時間:2022-07-22 19:18:47
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煤礦井下供電系統(tǒng)的運(yùn)行受到多種因素的影響,對煤礦安全生產(chǎn)造成不良影響。主要表現(xiàn)為:變壓器的容量不足以及對備用電源的設(shè)計不滿足規(guī)范。變壓器容量不足的原因是在進(jìn)行電氣設(shè)計時,沒有為供電系統(tǒng)留有充足余量,系統(tǒng)經(jīng)過長時間的運(yùn)行,處于超負(fù)荷狀態(tài),供電系統(tǒng)的母線長期處于發(fā)熱狀態(tài)且用電超載,降低了電氣設(shè)備和電纜的使用年限。此外,由于電氣設(shè)備短路、雷擊、大型設(shè)備啟動等原因,會造成電網(wǎng)電壓波動,降低了供電系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。
1.2地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器向井下供電
在實(shí)際安全考察中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)煤礦企業(yè)沒有按照規(guī)定安裝使用接入井下電源或非直接接地變壓器中性點(diǎn),而是采用單個煤礦專用或多家煤礦共用接地中性點(diǎn)變壓器連接供電系統(tǒng),通過三芯電纜線與三相火線的連接接入井下,使用保護(hù)接地與工作接地結(jié)合的中性線與單根相線接入辦公區(qū)域和生活區(qū),以供生活用電。
1.3沒有采用雙回路供電系統(tǒng)
我國的規(guī)定要求礦井生產(chǎn)使用雙回路供電系統(tǒng),年產(chǎn)量在6萬噸以下的煤礦可以使用單回路供電,但必須滿足備用電源的要求。但是,一些礦井仍采取單回路供電,雖然有些煤礦單位配置了柴油或汽油發(fā)電機(jī),也僅僅為了應(yīng)付檢查或停電時緊急照明。而且雙回路供電系統(tǒng)發(fā)電機(jī)容量限制情況下保證關(guān)鍵電氣設(shè)備即使停電也可正常運(yùn)行,為礦井工作人員的安全撤離提供了機(jī)會,防止透水事故和通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)導(dǎo)致粉塵、瓦斯聚集。此外,礦井周圍存在靜電和電火花,如果靜電接地不良,會造成放電火花甚至爆炸。接觸器和繼電器可能因質(zhì)量不佳,在開合時無法分?jǐn)嚯娏饕矔纬呻娀鸹?;電纜長期在外力或超負(fù)荷狀態(tài)下工作,也可能產(chǎn)生電火花,從而引發(fā)短路,導(dǎo)致瓦斯爆炸。
1.4地面引入的供電線路沒有設(shè)置相關(guān)保護(hù)裝置
煤礦井下的規(guī)定要求供電線路、通訊線路、入井軌道、電機(jī)車架線在入井處必須安裝防雷裝置;井下使用的電器必須具備漏電、過流和接地等保護(hù)功能。井下電氣設(shè)備還要滿足防爆要求。但是檢查時卻發(fā)現(xiàn)有些煤礦并沒有按照規(guī)定將保護(hù)措施做到位,僅僅是將架空線接入井口,再由電纜線引入井下或者直接接入變壓器,如果遇到雷電襲擊,雷電會沿著導(dǎo)線侵入井下工作面,引起瓦斯爆炸或人員傷亡,設(shè)備遭受雷擊也會被嚴(yán)重?fù)p壞,存在巨大安全隱患。而且,煤礦井下工作環(huán)境較為潮濕,影響設(shè)備絕緣,漏電保護(hù)器能夠避免因漏電造成引發(fā)爆炸或明火,減少井下安全事故。
2煤礦井下供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式
2.1煤礦井下雙回路供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式
雙回路供電系統(tǒng)包括分列和并列兩種運(yùn)行方式。分列運(yùn)行指的是兩條線路同時運(yùn)行,兩段母線間的聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開。分列運(yùn)行適用于擁有較大負(fù)荷的變電和配電所,具有電纜線路的電流小、壓降小、線路距離長、停電面積小的優(yōu)點(diǎn);缺點(diǎn)是由于兩個回路具有不同負(fù)荷,對其總配電開關(guān)的保護(hù)整定也有所不同,如果一個回路停電,另一個回路的總配電開關(guān)也要重新進(jìn)行整定,不利于兩回路之間快速切換。并列運(yùn)行指的是當(dāng)一條回路運(yùn)行時,另一回路帶電備用,兩段母線的聯(lián)絡(luò)開關(guān)相連接。并列運(yùn)行適用于擁有較小負(fù)荷的變電和配電所,優(yōu)點(diǎn)是兩個回路擁有相同負(fù)荷,其總配電開關(guān)具有相同的保護(hù)整定,切換迅速;缺點(diǎn)是通過電纜線路的電流較大、壓降大、運(yùn)行線路間的距離短,如果短路會造成大面積停電。
2.2煤礦井下供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式技術(shù)要求
我國頒布的煤礦生產(chǎn)的安全條例明確規(guī)定必須將雙回路供電運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用到井下采礦區(qū)域的配電所、變電所中,為供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的保障。同時,井下變電所向部分通風(fēng)機(jī)供電時,應(yīng)采取分列運(yùn)行方式,保障通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。此外,綜合考慮井下作業(yè)的機(jī)電設(shè)備的規(guī)格和負(fù)荷,制定科學(xué)的供電方案,提高礦區(qū)生產(chǎn)的安全性和效率,保證井下作業(yè)的高效穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟(jì)。
3煤礦井下供電系統(tǒng)的優(yōu)化措施
一方面,井下供電系統(tǒng)的電源經(jīng)地面變電所通過兩臺主變壓器設(shè)備接入井下作業(yè)面實(shí)施供電。位于地面的主變壓器采用一臺運(yùn)行、一臺備用的運(yùn)行方式,利用雙電源向井下所有電氣、動力、照明設(shè)備提供安全穩(wěn)定供電。井下變電所的饋電盤柜為通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)經(jīng)過雙回路電源實(shí)施供電。根據(jù)機(jī)電設(shè)備的容量和功率,按照1140V、660V進(jìn)行電壓的優(yōu)化設(shè)置,按照127V對通信、照明和其他電氣設(shè)備實(shí)施供電,按照36V對交流控制回路進(jìn)行供電。另一方面,對井下供電系統(tǒng)要采取積極有效的漏電保護(hù)措施,建立匹配完善的保護(hù)體系。所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置和局部接地裝置都應(yīng)同井下主接地極連接成一個總接地網(wǎng)。嚴(yán)格要求井下電工按規(guī)范接線,確保電纜頭密封,防止進(jìn)入潮氣引起漏電事故。對井下電纜懸掛到一定高度,防止出現(xiàn)“擠、壓、砸、淋”等現(xiàn)象,減少漏電事故的發(fā)生。及時對饋電開關(guān)進(jìn)行檢漏保護(hù)試驗(yàn)和遠(yuǎn)方檢漏試跳試驗(yàn),確保漏電保護(hù)功能有效,及時切斷漏電回路。
利用數(shù)據(jù)聯(lián)合視圖和交換接口,將分布式的異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為邏輯上集中的數(shù)據(jù),以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步與實(shí)時集成。該模型的主要組成包括統(tǒng)一查詢接口、數(shù)據(jù)聯(lián)合視圖、資源目錄、訪問接口、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化模塊等。起關(guān)鍵作用的是數(shù)據(jù)聯(lián)合視圖,它提供了有效聯(lián)接和處理異構(gòu)數(shù)據(jù)的解決方案,對外屏蔽了數(shù)據(jù)源的多樣性。在業(yè)務(wù)活動和電子政務(wù)門戶信息服務(wù)中,需求方以不同形式和格式提出查詢請求;統(tǒng)一查詢接口負(fù)責(zé)接收定向到集成視圖的查詢,并使用優(yōu)化算法進(jìn)行查詢轉(zhuǎn)換,將其拆分為一系列子操作;數(shù)據(jù)聯(lián)合視圖根據(jù)資源目錄體系,對已分解的子查詢進(jìn)行資源匹配;由數(shù)據(jù)交換接口從各數(shù)據(jù)源收集結(jié)果,進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和組裝,最后將集成結(jié)果返回到原始查詢界面。上述處理序列以同步的方式實(shí)時完成,因此數(shù)據(jù)聯(lián)合模式適用于業(yè)務(wù)需求靈活多變、對實(shí)時性要求較高的電子政務(wù)業(yè)務(wù)協(xié)同。
1.2數(shù)據(jù)整合模式
