系统》也能在我市的和谐社会创建设中发挥积极有效的推介作用。
《数字化信息显示系统》是充分利用已有的调频广播网络, 在完全不影响原来调频立体声节目播出质量的前提下, 利用副信道传输设备, 以设立在城市社区和街道的电子显示屏为显示终端 (如果发射功率够大, 亦可以覆盖乡镇及周边县市) , 可以实现以点对面和点对点的控制, 实时发布民生短讯、政府训令、公益及商业广告等信息的新型传媒载体。该系统创新、整合了调频数据广播技术 (RDS技术) 、计算机编码及控制技术以及FM调频发射技术, 使得该系统具有同时可以将语言、文字或图象等信息调制在副信道上, 也可将语言以文字形式录入, 与原来的语言节目一起传送, 并在接收端, 由本系统专用的收信设备还原成文字显示。本项目发展潜力巨大。
一、社会效益
首先, 政府可通过该系统实时将信息准确、及时向社会公众发布, 增强政府在社会公共事务上的控制力和互动能力。如前几年的SARS风波和本地区的地震谣言风波凸现了政府与公众之间保持信息渠道的通畅, 处理突发事件和加强应变能力的重要手段。在出现紧急事件时, 数字化显示系统可及时并入政府公共应急信息系统, 作为政府应对紧急事件的信息平台, 非常快捷有效。一些事关百姓切身利益的民生信息也可以及时通过本系统发布, 大力塑造“立党为公”、“执政为民”的政府形象等。
其次, 此系统是实施城市管理的高效、便捷、可靠的信息通道, 能提高城市管理效率, 大大降低城市管理成本, 有效提升城市的整体形象。通过装在城市街道和小区的显示终端, 提供快捷可靠的信息服务——文字和语音报站、实时新闻短讯、天气预报、政府训令等。
最后, 这项工程还可以作为提升市委、市政府以及广电形象的民生工程、惠民工程来组织实施和推广。在当前建设和谐社会、争创“三个文明”的大背景下, 该系统可以一改街道广播音箱占用资源多但传播效果差、噪声大的弱点。更易于为市民接受。
二、商业价值
由于本系统显示终端为无线接收单元, 且功耗极小、外形尺寸灵活可变, 几乎可以安装在城市、乡村的任何公众场所及居民小区, 且不会产生干扰民众正常生活的负面影响, 易被群众所接纳, 因此本系统面对的是最广大的人民群体。提供极具特色的商业服务是该系统的商业价值的体现。为广电事业的持续发展构建崭新的技术平台, 为广电经济创收另辟新径。
前景
国外类似的RDS技术使用地区比较多, 特别是欧洲和日本。发展的趋势也比较好。
近年来, 这项技术在发达国家和地区发展的非常迅速, 在欧洲、美国、日本已广泛应用, 并收到了较好的效果, 具有投资少、见效快、效益好、应用广等特点。
目前, 这项技术在中国几乎还是空白, FM调频数据广播RDS的利用几乎没有, 只是在广东有几个大城市利用RDS技术进行一些数据的传输。本系统与我台现有的街道广播相比较具有直观、迅速, 完全不影响市民生活和工作的优点。国外发达地区在这方面已经领先国内, 虽然国内数据广播还没有起步, 但这是未来广播电台发展的必然趋势。
综观国内外, 数字文字广播的前景相当广阔, 不仅可以实现广播传媒技术质的飞跃, 还可实现使现有广播向低成本、大规模、网络化的平稳过渡。为将来构建庞大的信息服务平台, 使数据文字广播成为与报刊、电视、广播等传媒相媲美的崭新的传媒载体, 颠覆性地改变传统广播在人们心目中的定位作一前期铺垫。
市场优势
1. 在设备资源上广播电台已经具备
了很充足的条件, 建设该系统, 无须太大的投入。FM发射功率已能覆盖整个溧阳及部分周边地区。只要利用电台现有闲置的rds资源, 再添加一些必要的其他设备即可。
2. 从使用角度上来讲, 只需在广播中