利用相應(yīng)的數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)將異構(gòu)數(shù)據(jù)整合為物理上集中的數(shù)據(jù)資源。該模型與數(shù)據(jù)聯(lián)合模型的主要區(qū)別是它形成了一個現(xiàn)實(shí)存在的數(shù)據(jù)倉儲。該模型中起關(guān)鍵作用的是ETL(Extrac-tion,Transformation,Load)處理模塊,它在各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換和共享的基礎(chǔ)上,面向預(yù)設(shè)的業(yè)務(wù)邏輯完成數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換和裝載,從而屏蔽資源的異構(gòu)性,最大程度地提高現(xiàn)有資源的利用率。這種“預(yù)處理”方式,使其更適用于業(yè)務(wù)處理較為固定、業(yè)務(wù)流程較為復(fù)雜的電子政務(wù)業(yè)務(wù)協(xié)同。
2電子政務(wù)跨系統(tǒng)協(xié)同中的技術(shù)融合模型
電子政務(wù)建設(shè)需要將已有技術(shù)手段納入整體考慮,以有效地支持不斷變化的業(yè)務(wù)形態(tài)。在初期建設(shè)中,不同部門、地區(qū)的技術(shù)基礎(chǔ)和建設(shè)模式存在差異,導(dǎo)致各系統(tǒng)間技術(shù)兼容性較差。因此,系統(tǒng)間的技術(shù)融合是電子政務(wù)協(xié)同的難點(diǎn),也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一?,F(xiàn)有研究通常依托于特定的技術(shù)架構(gòu),較為主流的有SOA架構(gòu)、網(wǎng)格架構(gòu)、云計算架構(gòu)等。例如,王紅霞等人提出了基于中間件的電子政務(wù)系統(tǒng)集成模型;琚春華等人提出了基于多Agent的電子政務(wù)技術(shù)協(xié)同模型;熊曙初等人提出了基于Webservice與工作流的技術(shù)集成框架;林穎賢等人提出了基于云計算的電子政務(wù)系統(tǒng)協(xié)同模型。復(fù)雜系統(tǒng)的技術(shù)融合中,通常需要將系統(tǒng)間的協(xié)同關(guān)聯(lián)劃分為多個層次。因此,盡管上述多種模型受所依托的架構(gòu)影響而形式各異,但它們都可以從層次結(jié)構(gòu)的視角歸一為相近的邏輯模型,即跨系統(tǒng)技術(shù)融合包括傳輸層、數(shù)據(jù)層、功能層、過程層和表示層共5個層次。從這一共性的層次模型出發(fā),建立統(tǒng)一的技術(shù)融合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是重點(diǎn)。實(shí)踐中,需要采用具有良好可擴(kuò)展性的通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以便將互不兼容的電子政務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)對接,進(jìn)而將具體技術(shù)融合到各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)中,推動資源共享和服務(wù)協(xié)作?;谶@一思路,筆者對電子政務(wù)跨系統(tǒng)技術(shù)融合的層次與規(guī)范進(jìn)行了系統(tǒng)梳理,結(jié)果如表1所示。傳輸層位于最底層,主要解決多個系統(tǒng)間通過網(wǎng)絡(luò)互用信息資源和服務(wù)功能的問題;傳輸層的技術(shù)融合規(guī)范主要保障異構(gòu)系統(tǒng)間的無障礙通訊互聯(lián)。數(shù)據(jù)層除了要解決數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、交換和整合等基本功能,還需解決系統(tǒng)間的有效訪問問題,其實(shí)現(xiàn)可以考慮從語法、語義角度進(jìn)行。功能層依托于業(yè)務(wù)邏輯,針對電子政務(wù)實(shí)體的業(yè)務(wù)關(guān)系、資源共享關(guān)系進(jìn)行層次化的功能構(gòu)建,以解決面向用戶的服務(wù)問題。過程層根據(jù)業(yè)務(wù)活動和工作流來組織服務(wù)功能,其技術(shù)融合以服務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)協(xié)同為基礎(chǔ),綜合運(yùn)用低層支持協(xié)議和相關(guān)的集成技術(shù)來實(shí)現(xiàn)流程化的服務(wù)組合。表示層主要為用戶提供統(tǒng)一的調(diào)用界面,其技術(shù)融合的要求在于保證用戶從統(tǒng)一的渠道訪問其所需的信息,滿足用戶通過界面方式訪問不同系統(tǒng)的應(yīng)用功能;因此需要提供可兼容多種應(yīng)用程序的統(tǒng)一界面,以將相對分散獨(dú)立的電子政務(wù)服務(wù)組成一個整體。
3電子政務(wù)跨系統(tǒng)協(xié)同中的服務(wù)協(xié)作模型
當(dāng)前電子政務(wù)系統(tǒng)服務(wù)交互功能急需大力提升,特別是需要將多個系統(tǒng)中的服務(wù)功能按用戶需求和業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行優(yōu)化組合,以形成新的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)。因此,跨系統(tǒng)服務(wù)協(xié)作是當(dāng)前電子政務(wù)發(fā)展的重要問題?,F(xiàn)有實(shí)踐中,諸如“網(wǎng)上并聯(lián)審批”“一站式辦公”等服務(wù)形式都是以跨系統(tǒng)的服務(wù)協(xié)作為基礎(chǔ)。電子政務(wù)中,一項(xiàng)業(yè)務(wù)活動往往包括多個子業(yè)務(wù),這些子業(yè)務(wù)來源于不同協(xié)作機(jī)構(gòu),但都存在一定的時序約束和業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系,可組合為“服務(wù)鏈”。因此,有研究者指出,基于“服務(wù)鏈”的動態(tài)服務(wù)協(xié)作是現(xiàn)階段電子政務(wù)協(xié)同研究中亟待深入的。相應(yīng)地,電子政務(wù)業(yè)務(wù)的服務(wù)分解、子服務(wù)匹配和優(yōu)化組合是服務(wù)協(xié)作的關(guān)鍵。另外,在具體實(shí)踐中,由于電子政務(wù)業(yè)務(wù)活動的多樣性和動態(tài)性,其服務(wù)協(xié)作體系需要有靈活性,以實(shí)現(xiàn)“可變流程”業(yè)務(wù)的配置。因此,電子政務(wù)的跨系統(tǒng)服務(wù)協(xié)作模型需要充分考慮業(yè)務(wù)需求的個性化配置問題。需求方(用戶、業(yè)務(wù)人員)通過客戶端或者協(xié)同門戶提交業(yè)務(wù)配置請求,協(xié)作管理系統(tǒng)按照指定的業(yè)務(wù)邏輯解析其服務(wù)需求,服務(wù)需求由協(xié)作系統(tǒng)進(jìn)行分配,由參與服務(wù)的協(xié)同機(jī)構(gòu)來滿足,且資源與服務(wù)對用戶透明。綜上所述,可將電子政務(wù)跨系統(tǒng)服務(wù)協(xié)作模型歸納如圖4所示。該模型可分為服務(wù)資源層、元服務(wù)層、業(yè)務(wù)層和服務(wù)層。服務(wù)資源層中,參與協(xié)同的各系統(tǒng)將自身服務(wù)功能分解為粒度最小的子功能;在元服務(wù)層中,按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)描述各子功能的基本信息(包括服務(wù)功能描述、約束條件、輸入、輸出參數(shù)等),并將其注冊成為元服務(wù),注冊信息匯總為元服務(wù)目錄,元服務(wù)可通過統(tǒng)一的安全接口進(jìn)行調(diào)用。用戶在服務(wù)層產(chǎn)生業(yè)務(wù)需求后,系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯將其分解為一系列相互約束的子任務(wù),構(gòu)成任務(wù)流,完成業(yè)務(wù)過程建模。相應(yīng)的業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)至元服務(wù)層,由元服務(wù)匹配模塊查詢元服務(wù)目錄,以最優(yōu)化和最大化為原則進(jìn)行元服務(wù)匹配。最優(yōu)化原則要求服務(wù)的匹配綜合質(zhì)量、能力、資源、職責(zé)、時間響應(yīng)等維度考慮;最大化原則優(yōu)先考慮某一系統(tǒng)可命中多個單元的“服務(wù)組合”情況。相應(yīng)地,元服務(wù)調(diào)用模塊通過安全接口調(diào)配元服務(wù),通過流程化的服務(wù)組合實(shí)現(xiàn)用戶需求與服務(wù)資源的映射。服務(wù)鏈的優(yōu)化組合在滿足業(yè)務(wù)邏輯約束關(guān)系(包括元服務(wù)間的順序、并行、分支3種基本時序約束)的前提下,對存在前置關(guān)系的元服務(wù)實(shí)行串聯(lián)響應(yīng),否則實(shí)行并聯(lián)響應(yīng),以提高服務(wù)響應(yīng)速度。
4電子政務(wù)跨系統(tǒng)要素協(xié)同中的管理協(xié)調(diào)模型
電子政務(wù)跨系統(tǒng)要素協(xié)同中,管理協(xié)調(diào)的重要性不言而喻。我國電子政務(wù)“十二五”規(guī)劃指出,政府零散孤立的管理職能體系導(dǎo)致電子政務(wù)效率降低,管理體制問題對電子政務(wù)發(fā)展的阻礙日益明顯。吳建南等人通過實(shí)證分析指出,信息技術(shù)只有改變政府內(nèi)部流程的分工協(xié)調(diào),才能顯著提升政府績效。多個國家的實(shí)踐表明,建立強(qiáng)有力的領(lǐng)導(dǎo)與組織架構(gòu)以協(xié)調(diào)跨部門橫向合作,是實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)目標(biāo)的重要保障。在電子政務(wù)發(fā)展初期階段,跨系統(tǒng)要素協(xié)同的管理以主管部門統(tǒng)籌方式為主,以協(xié)調(diào)不同部門利益沖突和緩解協(xié)作阻力;而在成熟階段,應(yīng)轉(zhuǎn)向持久型管理協(xié)調(diào)策略,其核心是建立業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、管理制度和績效考核體系。各國政府電子政務(wù)頂層設(shè)計的共性是通過明確目標(biāo)和建立標(biāo)準(zhǔn),以結(jié)構(gòu)化方式進(jìn)行管理協(xié)調(diào)。相應(yīng)地,美國聯(lián)邦政府在電子政務(wù)管理協(xié)調(diào)中采用了FEA架構(gòu),自頂向下分別包括績效、業(yè)務(wù)、服務(wù)構(gòu)建、數(shù)據(jù)、技術(shù)五層參考模型。英國在電子政務(wù)管理協(xié)調(diào)中建立了以標(biāo)準(zhǔn)化為核心的互操作框架,包括如圖5所示的六個層面,自頂向下進(jìn)行組織協(xié)調(diào),自底向上開展變化管理。這一模型具有較好的通用性,可為我國電子政務(wù)跨系統(tǒng)協(xié)同的管理協(xié)調(diào)提供參考。
ERP系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是對整個企業(yè)信息系統(tǒng)的整合,將原先分散在企業(yè)各角落的數(shù)據(jù)整合起來,使數(shù)據(jù)得以統(tǒng)一,并在一定程度上提升數(shù)據(jù)的精確性。同時,整合的環(huán)境也為企業(yè)任一地方取得與應(yīng)用企業(yè)內(nèi)部所產(chǎn)生的信息提供了可能。這使其比傳統(tǒng)單一的系統(tǒng)要更具功能性。
1.2實(shí)用性
ERP系統(tǒng)很好地將先進(jìn)的管理思想于電腦相結(jié)合,達(dá)成企業(yè)的管理目標(biāo)。
1.3實(shí)時性
ERP系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)不同部門的“實(shí)時動態(tài)配合”,ERP管理具有實(shí)時動態(tài)的管理手段和管理能力,能很好地解決部門協(xié)調(diào)與崗位配合的問題。
1.4彈性
ERP系統(tǒng)本身可以因企業(yè)需要而有所不同,可新增模塊來支持并整合,從而提升企業(yè)的應(yīng)變能力。
1.5影響互動關(guān)系
ERP系統(tǒng)能有效增強(qiáng)企業(yè)與原物料供貨商之間的聯(lián)系,增加其市場變動的能力;同時也能使企業(yè)充分掌握市場需要的取向。這說明ERP系統(tǒng)對促進(jìn)企業(yè)與上下游的互動發(fā)展關(guān)系方面有極其重要的意義。
1.6及時性
考慮到人只有有限的精力和能力,當(dāng)面對難以承受的過于繁雜的現(xiàn)實(shí)事務(wù),人就會在所難免地出錯。ERP管理的信息化體系將工作內(nèi)容與工作方式信息化,使企業(yè)擁有可靠的信息化管理工具。
2ERP系統(tǒng)對電子商務(wù)的影響
2.1ERP系統(tǒng)的重要性
對于企業(yè)來說,電子商務(wù)和ERP系統(tǒng)就像戰(zhàn)場上的前線與后方,關(guān)系極為緊密。比如,企業(yè)的網(wǎng)上商城獲取用戶訂單后,如果能夠立刻將訂單信息傳遞到ERP系統(tǒng),使各部門組織協(xié)調(diào),工作效率一定大大提高,給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2ERP系統(tǒng)的必要性
如果企業(yè)的商城系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)脫節(jié),電子商務(wù)平臺獲得的訂單信息、市場信息將無法傳遞至ERP系統(tǒng),企業(yè)的信息流、資金流、物流將無法有機(jī)統(tǒng)一,數(shù)據(jù)的一致性、完整性和準(zhǔn)確性將不能得到保證,導(dǎo)致工作效率下降,運(yùn)營成本上升。所以,企業(yè)的電子商務(wù)和ERP系統(tǒng)的整合時我不待。
3電子商務(wù)網(wǎng)上商城和ERP系統(tǒng)的整合
電子商務(wù)平臺與ERP系統(tǒng)的整合,可以降低運(yùn)營成本、提高工作效率,有效提高企業(yè)的競爭力。目前,很多企業(yè)使用366EC的網(wǎng)店賬務(wù)協(xié)同系統(tǒng)——管家婆全程通實(shí)現(xiàn)兩者的整合,其主要包括以下幾個方面的整合:
3.1商品信息的整合
管家婆全程通簡化了上傳商品的過程,如果已經(jīng)錄入好了商品信息,只需點(diǎn)擊“上傳商品”,商品就可以瞬間出現(xiàn)在網(wǎng)店前臺,供顧客挑選。
3.2庫存信息的整合
管家婆全程通使人們不用再勞神費(fèi)力地清點(diǎn)倉庫,也不用手動更改庫存信息。全程通的“一鍵同步”商品庫存功能,將出售過程中出現(xiàn)的商品變化與庫存信息統(tǒng)一起來,實(shí)現(xiàn)真正的商品與信息的同步。
3.3會員信息的整合
全程通可將管家婆軟件的會員信息同步導(dǎo)入網(wǎng)店,便于對其進(jìn)行電子商務(wù)管理,使網(wǎng)上購物對于老客戶的黏著度更高。
3.4訂單信息的整合
管家婆全程通考慮到網(wǎng)店訂單有時不能被及時處理而出現(xiàn)漏單的情況,設(shè)計了訂單同步下載和提醒功能,即在會員下訂單后一分鐘內(nèi)通知用戶到管家婆軟件進(jìn)行訂單過賬,同步處理訂單,在一定程度上避免了漏單的現(xiàn)象。
一個完善的電子商務(wù)系統(tǒng)應(yīng)該包括哪些部分,目前還沒有權(quán)威的論述。從我們的實(shí)踐來看,由于電子商務(wù)覆蓋的范圍十分廣泛,因此必須針對具體的應(yīng)用才能描述清楚系統(tǒng)架構(gòu)。從總體上來看,電子商務(wù)系統(tǒng)是三層框架結(jié)構(gòu),底層是網(wǎng)絡(luò)平臺,是信息傳送的載體和用戶接入的手段,它包括各種各樣的物理傳送平臺和傳送方式;中間是電子商務(wù)基礎(chǔ)平臺,包括CA(CertificateAuthority)認(rèn)證、支付網(wǎng)關(guān)(PaymentGateway)和客戶服務(wù)中心三個部分,其真正的核心是CA認(rèn)證;而第三層就是各種各樣的電子商務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),電子商務(wù)基礎(chǔ)平臺是各種電子商務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
由于電子商務(wù)是用電子方式和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行商務(wù)活動,通常參與各方是互不見面的,因此身份的確認(rèn)與安全通信變得非常重要,解決方案就是建立中立的、權(quán)威的、公正的電子商務(wù)認(rèn)證中心--CA認(rèn)證中心,它所承擔(dān)的角色類似于網(wǎng)絡(luò)上的"公安局"和"工商局",給個人、企事業(yè)單位和政府機(jī)構(gòu)簽發(fā)數(shù)字證書--"網(wǎng)上身份證",用來確認(rèn)電子商務(wù)活動中各自的身份,并通過加解密方法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上安全的信息交換與安全交易。
但是,需要強(qiáng)調(diào)的是,由于國情的特殊性,CA認(rèn)證中心似乎需要政府的授權(quán),但實(shí)際上,CA認(rèn)證中心只是根據(jù)政府機(jī)構(gòu)已簽發(fā)的身份、資質(zhì)證明文件進(jìn)行審核,而并沒有增加新的內(nèi)容,實(shí)際上是一種更為安全的會員制,因此CA認(rèn)證中心的商業(yè)運(yùn)作性質(zhì)要大過政府行為,除非以后真正由CA認(rèn)證中心來發(fā)放電子身份證、電子營業(yè)執(zhí)照等等。
支付網(wǎng)關(guān)的角色是信息網(wǎng)與金融網(wǎng)的連接的中介,它承擔(dān)雙方的支付信息轉(zhuǎn)換的工作,所解決的關(guān)鍵問題是讓傳統(tǒng)的封閉的金融網(wǎng)絡(luò)能夠通過網(wǎng)關(guān)面向因特網(wǎng)的廣大用戶,提供安全方便的網(wǎng)上支付功能。
客戶服務(wù)中心也稱為呼叫中心,與傳統(tǒng)的呼叫中心的分別在于不但支持電話接入的方式,也能夠支持Web、E-mail、電話和傳真等多種接入方式,使得用戶的任何疑問都能很快地獲得響應(yīng)與幫助。客戶服務(wù)中心不是以往每個企業(yè)獨(dú)立建設(shè)和運(yùn)作的概念,而是統(tǒng)一建設(shè)再將席位出租,從而大大簡化和方便中小型企業(yè)進(jìn)行電子商務(wù),提供客戶咨詢和幫助。