心现有机房安装一套前端, 通过这个前端录入各种信息, 然后调制到发射机副载波上, 由发射机传送信号, 终端接收显示。一台发射机可以同时向多台显示终端发送信息, 速度、质量不受影响。数字化信息显示系统可以轻松实现一对多的信息传输, 无论多少台显示端都只需一台发射端即可, 无需额外增加资金和人力投入。该系统是数字化集成、数字化操控, 操作维护方便、简单。
3. 街道、小区显示屏安装
由于该系统是无线接收信号, 只要有电源就可以工作, 而且可选择的安装地点很多。安装地点的选择、显示屏的大小可以根据收视群体的实际情况灵活、机动地确定。
摘要：随着政治、经济、文化的全球一体化, 中国广播电视媒体不可避免的要参加与国外媒体的市场竞争, 直接交锋的阵地主要是体现在“技术”和“节目”两个层面。而数字技术、网络技术、卫星技术是信息时代三大最为重要的技术。目前在广播技术层面可以尝试拓展的有两个方面:一个是卫星数字音频广播;一个是调频副载波数据广播。本项目的具体内容就是基于后者, 融合了现代的计算机编码、计算机网络以及传统的FM调频广播技术而开发的一种新型数字化传媒载体。
数字化电源系统 第9篇
现代数字化焊接逆变电源可采用嵌入式系统来控制整个焊机系统, 相对于模拟逆变焊接电源克服了控制电路的元器件多、电路复杂、所占面积大、控制参数调测不方便、功能单一、焊接质量难以得到保证和提高等缺点, 对焊接的控制更全面, 回路输出电流的纹波更小, 响应速度更快, 从而使焊接电源的操作更简单, 参数调试测试更方便, 焊缝的质量更好、更具重复性。本文对基于嵌入式技术的数字化焊逆变电源控制系统进行了研究, 应用以单片机、ARM、DSP, CPLD, FPGA等嵌入式系统为核心的数字化电源控制电路的设计方案, 分析其各自优势, 以减少焊接电源的功率损耗, 使焊机可以获得更好的动态响应特性。
1 基于DSP的电源控制系统
由于单片机内部资源少, 运算速度慢, 无法用于高精度的控制运算系统, 一般多用于简易控制系统中。基于数字信号处理器 (DSP) 的控制系统与单片机相比较, DSP采用哈佛总线结构, 运算速度, 数据处理能力强、能实时完成复杂运算、多功能单周期指令、多达16路的PWM输出、脉冲输出稳定, 12位AD转换器, 16个通道, 性价比高, 更适合于数字化控制系统。
数字化焊接电源的整个控制系统中, 主电路采用以IGBT为功率开关器件的逆变形式, 以DSP (数字信号处理器) TSM320F28016为控制核心, 逆变电源的频率是20k Hz;控制电路部分包括DSP主控、电流反馈控制电路和电压反馈控制电路、逆变驱动电路及保护电路、送丝电路等。设计了特殊的焊丝运动形式, 配合专门设计的电流波形, 通过12位A/D多重采样及校正、软件变参数积分分离的PI调节、通过外接16位D/A转换, 输出的精确焊接参数, 实现了对焊接电流输出波形的准确控制。整个控制系统精度高、反应速度快, 输出纹波小、工作过程稳定, 满足低热输入焊接的要求。
例如:奥地利FRONIUS生产的TPS4000焊机是一台数字化多功能逆变焊机, 焊机的控制中心数字信号处理器DSP可实时检测焊接过程, 并依据内置的专家系统程序对焊机的时序、电流、电压等参数进行优化输出。
2 基于DSP+MCU的电源控制系统
在控制系统中, 高速的DSP芯片不适合直接扩展人机接口, 高速运算的DSP经常与响应慢速的人机接口通信, 对DSP的高速运算能力是一个比较大的浪费, 降低了系统的效率;然而, 单片机 (MCU) 本身的结构特点, 运算速度响度DSP来说比较慢, 但其控制功能较强, 总线位数较少, 适合用于人机结构的扩展。基于上述的考虑, 采用将MCU和DSP结合, 构成双机控制系统, 充分发挥单片机控制能力强特DSP强大数据处理能力和高运行速度的优势, 为弧焊逆变电源控制系统提供更高的实时性和准确性, 提高系统的运行效率。
3 基于ARM+DSP的电源控制系统