現(xiàn)代EDA技術(shù)的基本特征是采用高級語言描述,具有系統(tǒng)級仿真和綜合能力。EDA技術(shù)研究的對象是電子設(shè)計的全過程,有系統(tǒng)級、電路級和物理級各個層次的設(shè)計。EDA技術(shù)研究的范疇相當(dāng)廣泛,從ASIC開發(fā)與應(yīng)用角度看,包含以下子模塊:設(shè)計輸入子模塊、設(shè)計數(shù)據(jù)庫子模塊、分析驗(yàn)證子模塊、綜合仿真子模塊和布局布線子模塊等。EDA主要采用并行工程和“自頂向下”的設(shè)計方法,然后從系統(tǒng)設(shè)計入手,在頂層進(jìn)行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計,在方框圖一級進(jìn)行仿真、糾錯,并用VHDL等硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進(jìn)行描述,在系統(tǒng)一級進(jìn)行驗(yàn)證,最后再用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級邏輯電路的網(wǎng)表,其對應(yīng)的物理實(shí)現(xiàn)級可以是印刷電路板或?qū)S眉呻娐贰?/p>
二、EDA技術(shù)的發(fā)展
EDA技術(shù)的發(fā)展至今經(jīng)歷了三個階段:電子線路的CAD是EDA發(fā)展的初級階段,是高級EDA系統(tǒng)的重要組成部分。它利用計算機(jī)的圖形編輯、分析和存儲等能力,協(xié)助工程師設(shè)計電子系統(tǒng)的電路圖、印制電路板和集成電路板圖。它可以減少設(shè)計人員的繁瑣重復(fù)勞動,但自動化程度低,需要人工干預(yù)整個設(shè)計過程。
EDA技術(shù)中級階段已具備了設(shè)計自動化的功能。其主要特征是具備了自動布局布線和電路的計算機(jī)仿真、分析和驗(yàn)證功能。其作用已不僅僅是輔助設(shè)計,而且可以代替人進(jìn)行某種思維。
高級EDA階段,又稱為ESDA(電子系統(tǒng)設(shè)計自動化)系統(tǒng)。過去傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)電子產(chǎn)品的設(shè)計方法是采用自底而上(Bottom-UP)的程式,設(shè)計者先對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分塊,直接進(jìn)行電路級的設(shè)計。EDA技術(shù)高級階段采用一種新的設(shè)計概念:自頂而下(TOP-Down)的設(shè)計程式和并行工程(ConcurrentEngineering)的設(shè)計方法,設(shè)計者的精力主要集中在所設(shè)計電子產(chǎn)品的準(zhǔn)確定義上,EDA系統(tǒng)去完成電子產(chǎn)品的系統(tǒng)級至物理級的設(shè)計。此階段EDA技術(shù)的主要特征是支持高級語言對系統(tǒng)進(jìn)行描述??蛇M(jìn)行系統(tǒng)級的仿真和綜合。
三、基于EDA技術(shù)的電子系統(tǒng)設(shè)計方法
1.電子系統(tǒng)電路級設(shè)計
首先確定設(shè)計方案,同時要選擇能實(shí)現(xiàn)該方案的合適元器件,然后根據(jù)具體的元器件設(shè)計電路原理圖。接著進(jìn)行第一次仿真,包括數(shù)字電路的邏輯模擬、故障分析、模擬電路的交直流分析和瞬態(tài)分析。系統(tǒng)在進(jìn)行仿真時,必須要有元件模型庫的支持,計算機(jī)上模擬的輸入輸出波形代替了實(shí)際電路調(diào)試中的信號源和示波器。這一次仿真主要是檢驗(yàn)設(shè)計方案在功能方面的正確性。仿真通過后,根據(jù)原理圖產(chǎn)生的電氣連接網(wǎng)絡(luò)表進(jìn)行PCB板的自動布局布線。在制作PCB板之前還可以進(jìn)行后分析,包括熱分析、噪聲及竄擾分析、電磁兼容分析和可靠性分析等,并且可以將分析后的結(jié)果參數(shù)反標(biāo)回電路圖,進(jìn)行第二次仿真,也稱為后仿真,這一次仿真主要是檢驗(yàn)PCB板在實(shí)際工作環(huán)境中的可行性。
可見,電路級的EDA技術(shù)使電子工程師在實(shí)際的電子系統(tǒng)產(chǎn)生之前,就可以全面了解系統(tǒng)的功能特性和物理特性,從而將開發(fā)過程中出現(xiàn)的缺陷消滅在設(shè)計階段,不僅縮短了開發(fā)時間,也降低了開發(fā)成本。2.系統(tǒng)級設(shè)計
系統(tǒng)級設(shè)計是一種“概念驅(qū)動式”設(shè)計,設(shè)計人員無須通過門級原理圖描述電路,而是針對設(shè)計目標(biāo)進(jìn)行功能描述。由于擺脫了電路細(xì)節(jié)的束縛,設(shè)計人員可以把精力集中于創(chuàng)造性概念構(gòu)思與方案上,一旦這些概念構(gòu)思以高層次描述的形式輸入計算機(jī)后,EDA系統(tǒng)就能以規(guī)則驅(qū)動的方式自動完成整個設(shè)計。
系統(tǒng)級設(shè)計的步驟如下:
第一步:按照“自頂向下”的設(shè)計方法進(jìn)行系統(tǒng)劃分。
第二步:輸入VHDL代碼,這是系統(tǒng)級設(shè)計中最為普遍的輸入方式。此外,還可以采用圖形輸入方式(框圖、狀態(tài)圖等),這種輸入方式具有直觀、容易理解的優(yōu)點(diǎn)。
第三步:將以上的設(shè)計輸入編譯成標(biāo)準(zhǔn)的VHDL文件。對于大型設(shè)計,還要進(jìn)行代碼級的功能仿真,主要是檢驗(yàn)系統(tǒng)功能設(shè)計的正確性,因?yàn)閷τ诖笮驮O(shè)計,綜合、適配要花費(fèi)數(shù)小時,在綜合前對源代碼仿真,就可以大大減少設(shè)計重復(fù)的次數(shù)和時間,一般情況下,可略去這一仿真步驟。
第四步:利用綜合器對VHDL源代碼進(jìn)行綜合優(yōu)化處理,生成門級描述的網(wǎng)表文件,這是將高層次描述轉(zhuǎn)化為硬件電路的關(guān)鍵步驟。綜合優(yōu)化是針對ASIC芯片供應(yīng)商的某一產(chǎn)品系列進(jìn)行的,所以綜合的過程要在相應(yīng)的廠家綜合庫支持下才能完成。綜合后,可利用產(chǎn)生的網(wǎng)表文件進(jìn)行適配前的時序仿真,仿真過程不涉及具體器件的硬件特性,較為粗略。一般設(shè)計,這一仿真步驟也可略去。
第五步:利用適配器將綜合后的網(wǎng)表文件針對某一具體的目標(biāo)器件進(jìn)行邏輯映射操作,包括底層器件配置、邏輯分割、邏輯優(yōu)化和布局布線。
第六步:將適配器產(chǎn)生的器件編程文件通過編程器或下載電纜載入到目標(biāo)芯片F(xiàn)PGA或CPLD中。如果是大批量產(chǎn)品開發(fā),通過更換相應(yīng)的廠家綜合庫,可以很容易轉(zhuǎn)由ASIC形式實(shí)現(xiàn)。
四、前景展望
21世紀(jì)將是EDA技術(shù)的高速發(fā)展時期,EDA技術(shù)是現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展方向,并著眼于數(shù)字邏輯向模擬電路和數(shù)?;旌想娐返姆较虬l(fā)展。EDA將會超越電子設(shè)計的范疇進(jìn)入其他領(lǐng)域隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)字系統(tǒng)正朝著更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系統(tǒng)級芯片(SoC,SystemonChip)方向發(fā)展,借助于硬件描述語言的國際標(biāo)準(zhǔn)VHDL和強(qiáng)大的EDA工具,可減少設(shè)計風(fēng)險并縮短周期,隨著VHDL語言使用范圍的日益擴(kuò)大,必將給硬件設(shè)計領(lǐng)域帶來巨大的變革。
[摘要]本文從EDA技術(shù)的定義及構(gòu)成出發(fā),系統(tǒng)介紹了EDA技術(shù)的發(fā)展概況,以及基于EDA技術(shù)的電子系統(tǒng)設(shè)計的方法和步驟,快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)字集成,具有深刻的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價值。
[關(guān)鍵詞]EDA技術(shù)電子系統(tǒng)仿真
二十世紀(jì)后半期,隨著集成電路和計算機(jī)的不斷發(fā)展,電子技術(shù)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。由于電子技術(shù)發(fā)展周期不斷縮短,專用集成電路(ASIC)的設(shè)計面臨著難度不斷提高與設(shè)計周期不斷縮短的矛盾。為了解決這個問題,要求我們必須采用新的設(shè)計方法和使用高層次的設(shè)計工具。在此情況下,EDA(ElectronicDesignAutomation即電子設(shè)計自動化)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。隨著電子技術(shù)的發(fā)展及縮短電子系統(tǒng)設(shè)計周期的要求,EDA技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
硬件系統(tǒng)是該控制系統(tǒng)中的一個重要組成部分,且其也能夠?qū)φ麄€控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程產(chǎn)生直接性的影響。因此,技術(shù)人員在對該控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建的過程當(dāng)中,就必須要嚴(yán)格依照國家的有關(guān)規(guī)定去進(jìn)行。另外,為了提高硬件系統(tǒng)的運(yùn)行效率,技術(shù)人員還必須要充分考慮到以下三個方面:(1)估算硬件的內(nèi)存時要保證估計值的科學(xué)性與可靠性由于技術(shù)人員對硬件內(nèi)存容量的需求會隨著各種原因而不斷改變,比如:技術(shù)人員自身的編程水平、技術(shù)人員對內(nèi)存進(jìn)行利用的效率以及模擬量的點(diǎn)數(shù)等。因此,技術(shù)人員在對硬件內(nèi)存的容量進(jìn)行估算時,就要站在整個系統(tǒng)的角度上,對系統(tǒng)的方方面面都進(jìn)行一番全面的考量,然后再依據(jù)內(nèi)存計算公式,對當(dāng)前系統(tǒng)所需的硬件內(nèi)存進(jìn)行合理的估算,以確保估算值的科學(xué)性與可靠性。式中:C代表的是硬件內(nèi)存的估算值;P1和P2分別代表的是開關(guān)量輸入/輸出時的點(diǎn)數(shù);M代表模擬量的點(diǎn)數(shù)。(2)響應(yīng)時間的計算要符合規(guī)范一般來說,因可編程控制器具有一種特殊的運(yùn)行方式,所以它不會在連續(xù)很長的一段時間之內(nèi),都接受某種小于其自身運(yùn)行周期的輸入信號。另外,由于響應(yīng)時間的計算公式為:式中:T代表的是響應(yīng)時間;T輸入濾波代表的是濾波輸入的時間;T輸出濾波代表的是濾波輸出的時間;T運(yùn)行周期代表的是可編程控制器的運(yùn)行周期。因此,結(jié)合上述兩個方面,并在對可編程控制器進(jìn)行一番仔細(xì)的考量之后,得出最適用于該控制系統(tǒng)的可編程控制器的型號為:西門子系列的CPU226,該型號的可編程控制器的組成結(jié)構(gòu)包括:電源、CPU以及輸入/輸出點(diǎn)。電源:為整個可編程控制器提供可安全、穩(wěn)定的電力;CPU:執(zhí)行控制系統(tǒng)發(fā)出的要求,并對控制系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的儲存;輸入/輸出點(diǎn):輸入點(diǎn)可以從系統(tǒng)中的各種設(shè)備中采集可用信號,而輸出點(diǎn)則負(fù)責(zé)對系統(tǒng)中的電機(jī)或者是其他設(shè)備進(jìn)行有效的控制。(3)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的估算要符合系統(tǒng)要求輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的估算值,對于整個控制系統(tǒng)來說,是非常重要的。其次,技術(shù)人員也可以通過輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的估算值,來選擇最有利于該控制系統(tǒng)的可編程控制器。所以,技術(shù)人員就必須要對輸入/輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行合理并符合規(guī)范的估算,并在獲取到估算值之后,按照估算值的大小,選擇一種適用于當(dāng)前控制系統(tǒng)的可編程控制器。這樣一來,也就可以在很大程度上提高可編程控制器的運(yùn)行效率。依據(jù)估算值選擇可編程控制器時,要預(yù)留出15%左右的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)。結(jié)合鉆探設(shè)備的應(yīng)用特性來看,輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的估算數(shù)據(jù)如表1所示。
1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
該控制系統(tǒng)中的“數(shù)據(jù)通信”指的是:數(shù)據(jù)在同級或不同級之間實(shí)現(xiàn)傳輸或者是接收的一個過程,而該控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通信,也主要是依靠可編程控制器和上位計算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。其中,可編程控制器和上位計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時所使用的端口號是RS485和RS232,且它們進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的模式是字符串模式。另外,它們實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的原理是:由可編程控制器把控制系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)信息以及運(yùn)行狀態(tài)傳輸?shù)缴衔挥嬎銠C(jī)中,上位計算機(jī)一旦接收到這些數(shù)據(jù)信息和運(yùn)行狀態(tài)之時,就會立即對它們進(jìn)行合理并有效的分析和處理。
1.3軟件系統(tǒng)
搭建該控制系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的依據(jù)是控制系統(tǒng)流程圖以及控制系統(tǒng)功能預(yù)設(shè)圖;采用的編程軟件V3.1STEPMicro/WIN;編程平臺為計算機(jī)平臺;輔助技術(shù)為計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)。另外,技術(shù)人員在為該控制系統(tǒng)搭建軟件系統(tǒng)的前一階段,還應(yīng)當(dāng)對帶式傳送機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行更深入的了解,然后再依據(jù)了解到的情況,對該控制系統(tǒng)的各個控制進(jìn)程進(jìn)行合理的設(shè)計。其中,該控制系統(tǒng)中所必備的控制進(jìn)程包括以下幾個:(1)把定時器作為控制系統(tǒng)軟啟動以及軟停車操作的主要控制器,讓操作人員通過對定時器進(jìn)行時間預(yù)設(shè)的操作,使控制系統(tǒng)依照預(yù)定的速度規(guī)則,自動的實(shí)現(xiàn)軟啟動和軟停車過程。(2)如果有停車要求時,控制系統(tǒng)可自動進(jìn)行順序斷電操作。若遇突況導(dǎo)致的停車,控制系統(tǒng)也可直接切斷系統(tǒng)中的所有電源,保證系統(tǒng)不會因此受到任何影響。其中,順序斷電需要借助定時器,其實(shí)現(xiàn)原理是:依據(jù)操作人員預(yù)先設(shè)置好的時間,進(jìn)行斷電操作。(3)利用“系統(tǒng)自檢”功能,對整個控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測與控制。倘若在監(jiān)測與控制的過程當(dāng)中,發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)中存在著的錯誤,那么該功能就會自動觸發(fā)系統(tǒng)警報器,提示操作人員系統(tǒng)出現(xiàn)了問題。如果,控制系統(tǒng)中不存在任何錯誤,那么該功能就會執(zhí)行下一個任務(wù),從而讓其繼續(xù)對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測與控制。(4)把定時器合理的運(yùn)用到軟件系統(tǒng)中,可以讓可編程控制器在定時器的作用之下,實(shí)現(xiàn)自動起動或者是停止的操作。其具體表現(xiàn)在:當(dāng)達(dá)到操作人員對定時器預(yù)置的時間之時,控制系統(tǒng)中的電機(jī)會在可編程控制器的作用下,開始實(shí)現(xiàn)運(yùn)行,并在預(yù)置的某一時間段之內(nèi),達(dá)到相應(yīng)的預(yù)置轉(zhuǎn)速。另外,可編程控制器也可以依據(jù)其自身的輸出頻率,對控制系統(tǒng)中調(diào)速電機(jī)的運(yùn)行速度進(jìn)行合理的控制。
2機(jī)械電子式軟啟動裝置控制系統(tǒng)研發(fā)的作用
機(jī)械電子式軟啟動裝置控制系統(tǒng)的研發(fā),不僅可以提高系統(tǒng)中負(fù)載的運(yùn)行效率,還可以讓整個控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速的這一運(yùn)行過程。由此可見,機(jī)械電子式軟啟動裝置控制系統(tǒng)的研發(fā),對我國各行各業(yè)來說,都有著一定的實(shí)質(zhì)性應(yīng)用價值?,F(xiàn)對機(jī)械電子式軟啟動裝置控制系統(tǒng)研發(fā)的作用進(jìn)行簡單的分析,并將其概括為以下幾點(diǎn):(1)有利于提高施工鉆進(jìn)的生產(chǎn)效率;(2)有利于企業(yè)對現(xiàn)場施工進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測與控制,以防止錯誤操作給整個生產(chǎn)線造成的影響;(3)有利于降低鉆井過程的生產(chǎn)成本;(4)有利于促進(jìn)我國鉆探行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展;(5)有利于我國機(jī)械電子式軟啟動裝置控制系統(tǒng)的創(chuàng)新;(6)有利于提升我國鉆井施工行業(yè)的整體水平。