为了支持数字化、人性化的人界交互见面, 满足一机多用, 使其拥有多任务的处理能力, 使用运行稳定的嵌入式处理器代替单片机做为核心控制芯片, 并保留做为运算处理的DSP, 即数字化焊接电源的控制部分采用由ARM+DSP共同构成, 以满足实时、动态和高效的焊接要求。
ARM内核体系结构复杂, 但功能强大, 可选择和移植实时操作系统, 操作系统运行稳定, 可以通过修改控制程序实现对系统的升级, 完善系统的功能提高系统的效率。本设计选取Samsung公司的ARM7TDMI核的S3C44B0X的芯片。通过在ARM嵌入实时操作系统, 操作者可以根据现场参数, 通过操作系统可以随时的修改向焊接设备输入信息、发出指令, 实时调节, 实现多任务实时处理功能, 也可以通过外部设备 (如U盘) 与焊接设备通讯, 实现对数字化焊接电源功能及系统的升级。ARM负责参数的设置和显示, 通过调用储存的焊接专家系统、完成数据的处理与其他设备的通信的功能故功能, 所以称之为主控芯片;DSP负责电弧电压电流的闭环反馈计算, 保证熔化速度与送丝速度相同, 弧长的恒定, 同时负责短路处理和引弧、收弧处理;产生PWM脉冲控制逆变器开通与关断。
4 结束语
分析了基于嵌入式的数字化MIG焊机控制系统的总体方案, 与模拟控制系统相比, 嵌入式系统硬件电路大大简化, 与DSP控制系统相比, 实时的操作系统可靠性高, 开发周期短, 开发效率高, 系统灵活性强, 控制精度高, 人机见面更加有好, 系统的升级改造更加方便, 将会给用户带来极大的便利。
参考文献
[1]MEYER U.Digital signal processing with FPGA[M].TSINGHUA:TSINGHUA University Press, 2003:44-46.
[2]郁正德, 等.基于ARMLinux的逆变式CO2焊接电源波形控制系统研究[J].电焊机, 2012 (11) :44-48.
数字化电源系统 第10篇
新的线性编辑系统的素材既可以来自于传统的线性播放设备,又可以是已经文件化的素材,但目标端为媒体文件,采用编辑控制器控制的线性制作模式。这样的模式打破了固有的磁带存储介质,用高质量回放的媒体记录服务器,替代了传统线性编辑中的录像机,将线性编辑结果记录成文件,可以直接用于成品输出,并且能够将该系统的文件纳入到全台的文件化系统中,这既保留了传统线性编辑的快捷性和实时性,又适度结合了非线性制作手段的方便性,同时也实现了线性编辑系统与台内其他系统的数字化交流,它广泛适应了高质量、大信息量要求的高清节目。
一新线制作岛网络交互流程
新线制作岛的整个网络工作流程分为:上游、岛内、下游三部分。上游部分主要工作内容有:CDM调用新线制作岛M001(频道基础信息发布接口)和M002(栏目基础信息及其播出计划发布接口),发布频道和栏目信息;TRM调用新线制作岛TRM06_01(技术资源调度结果下发接口),下发节目制作任务。岛内部分的主要工作是节目制作过程中在本岛内的相互流通。下游部分的主要工作内容有:内审系统完成内审后,向新线制作岛反馈审查结果;新线制作岛内技审员完成技审;新线制作岛向PPM提交技审结果(新线制作岛调用PPM系统的PRD06(节目计审任务完成反馈)接口服务);编导将成片发送到新址媒资备播,完成入库(输出:DNx HD185编码MXF封装的成品);新址媒资系统向新线制作岛反馈送媒资结果(媒资系统调用新线制作岛的入库结果通知服务);新线制作岛向TRM提交技术资源使用确认反馈(新线制作岛调用TRM系统的TRM07(技术资源使用确认反馈)接口服务)。
二新线制作岛对外接口系统