微電子機(jī)械系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)有微型傳感器、制動器以及處理電路。其是一種微電子電路與微機(jī)械制動器結(jié)合的尺寸微型的裝置,其在電路信息的指示下可以進(jìn)行機(jī)械操作,并且還能夠通過裝置中的傳感器來獲取外部的數(shù)據(jù)信息,將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理放大,進(jìn)而通過制動器來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械操作。而微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)是以微電子機(jī)械系統(tǒng)的理論、材料、工藝為研究對象的技術(shù)。微電子系統(tǒng)并不只是單純的將傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品微型化,其制作材料、工藝、原理、應(yīng)用等各個方面都突破了傳統(tǒng)的技術(shù)限制,達(dá)到了一個微電子、微機(jī)械技術(shù)結(jié)合的全新高度。微電子機(jī)械系統(tǒng)是一種全新的高新科學(xué)技術(shù),其在航天、軍事、生物、醫(yī)療等領(lǐng)域都有著重要的作用。
1.2微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的特點(diǎn)
1.2.1尺寸微型化
傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)的最小單位一般是cm,而微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的機(jī)械加工往往最小單位已經(jīng)涉及到了微米甚至納米。這以尺寸的巨大變化使得微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的原件具有微型化的特點(diǎn),其攜帶方便,應(yīng)用領(lǐng)域更加廣闊。
1.2.2集成化
微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的原件實(shí)現(xiàn)了微型化為器件集成化提供了有力的基礎(chǔ)。微型化的器件在集成上具有無可比擬的優(yōu)勢,其能夠隨意組合排列,組成更加復(fù)雜的系統(tǒng)。
1.2.3硅基材料
微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的器件都是使用硅為基加工原料。地面表面有接近30%的硅,經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢十分明顯。硅的使用成本低廉這就使得微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的下的器件成本大大縮減。硅的密度、強(qiáng)度等于鐵相近,密度與鋁相近,熱傳導(dǎo)率與鎢相近。
1.2.4綜合學(xué)科英語
微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)幾乎涉及到所有學(xué)科,電子、物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等多個學(xué)科的頂尖科技成果都是微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。眾多學(xué)科的最新成果組合成了全新的系統(tǒng)和器件,創(chuàng)造了一個全新的技術(shù)領(lǐng)域。
2微電子機(jī)械系統(tǒng)的技術(shù)類別
2.1體微機(jī)械加工技術(shù)
體微機(jī)械加工技術(shù)主要將單晶硅基片加工為微機(jī)械機(jī)構(gòu)的工藝,其最大的優(yōu)勢就是可以制作出尺寸較大的器件,最大的弊端是難以制造出精細(xì)化的靈敏系統(tǒng)。并且使用體微加工工藝難以優(yōu)化器件的平面化布局,制作出來的器件難以與微電子線路直接兼容。體微機(jī)械加工工藝一般在壓力傳感器和加速度傳感器的制造中普遍應(yīng)用。
2.2表面微機(jī)械加工技術(shù)
表面微機(jī)械加工技術(shù)就是通過集成電路中的平面化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)微機(jī)械裝置的制造。其主要優(yōu)勢表現(xiàn)在充分利用了已有的IC工藝,能夠靈活掌握機(jī)械器件的尺寸,因此表面為微機(jī)械加工技術(shù)與IC之間是兼容的。表面微機(jī)械加工技術(shù)與集成電路的良好兼容性使得其在應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了快速普及。
2.3復(fù)合微機(jī)械加工技術(shù)
復(fù)合微機(jī)械加工技術(shù)就是體微機(jī)械技工技術(shù)與表面微機(jī)械加工技術(shù)的結(jié)合,其結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn),但又同時避免了相應(yīng)缺點(diǎn)。
3微電子機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用
3.1環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域
微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的微型設(shè)備可以在環(huán)境監(jiān)測和數(shù)據(jù)處理分析上發(fā)揮巨大的作用。由化學(xué)傳感器、生物傳感器以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所集合的測量與處理設(shè)備。該微型裝置可以用來監(jiān)測空氣和液體的成分,其獨(dú)特優(yōu)勢在于尺寸微小,便于攜帶。
3.2軍事領(lǐng)域
納米器件所構(gòu)成的裝置先要對半導(dǎo)體器件運(yùn)行速度高,攜帶方便,信息輸出和處理快捷,在軍事領(lǐng)域其能夠用來制作各種微型設(shè)備,例如“蚊子導(dǎo)彈”、“麻雀衛(wèi)星”等。
3.3醫(yī)療領(lǐng)域
在臨床化驗(yàn)分析、介入治療領(lǐng)域其也能夠?qū)崿F(xiàn)巨大的價值。近幾年獲得發(fā)展的介入治療技術(shù)與傳統(tǒng)治療技術(shù)相比臨床治療效果優(yōu)越,能夠有效緩解患者痛苦。但是當(dāng)前介入治療儀器價格高,體積巨大,準(zhǔn)確性難以保證,尤其是在治療重要器官時風(fēng)險較大。微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的微型與智能特性可以顯著降低介入治療的風(fēng)險。
隨著電子通信技術(shù)的發(fā)展,它同時在很大程度上改變著人們的生活和方式。人們也能很好地運(yùn)用電子通信技術(shù)突破時間和空間的局限來學(xué)習(xí)和工作。電子通信技術(shù)不僅改變著人們,它還在改變著社會和國家,使得國家不斷發(fā)展,特別表現(xiàn)在衛(wèi)星通信技術(shù)上。當(dāng)然我國的電子通信技術(shù)還存在一些關(guān)鍵技術(shù)的問題,有待人們改善和加強(qiáng)。
一、電子通信系統(tǒng)概述
電子通信技術(shù)屬于現(xiàn)代通信技術(shù)中的一大部分。電子通信技術(shù)還是信息社會的主要支柱,是現(xiàn)代高新技術(shù)的重要組成部分,甚至是國家國民經(jīng)濟(jì)的神經(jīng)系統(tǒng)和命脈。在現(xiàn)代化信息社會,電子通信技術(shù)無處不在,它涉及的范圍也很廣,包括移動電信、廣播電視、雷達(dá)、聲納、導(dǎo)航、遙控與遙測以及遙感等領(lǐng)域,還有軍事和國民經(jīng)濟(jì)各部門的各種信息系統(tǒng)都要運(yùn)用到電子通信技術(shù)。
電子通信系統(tǒng)中最具代表性也最常見的就是移動通信和衛(wèi)星通信。其中移動通信就包括了衛(wèi)星通信,此外還有蜂窩系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、分組無線網(wǎng)、無繩電話系統(tǒng)、無線電傳呼系統(tǒng)等多個領(lǐng)域。
二、電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題
近幾年來,電子通信技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,就其最具代表性的移動通信和衛(wèi)星通信來看,就存在很多關(guān)鍵性的技術(shù)問題,有待加強(qiáng)和改善。移動通信技術(shù)在電子通信技術(shù)中發(fā)展范圍最大最迅速,傳統(tǒng)的蜂窩通信因?yàn)榭捎脽o線頻譜資源的增加和無線信號的衰弱而變得越來越受局限。不斷縮小的小區(qū)半徑代表著基站的密度也在不斷增加。除此之外,頻繁的越區(qū)切換導(dǎo)致空中資源的浪費(fèi)和頻譜效率降低,這也使得網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本也是越來越高。從以上各種因素可以看出,要想獲得更高的頻譜效率和更大更充足的系統(tǒng)容量,就應(yīng)該突破傳統(tǒng)蜂窩體制,應(yīng)用新的移動通信技術(shù)。
1、移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題
在移動通信系統(tǒng)中采用分布式天線是很有效也很成功的一種方式,每個小區(qū)內(nèi)都有很多個無線信號處理單元,這些單元距離都比載波波長要遠(yuǎn)得多,并且它們都能進(jìn)行功放變頻和信號預(yù)處理。要在核心處理單元實(shí)現(xiàn)信號處理的功能,首先就要完成信號的收發(fā)功能和一些簡單的信號預(yù)處理,然后就要與核心處理單元連接,通過光纖和同軸電纜或微波無線信道來實(shí)現(xiàn)。有兩種方式可以實(shí)現(xiàn)分布式移動通信,第一種就是在所有的無線信號處理單元上所有相同的下行鏈路信號同時發(fā)射,然后小區(qū)內(nèi)的無線信號處理單元接收到上行鏈路信號之后直接傳送到中心處理單元。這種方案優(yōu)點(diǎn)是簡單,缺點(diǎn)則是會不斷干擾系統(tǒng),阻礙了系統(tǒng)容量的擴(kuò)大。第二種方式則是在整個業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)完成無線覆蓋的分布式天線結(jié)構(gòu),通過用大量的無線信號處理單元來實(shí)現(xiàn),從而突破傳統(tǒng)蜂窩小區(qū)的理念。這種方式也可稱之為“受控天線子系統(tǒng)”,即“僅與移動臺相近的信號處理單元負(fù)責(zé)與移動臺進(jìn)行通信”的方式。第二種較之第一種更理想,但同時它也更復(fù)雜。
分布式移動通信較傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)有幾點(diǎn)優(yōu)勢,第一是小區(qū)間干擾低、SIR高且系統(tǒng)容量大,第二是它內(nèi)部的分集能力不僅能用來抵抗陰影效應(yīng),還能夠保證不衰落和擴(kuò)大系統(tǒng)的容量。第三是它能全面提高其自身切換性能和接受信號的功率,還能降低其切換次數(shù)。第四是它對其他通信系統(tǒng)的干擾小并且在相同發(fā)射功率下覆蓋的區(qū)域更大,反之其發(fā)射功率更低。第五是它不僅能更方便快捷地實(shí)現(xiàn)任意形狀的無線業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū),還能核心處理單元集中處理信號。更能有效利用無線資源。
子通信系統(tǒng)分為5層:應(yīng)用層、驅(qū)動層、傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。這5層之間功能劃分應(yīng)明確,接口應(yīng)簡單,從而為硬軟件的設(shè)計實(shí)現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ):應(yīng)用層是通信系統(tǒng)的最高層次,它實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)管理功能(如初始化、維護(hù)、重構(gòu)等)和解釋功能(如描述數(shù)據(jù)交換的含義、有效性、范圍、格式等)。驅(qū)動層是應(yīng)用層與底層的軟件接口。為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層的管理功能,驅(qū)動層應(yīng)能控制子系統(tǒng)內(nèi)多路傳輸總線接口(簡稱MBI)的初始化、啟動、停止、連接、斷開、啟動其自測試,監(jiān)控其工作狀態(tài),控制其和子系統(tǒng)主機(jī)的數(shù)據(jù)交換。傳輸層控制多路傳輸總線上的數(shù)據(jù)傳輸,傳輸層的任務(wù)包括信息處理、通道切換、同步管理等。數(shù)據(jù)鏈路層按照MIL—STD一1553B規(guī)定。控制總線上各條消息的傳輸序列。物理層按照MIL—STD一1553B規(guī)定,處理1553B總線物理介質(zhì)上的位流傳輸。應(yīng)用層、驅(qū)動層在各個子系統(tǒng)主機(jī)上實(shí)現(xiàn),傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層在MBI上實(shí)現(xiàn)。
2、衛(wèi)星通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題
衛(wèi)星通信在電子通信技術(shù)中最為先進(jìn),它也有很大的優(yōu)勢,包括通信距離遠(yuǎn)并且容量大,通信線路質(zhì)量穩(wěn)定可靠以及機(jī)動性能優(yōu)越和靈活地組網(wǎng)等這些都是別的技術(shù)沒有的特點(diǎn)。但隨著不斷快速發(fā)展的全球信息化產(chǎn)業(yè),人們對信息的需求也越來越復(fù)雜多樣,電子通信技術(shù)已進(jìn)入高速、多媒體、業(yè)務(wù)多樣化和可移動的個性化時代。
目前的衛(wèi)星通信的一些關(guān)鍵技術(shù)也存在一些問題,它包括高速數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)需求。以及衛(wèi)星通信應(yīng)用寬帶IP的難點(diǎn)?,F(xiàn)代衛(wèi)星通信技術(shù)采用一些關(guān)鍵技術(shù)來解決問題,一個就是數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),它能讓靜態(tài)和動態(tài)的數(shù)據(jù)壓縮都能有效提高通信系統(tǒng)在時間、頻帶、能量上的工作效率;第二個就是智能衛(wèi)星天線系統(tǒng);第三個就是寬帶IP衛(wèi)星通信技術(shù)的研究;第四個就是新型高效的數(shù)字調(diào)制及信道編碼技術(shù);第五個就是多址連接技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展;第六個就是衛(wèi)星激光通信技術(shù)。
未來的衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)率會通過激光通信來實(shí)現(xiàn),激光的優(yōu)勢會在互聯(lián)衛(wèi)星網(wǎng)中得到充分發(fā)揮,因?yàn)樵谀抢锝?jīng)常會應(yīng)用到激光通信技術(shù),它在外層空間進(jìn)行,所以不會受到大氣層的影響。還可以利用“星際激光鏈路”技術(shù)來縮短全球衛(wèi)星通信中的“雙跳”法的信號時長。有專家提出“在衛(wèi)星激光通信在比微波通信數(shù)據(jù)速率高一個數(shù)量級的理想情況下,天線孔徑尺寸會比微波通信衛(wèi)星減小一個數(shù)量級”的觀點(diǎn)。那么如果在空間無線電通信中以激光作為載體來進(jìn)行工作和運(yùn)行未來的衛(wèi)星之間進(jìn)行激光通信是很有前途的。
總而言之,電子通信系統(tǒng)在這個信息化時代無處不在。在電子通信系統(tǒng)中范圍最廣最常見的就是移動通信技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù),移動通信技術(shù)體現(xiàn)在日常的電視廣播網(wǎng)絡(luò)等各種電子傳輸工具上,而衛(wèi)星通信系統(tǒng)則運(yùn)用在比較大型的工程上。電子通信系統(tǒng)的發(fā)達(dá)和完善與否直接決定了一個國家和社會的強(qiáng)弱,所以對其關(guān)鍵技術(shù)問題的分析和研究是很有必要的,掌握了其關(guān)鍵技術(shù)就能很好地運(yùn)用和完善它。
參考文獻(xiàn)
[1]劉旭東,衛(wèi)星通信技術(shù)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2000
2.電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)
驅(qū)動模塊完整的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)包括驅(qū)動模塊、節(jié)氣門總成、加速踏板位置傳感器、驅(qū)動電機(jī)控制器等。而電子節(jié)氣門控制的關(guān)鍵是控制節(jié)氣門驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)動。驅(qū)動模塊用于提供適當(dāng)?shù)目刂齐妷候?qū)動節(jié)氣門伺服電機(jī),使電機(jī)輸出需求的轉(zhuǎn)矩,以驅(qū)動節(jié)氣門達(dá)到要求的開度位置。對于小型直流電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng),有兩種常用方案:
(1)采用一個12V直流電源及一個可變電阻控制驅(qū)動電機(jī)電壓;
(2)采用WM(Pulse-Width-Modulation)脈寬調(diào)制直流可調(diào)電源和H橋式晶閘管電路控制電機(jī)電壓。
2.1直流電源驅(qū)動方式
此驅(qū)動方式的設(shè)計很簡單,只需要與電機(jī)串連一個可變電阻即可。改變可變電阻的阻值可以調(diào)節(jié)電機(jī)繞組電流,以控制電機(jī)的輸出扭矩。這種方式通過控制滑動電阻的阻值,而改變流過電機(jī)的電流,從而達(dá)到控制電機(jī)扭矩的目的。一電動機(jī)轉(zhuǎn)矩系數(shù)電機(jī)轉(zhuǎn)矩與電流成正比,變化,驅(qū)動電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩相應(yīng)變化,從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。該方案雖然原理簡單,但由于采用了可變電阻,對可變電阻的阻值控制成為問題,使問題更加復(fù)雜化。另外,從功率分配的角度考慮,在控制電機(jī)的過程中,變阻器會消耗很大一部分功率,僅有部分的能量用于驅(qū)動電機(jī)的工作:當(dāng)電機(jī)電阻等于可變電阻時,只有一半的能量被電機(jī)利用,另一半能量被可變電阻消耗,大部分功率用于產(chǎn)生熱量,效率和散熱性問題嚴(yán)重。因此,這種控制方式只用于微小功率直流電動機(jī)的驅(qū)動。更重要的一點(diǎn)是節(jié)氣門根據(jù)不同的工況需要實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門既能正轉(zhuǎn)又能快速反轉(zhuǎn),即電機(jī)電流的方向需正反方向的變化,該方案顯然無法實(shí)現(xiàn)這一要求。