在电视全网络化时代,新线制作岛需要通过网络与外部实现多种业务交互,这其中包括:与PPM、TRM、统一身份认证平台的信息接口;与媒资之间进行的成品节目入库;素材归档;素材回调;与播出系统之间进行的紧急提交;与审片系统进行审片提交;与E01、其他制作岛、包装、音频等功能岛的素材的交互,如图1所示。主要的系统流程,以及对于新线系统需要提供的接口服务有如下文所述的几项。
1. 审片提交流程
审片流程显示查询审片规则,然后提交审片任务,根据导入允许反馈,提交EMB迁移任务,反馈迁移文件完整性,最后反馈审片结果,具体流程如图2所示。
此流程审片系统提供的服务包括:
审片规则查询服务;
审片任务提交服务;
导入允许服务;
文件交换结果通知服务。
此流程新线制作岛提供的服务包括:
审片结果通知服务;
回调通知服务。
2. 成品节目送媒资系统进行备播流程
首先向媒资提交导入允许,验证成品入库任务,然后调用EMB进行文件迁移,反馈文件确认通知,该流程通过主干EMB来完成对节目素材的迁移,如图3所示。
此流程媒资系统提供以下服务:
导入允许服务;
文件交换结果通知服务。
此流程新线制作岛提供回调通知服务。
3. 回调节目素材文件到新线制作岛流程
这里主要是外部系统发起流程,验证导入允许,然后该流程通新线制作岛专用EMB来完成对文件迁移,最后反馈确认通知,如图4所示。这其中包括:来源E01演播室(主要针对高质量的综艺节目后期制作,该类素材直接进入精编媒体记录服务器);素材来源于外部功能岛(包括包装、音频的视音频小片,这部分素材通过互联平台,直接进入精编媒体服务器);媒资补充素材(通过互联平台,直接进入精编媒体服务器)。
此流程新线制作岛提供以下服务:
导入允许服务;
文件交换结果通知服务。
4. 播出紧急提交流程
该流程中主要是通过添加直送服务,然后新线制作岛内通过FTP方式添加文件传输任务,直接通过FTP直送播出格式文件,如图5所示。
此流程播出系统提供服务为文件直送服务,过程为:请求文件直送;通知文件直送结束;通知直送进度(可选)。
5. 子系统运行管理
这是与PPM的接口,这个流程中新线制作岛主要提供任务接收服务和任务状态查询服务,如图6所示。
此流程PPM提供:
任务状态反馈服务;
资源状态反馈服务。
此流程新线制作岛提供:
任务接收服务(包括下达任务、变更任务、取消任务);
任务状态查询服务。
三新线制作岛的存储系统在岛间交互中的作用
所有媒体文件的导入与导出都是基于存储系统,存储器是视频网络系统中非常重要的组成部分,它的速度、稳定性和容量性往往决定了整个系统的性能,它是新线制作岛与其他相关外系统进行文件交流的中转站,是节目制作和播出的基础,新线制作岛所用的存储系统我们称之为EVS。EVS与外部系统进行文件化交互的主要工作包括:外系统文件素材导入到EVS的流程;EVS直接导出到外系统的流程。
1. 岛外素材直接进入EVS实现方案
这个岛间交互主要场景是精编过程,比如媒资补充的素材进行精编,包装岛、音频岛等中间成片提交到精编岛的过程。外部功能岛素材主要是文件素材,来源为多种编码格式(包含非DNx HD编码格式),媒体文件在迁移过程中需要进行转码这类流程由外部系统发起,这对于新线制作岛来说是一个推的模式,由外部系统发起交互流程,选择的目标是新线制作岛内EVS服务器。这是流程调用EMB actor直接向EVS服务器迁移媒体数据,并且自动记录到IPD数据库中,如图7所示。
2. EVS内素材直接提交外部系统实现方案
这种场景主要是由精编过程中,向外部功能岛提供素材的情况,比如向包装、音频提供参考视频。这种情况下,提交的内容是EVS中素材片段或者播表形式的序列,在迁出过程中封装成文件形式。这种模式对于外部系统来说是一个推送的模式,即由在岛内文件提交工具通过IPD接口浏览EVS内部媒体内容,发起迁移流程,选择目标是外部系统,由EMB actor从EVS服务器中获取媒体数据,直接向外部系统目标迁移媒体文件。媒体文件传输完成后,元数据记录到对方系统中,如图8所示。