2.2PWM電源驅(qū)動方式
PWM脈寬調(diào)制是近年來廣泛應(yīng)用于直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一種調(diào)整直流電源電壓的方法。脈寬調(diào)制,其含義是將連續(xù)變化的控制電壓u變換為脈沖幅值與頻率固定、脈沖寬度與u瞬時值相關(guān)的脈沖電壓。通過對脈沖寬度的控制,即:占空比的控制,實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)電樞電壓的控制,從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速??煽亻_關(guān)S以一定的時間間隔重復(fù)地接通和斷開,當(dāng)S接通時,供電電源Us通過開關(guān)S施加到電機(jī)兩端,向電機(jī)提供能量,電機(jī)繞組儲能;當(dāng)開關(guān)S斷開時,中斷了供電電源Us向電機(jī)提供能量,在開關(guān)S接通期間電樞電感所儲存的能量通過續(xù)流二極管VD使電機(jī)電流繼續(xù)流通。控制電路由恒頻率發(fā)生器、脈沖寬度調(diào)制電路、脈沖分配電路、基極驅(qū)動電路組成。當(dāng)控制信號電壓ui增加時,經(jīng)與恒頻率波形發(fā)生器UD比較,產(chǎn)生一個寬度與ui成比例的調(diào)制脈沖電壓,經(jīng)脈沖變換分配使基極驅(qū)動電路激勵主電路大功率晶體管的正向?qū)〞r間增加,則電機(jī)兩端的平均電壓增加,電機(jī)轉(zhuǎn)速上升至控制信號電壓ui所要求的數(shù)值。
一、故障診斷中的譜分析方法
在故障診斷中比較常用的信號處理方法是譜分析。常用傅里葉譜、沃爾什譜,另外還有濾波、相關(guān)分析等。譜分析的目的:信號中包含噪聲,為了提取特征;故障信號的時域波形不能清楚地反映故障的特征。而電力電子電路中包含故障信息的關(guān)鍵點(diǎn)信號通常具有周期性,因此可以用傅里葉變換將時域中的故障波形變換到頻域,以突出故障特征,實(shí)現(xiàn)故障診斷。
傅里葉變換是將某一周期函數(shù)分解成各種頻率的正弦分量,類似地,沃爾什變換是將某一函數(shù)分解成一組沃爾什函數(shù)分量。自適應(yīng)濾波是一種數(shù)字信號的處理統(tǒng)計方法,它不需要知道信號一二階的先驗(yàn)統(tǒng)計知識,直接利用觀測資料,通過運(yùn)算改變?yōu)V波器的某些參數(shù),而使自適應(yīng)濾波器的輸出能自動跟蹤信號特性的變化。在電力電子系統(tǒng)故障診斷中,可以用自適應(yīng)處理來實(shí)現(xiàn)噪聲抵消,譜線增強(qiáng)等功能,從噪聲背景下提取故障特征,從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的診斷。
二、參數(shù)模型與故障診斷
如果系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是已知的,就可以通過測量,估計系統(tǒng)的狀態(tài)和參數(shù),確定狀態(tài)變量和系統(tǒng)參量是否變化。采用基于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的故障診斷方法,可以從較少的測量點(diǎn)去估計系統(tǒng)的多個狀態(tài)量或系統(tǒng)參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)故障診斷。
進(jìn)一步又可以分為檢測濾波器方法、狀態(tài)估計法和參數(shù)辨識方法三種。
1、檢測濾波器方法
它將部件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器的故障的輸出方向分別固定在特定的方向或平面上。
2、狀態(tài)估計法
通過監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)變化,也能反映由系統(tǒng)參數(shù)變化引起的故障,并對故障進(jìn)行診斷。與一般的狀態(tài)估計不同,在進(jìn)行故障診斷時,并不是去估計未知的狀態(tài)信息,而是借助觀測器或卡爾曼濾波器去重構(gòu)系統(tǒng)的輸出,以便取得系統(tǒng)輸出的估計值。這個估計值與實(shí)際輸出值之差就叫量測殘差。殘差中含有大量的系統(tǒng)內(nèi)部變化的信息,因此可以作為故障診斷的依據(jù)。狀態(tài)估計法的優(yōu)點(diǎn)是在線計算量小,診斷速度快。
3、參數(shù)辨識方法
實(shí)時辨識出系統(tǒng)模型的參數(shù),與正常時模型的參數(shù)比較,確定故障。常用的有最小二乘法。
三、模式識別在故障診斷中的應(yīng)用
故障的模式識別就是從那些反映系統(tǒng)的信息中抽取出反映故障的特征,并根據(jù)這些特征的不同屬性,對故障進(jìn)行分類。用模式識別方法進(jìn)行故障診斷,是根據(jù)樣本的數(shù)學(xué)特征來進(jìn)行的,因此它不需要精確的數(shù)學(xué)模型。對于一些被診斷對象數(shù)學(xué)模型過于復(fù)雜、不易求解的問題,模式識別方法也是適用的。另外,在對工業(yè)系統(tǒng)的故障診斷中應(yīng)盡量利用非數(shù)學(xué)(包括物理和結(jié)構(gòu))方面的特征,設(shè)計出各種各樣的特征提取器,這樣將有利于利用對已有系統(tǒng)的知識,有利于減少計算工作量。由于特征的選擇和提取與待識別的模式緊密相關(guān),故很難有某種泛泛的規(guī)律可循。目前常用的方法有:最小距離分類法,Bayes分類法,F(xiàn)isher判別法,從參數(shù)模型求特征,用K-L變換提取特征等轉(zhuǎn)四、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷方法
利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)、自歸納能力,經(jīng)過一定的訓(xùn)練,建立起故障信號與故障分類之間的映像關(guān)系。利用學(xué)習(xí)后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)故障診斷。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量的神經(jīng)元廣泛互連而成的網(wǎng)絡(luò),這里以BP網(wǎng)絡(luò)為例加以介紹。BP網(wǎng)絡(luò)是單向傳播的多層前向網(wǎng)絡(luò),它由輸入層、中間層和輸出層組成,中間層可有若干層,每一層的神經(jīng)元只接受前一層神經(jīng)元的輸出。BP網(wǎng)絡(luò)中沒有反饋,同一層的節(jié)點(diǎn)之間沒有耦合,每一層的節(jié)點(diǎn)只影響下一層節(jié)點(diǎn)的輸入。
BP網(wǎng)絡(luò)一般采取的學(xué)習(xí)算法是:網(wǎng)絡(luò)的輸出和希望的輸出進(jìn)行比較,然后根據(jù)兩者之間的差調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值,最終使誤差變?yōu)樽钚?。?dāng)電力電子電路發(fā)生故障時,如果能夠利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力,使故障波形與故障原因之間的關(guān)系通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)后保存在其結(jié)構(gòu)和權(quán)中,然后將學(xué)習(xí)好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于故障診斷,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可以通過對當(dāng)前電壓或電流波形的分析,得出故障原因,從而實(shí)現(xiàn)故障的在線自動診斷。
五、專家系統(tǒng)
由于故障診斷是從被監(jiān)測和診斷的對象表征去尋找故障的成因、部位,并確定故障的嚴(yán)重程度的,因此,如果把由已知故障去分析系統(tǒng)或設(shè)備的運(yùn)行特性與表征叫做正問題,那么故障診斷就是逆問題了。這種逆問題的求解明顯不同于正問題的求解,而人工智能AI(ArtificialIntelligence)技術(shù)中的專家系統(tǒng)ES(ExpertSystem)正是解這種逆問題的有利工具。專家系統(tǒng)是人工智能研究的一個分支,它是通過模擬專家的經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)故障診斷。專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下表所示:一個典型的診斷專家系統(tǒng)通過在線監(jiān)測并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存貯,然后傳送到診斷運(yùn)行中心,在這里由專家系統(tǒng)進(jìn)行處理、分析和診斷,最后將診斷結(jié)果和處理建議自動地反饋回運(yùn)行現(xiàn)場。因此,專家系統(tǒng)是診斷系統(tǒng)中最核心的部分。本文后面將介紹作者在實(shí)際中應(yīng)用專家系統(tǒng)方法進(jìn)行故障診斷的實(shí)例。
六、小波變換的方法