四新线制作岛的岛间交互网络安全与应急措施
在我们享有网络给我们带来的方便与快捷的同时,网络的安全性和稳定性是我们面临的另一个问题,而一个良好的网络系统,在准确性、实时性、安全性方面应相当完备。
新线制作岛根据自身的系统特点,为合理利用网络资源的同时保证系统的安全性和可扩展性,新线制作岛的IT系统采用带有27位子网掩码的网络,带有27位子网掩码的网络可分隔更小的广播域。立柜机房使用2台Cisco 4948及2台Cisco 4900M以太网交换机来提高可用性,根据不同设备的属性,将设备划分到不同的VLAN中,减小广播域。为了保证服务器子系统设备的运行稳定性及存储、XT3的高带宽,将上述设备连接到更高带宽的Cisco 4900M上,且同一设备的双网卡分别接入到不同的交换机,实现高安全性。上载、草编、IPD等设备的网络访问带宽小,且设备重要性次于服务器子系统设备,故连接到Cisco 4948交换机上。同时在IT部分子系统整体结构中加入DC及防病毒服务器,确保了新线制作岛网络的安全性和稳定性。
而再周密的保证系统也有百密一疏的可能,所以当网络一旦发生问题我们就应该采取相应的应急措施。而在后期制作环节最大的网络问题就是成品节目无法顺利推送到媒资系统进行正常播出,当这样的故障发生后,新线制作岛会根据全台统一部署,启动文件直送流程。确认外部网络系统发生故障或ESB、EMB系统故障后,启动蓝光介质直送流程,以确保节目的正常播出。
试论数字化控制开关电源技术 第11篇
开关电源的数字控制主要有以下两种方法：第一种是通过高性能数字芯片如DSP对电源实现直接控制，数字芯片完成信号采样AD转换和PWM输出等工作。由于输出的数字PWM信号功率不足以驱动开关管，需通过一个驱动芯片进行开关管的驱动。第二种是单片机通过外接A／D转换芯片进行采样，采样后对得到的数据进行运算和调节，再把结果通过D／A转换后传到PWM芯片中，实现单片机对开关电源的开关电源间接控制。控制电路由于要用多个芯片，电路比较复杂；单片经过A／D和D／A转换，有比较大的时延，势必影响电源的动态性能和稳压精度。
一、基于数字信号处理的开关电源
利用高性能的DSP数字芯片对电源直接控制，简化了控制电路的设计。这些芯片有较高的采样速度和运算速度，可以快速有效地实现各種复杂的控制算法，对电源的控制有较高的动态性能和稳压精度。因此，这种方法将会在今后开关电源的数字控制技术中发挥重要作用。
二、基于单片机控制的开关电源
随着电子技术的迅猛发展和超大规模集成电路设计的进一步提高，单片机技术得到了迅速发展。利用单片机作为控制核心，设计方案容易掌握，而且单片机的要求不高，成本较低。通过外接A／D转换芯片进行采样，采样后对得到的数据进行运算和调节，再把结果通过D／A转换后传到PWM芯片中，实现单片机对开关电源的间接控制。
数字控制的开关电源不可避免地存在以下问题：AD转换器的速度和精度成反比。为了保证开关电源有较高的稳压精度，AD转换器必须有比较高精度的采样，但高精度的采样需要的AD转换时间更长。作为反馈环路的一部分，AD转换时间过长必然造成额外的相位延迟时间。除了和模拟控制存在的相位延迟以后，转换过程的延迟时间必然也会造成额外相位滞后，使回路的响应能力变差。模拟芯片用RC补偿进行PI调节的方法一样，在控制回路中用引入PI调节的方法以提高控制回路的响应能力。这种做法需要占有数字芯片较大的系统资源，因为数字控制和模拟控制不同，信号采样是离散的，两次采样之间有一段间隔时间，这段时间的值是无法得到的。要实现精确的控制，每次采样之间的时间间隔不能太长，即采样频率不能太低。作为数字芯片，每次AD转换结束后，得到的结果都会被送到系统的中央运算处理器中，然后由处理器对采样的值进行运算和调节。在采样频率比较高的时候，这种做法比较耗费系统资源，对数字芯片的要求也比较高。由于目前专门用于电源控制的数字芯片还比较少，在要求比较高的场合一般都会用DSP芯片，其运算和采样速度快，功能强大，但价格比较高。而且，DSP芯片不是专门的电源控制芯片，一般的电源应用对其芯片资源的利用率不高。
随着数字芯片和电源技术的发展，出现了为电源控制而开发出来的控制处理器。它不同于数字芯片的中央处理器，控制处理器主要由高速AD转换器，数字PID补偿器和数字PWM输出三部分组成。反馈环路的控制由它来完成，中央处理器作为管理模块应用在电源上。
控制处理器由高速A／D转换器，数字PID补偿器和数字DPWM输出组成。外部存储器记录了控制处理器的相关程序。高速A／D转换器是基于CMOS的传输延迟时间td影响输入电压VDD的原理做成的，VDD电压和传输时间是成近似的反比例关系，即VDD越大，信号传输延迟时间越小。
采用新的技术，大大降低了AD转换需要的时间，可以达到MHz级采样频率。高采样频率可以使DPWM的信号的更新速度达到几百纳秒一次，实现和模拟控制，通过不断更新PWM信号来进行稳压。DPWM时钟由处理器系统时钟通过锁相逻辑环路（PLL）进行倍频后，频率可以达到200MHz。通过这种分辨率高达5ns的DPWM控制信号，电源开关频率可以达到1MHz。数字补偿器为电源设计提供很大的灵活性，控制参数通过外部存储器的程序来设定，可以通过编程来改变控制策略，调试更方便。由于芯片是专门为电源设计开关，简化了结构，降低了成本。这种专门为电源设计开发的控制处理器将会得到广泛使用。
数字化制造系统助力一汽轿车 第12篇
一汽轿车股份有限公司(简称一汽轿车),是中国第一汽车集团的控股子公司,是一汽集团发展自主品牌乘用车的主要企业之一,也是中国汽车业的研发先锋,中国轿车制造业首家股份制上市公司。
信息瓶颈严重阻碍了一汽轿车各部门之间的知识共享与协同,公司需要产品生命周期管理(PLM)等更先进的数据管理解决方案。
一汽轿车股份有限公司技术部部长谢文才先生表示:“在数字化制造方面,我们的确遇到了一些困难,比如信息孤岛太多,产品数据及产品版本管理混乱等问题。正当苦寻对策之际,2001年一个偶然的机会,我参加了Siemens PLM Software公司关于数字化制造和工艺规划的一次演讲,受益匪浅。自此,我深刻意识到数字化制造和工艺规划的重要性和紧迫性。数字化制造系统不仅是工程信息和专业知识深入积累的过程,同时也是企业规范工程流程、控制业务时效、管理业务运营的重要工具。综合考虑公司的特殊需求后,我认为Siemens PLM Software公司的解决方案与公司的发展策略吻合,能为企业带来极大的效益。”
为了缩短汽车上市时间及节约成本和改善总体运营情况,挑战已有的错综复杂的数据,一汽轿车选用Siemens PLM Software公司提供的Tecnomatix®组合。Tecnomatix是完整的数字化制造解决方案,通过集成所有的制造规划程序和产品工程来实现一体化数字化工作流。
数字化制造技术是指在数字化技术和制造技术融合的背景下,并在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下,根据用户的需求,迅速收集资源信息,对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组,实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造,进而快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程。
合理部署
近年来,一汽轿车在焊装、涂装和总装等优先发展领域部署了Tecnomatix中的Process Designer(工艺设计师)解决方案,Process Simulate(工艺仿真)解决方案和Robcad™软件,特别是在产品开发阶段和生产准备阶段。通过Tecnomatix,公司在制造前就进行虚拟验证与仿真、产品制造可行性研究、初步工艺规划、物流规划和布局规划等工作。
谢部长补充道:“Tecnomatix是Siemens PLM Software公司数字化制造解决方案的一部分,主要实现工艺仿真、工艺优化等功能。当今国内外很多汽车同行都采用了此数字化制造解决方案,作为其PLM平台的一部分,有很多成熟的经验值得我们借鉴。而且,Siemens PLM Software公司的服务团队非常专业,定期为我们的工程师提供技术培训并解决实施过程中可能出现的任何问题。”一汽轿车的制造工程部使用Tecnomatix对A501、A130和C131轿车项目的焊装、涂装和总装等主要业务进行工艺规划、仿真和优化,有效实现了工程、产品设计和制造的同步。
成绩斐然
简化工序,促成新车项目的工艺规划周期缩短了两个月。经过科学地数据统计分析,每台轿车项目节约成本5%,规划效率和精度提高了35%,工艺规划周期(turnaround)缩短了18%,生产线产能提高了25%,每款车型节约研发成本300余万元。
一汽轿车的管理者们发现,使用Tecnomatix后大幅缩短了生产准备时间,并提高了生产准备质量。Tecnomatix的使用使每款车型节约成本300余万元。
苑学愚副总工程师补充道:“利用Tecnomatix数字化制造软件缩短了工厂主焊装线的焊接时间,通过特定项目以虚拟方式验证了在真实环境中增加7台机器人的可行性,并完成了由50台机器人执行的共计166套机器人程序的离线编程工作。同时在车身生产线规划方面,数字工艺规划验证方法的使用已经给企业带来了巨大的实际效益。根据经验,使用传统工艺方法,新车型从工艺规划到实际投产需24个月。使用Tecnomatix后,整个过程缩短了2个月。过去需要20名工艺规划人员进行新生产线的工艺规划工作,使用Tecnomatix后人员减为10名,且团队的工作精度、规划水平得到了提高。
此外,公司的规划效率与精度提高了35%,工艺规划周期缩短了18%,生产线产能提高了25%,以及资源利用率得到了大幅提高,包括焊接设备、焊枪、工业器具等所有生产线资源。“而且,由于使用Tecnomatix实现了制造工程到设计工程的及时反馈,公司的工程变更减少了15%,错误和设计校正也减少了。Tecnomatix使我们真正实现了工艺规划与产品开发的同步。总体上节约了5%的项目总投资。”
在涂装领域,一汽轿车完成了5种车型89个细分颜色品种的离线编程工作。在总装领域,实现了初步分析与产品设计的同步。初期完成了数字化装配仿真,确定了潜在的制造风险。在产品开发初期针对制造风险问题制定相对应的解决方案,避免在实际生产阶段对设备进行更改。此类积极措施还降低了设备成本,并缩短了校正设计错误所需的时间。同时,一汽轿车还完成了A501轿车项目的虚拟建模、工厂环境设计和车间固定设备的详细建模,为后续建模提供了数据基础和虚拟环境。
展望未来
谢部长告诉我们:“下一步工作重点是把各个功能模块有效整合到一汽轿车具体的业务环境中,并把Tecnomatix数字化制造软件集成到Siemens PLM Software公司的开放式制造数据平台Teamcenter中,以优化以下工序:零部件制造规划、装配工艺规划、资源管理、工厂设计和优化、机器人技术仿真和编程、人机工程学和人员绩效、产品质量规划等。通过整合互补能力,Tecnomatix配合Teamcenter组合中的Manufacturing Process Planner(制造工艺规划师)解决方案,以最广泛和最有效的方式改进公司的整个生产开发过程。”