電子系統設計范文
時間:2023-03-16 02:59:46
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篇1
電子設計技術是一種新興技術,通過電子設備進行設計不僅能夠提高設計的準確性與便捷性,提高設計效果,還能夠節約設計制圖的時間,并將平面的圖形立體化形象化,方便設計人員進行再次修改,因此,電子設計技術在生產生活中具有重要作用,研究電子設計技術在生產生活中的應用至關重要。
1.現代電子設計技術概述
現代電子設計技術的發展速度較快,受到信息技術發展與市場需求的影響,市場需求量大,對技術的發展要求較高,資金與科研力量投入較大,現代電子設計技術的發展也就越迅速,電子設計技術也就進入了一個快速發展的階段,并獲得了一定成效。現代電子設計技術中發展最為迅速的是EDA電子設計自動化技術,下面主要圍繞電子設計自動化設計進行簡要概述。電子設計自動化技術為電子系統設計帶來了革命性的變化,在各個領域都有廣泛的應用,電子設計自動化技術經歷了三個發展階段,從計算機輔助設計到計算機輔助工程設計再發展到電子設計自動化技術,經過不斷的發展變革,已經逐漸完善,在電子系統中的多個領域,尤其是微波領域以及模擬領域等發揮著無可替代的作用[1]。電子設計自動化技術的功能主要為以下幾點,第一,進行電子系統設計仿真測試,第二,進行電子系統的布局布線,第三,完成電路的功能設計與邏輯分析,第四,實現印刷電路板的自動化設計。電子設計自動化技術的工作平臺只需要計算機硬件以及系統軟件,在具備電腦以及電子設計自動化軟件的情況下,就可以進行工作,方便、快捷,投入小,回報高,具有重要的應用價值,在電路性能分析與設計方面具有重要作用。由于電子設計自動化技術的發展帶動了電子產品以及通訊事業的發展,對社會的發展起到了較大的促進作用。
2.現代電子設計的發展歷程與趨勢
電子設計的發展經過了多次重大變革與進步,其發展歷程如下,電子設計技術的原型是應用分離元件,經過不斷研究,轉變為SSI,SSI是電子芯片所構成的電子系統,不過當前,此電子芯片構成的電子系統已經不再使用,成為歷史,在此之后,研發了微控制器MCU,微控制器MCU在電子系統設計過程中發揮了重要作用,克服了數字電路系統中存在的許多難題,實現了復雜的邏輯功能,使電子系統的智能化水平發生了質的飛躍,因此,微控制器MCU是電子系統設計的里程碑,在現代電子設計技術發展歷程上具有重要價值[2]。現代電子設計技術的發展趨勢還是較為樂觀,隨著信息技術的革新發展,為電子設計技術創造了發展的條件,提供了輔助,使電子信息技術的發展進步具有強大的動力,不僅如此,隨著人們對電子產品需求的增大,電子產品市場前景越來越好,現代電子設計技術具有廣闊的發展空間,科研人員的研發動力較強,相關企業部門也投入了大量的資金與技術,促進了現代電子設計技術的發展。
3.現代電子設計技術在電子系統設計中的應用
3.1系統功能仿真
系統功能仿真是驗證系統設計邏輯功能的有效途徑,設計人員可以通過運用電子設計技術工具與測試平臺的方法進行驗證,通過波形輸出、文件記錄輸出等方式進行對比研究,將輸入信號與輸出矢量進行比較,驗證真偽,實現系統設計模塊邏輯功能的驗證[3]。系統功能仿真的實施步驟如下,首先,在本系統輸入EN、CP、CLR等信號,在信號輸入之后,等待一段時間,得到功能仿真系統輸出的波形,其次,對波形進行驗證,將輸出波形與輸入信號測試矢量進行比較,最后,對二者結果進行對比分析,驗證系統邏輯功能是否正確。
3.2報警電路工作原理
報警電路是電子系統中常用的系統,常與檢測數據處理系統同步,在電子系統中具有重要作用,電子設計信息技術能夠提高報警電路性能,增強報警線路的有效性與靈敏性,改變傳統報警線路的實現方法,發揮著重要作用。傳統報警電路多是由數字系統設計方法設計而成,不僅規模小、靈活性差,邏輯能力差,調試過程還較為繁雜,無法使報警電路有效工作,而運用電子設計技術研發的新型報警電路,則能夠解決上述問題,提高報警電路的性能,具有重要的作用。報警電路的工作原理如下,首先,將首級電路信號輸入到掃描電路中,并為掃描電路制定標準,標準規則如下,在10次連續超過標準值的情況下瞬間報警,在其他情況下,安裝定時器,累計到一定次數后,發生警報。其次,嚴密觀察規定時間內的信號變化,30分鐘、8小時是較為特殊的觀察點,需要做好觀察研究工作,最后,安裝定時控制器,以8小時為間隔,每8小時,發出一次自檢信號,此自檢信號的作用是對計數器進行復位。
3.3邏輯優化綜合
邏輯優化綜合是電子設計技術在電子系統中應用的主要方式之一,通過邏輯功能的綜合優化,能夠提升電子系統的應用性與實用性,使電子系統的智能化得到進一步發展,增強電子系統的各種性能,促進電子系統的進一步發展。邏輯綜合是指將較高抽象層次的描述轉化為較低抽象層次描述的方式,當前,電子設計技術能夠利用綜合器對源代碼進行優化綜合處理,達到理想的處理效果,還能夠將邏輯電路圖轉化為門級電路,生成網絡表文件,提升電路的性能,增強邏輯的綜合性,有效進行邏輯優化,發揮重要作用。
4.總結
綜上所述,電子設計技術在電子系統設計中具有較好的應用效果,不僅能夠實現邏輯的優化綜合,提高電子系統的邏輯性與應用性,還能夠設置報警電路,實現系統功能的優化,保證電子系統的安全性與實用性,因此,研究現代電子設計技術在電子系統設計中的應用.具有重要價值。
作者:李永鴻 單位:廣東省電信工程有限公司
參考文獻
[1]李亞平,王亮亮.EDA技術及其在現代電子系統設計中的應用[J].山東師范大學學報(自然科學版).2015(03)
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【關鍵詞】EDA技術 電子系統 應用
一、 前言
通過調查分析得知,過去那種傳統的電子系統設計存在著較多的弊端,一般情況下,電子系統的功能劃分需要緊密結合不同的要求來進行,對所有子模塊進行真值表的羅列,然后進行簡化,利用布爾表達式來對邏輯線路圖進行繪制,然后對元器件以及電路板等進行選擇和設計,實測和調試放在最后進行。在這個過程中,手工設計非常重要,那么對設計者就提出了很高的要求,如果有錯誤出現于某一個環節,就不利于查找和修改。如果設計的是集成電路,那么設計實現過程將會直接影響到具體生產工藝,不利于復雜電路的測試。針對這種情況,就可以采用EDA技術,通過自頂到下的設計,可以提高系統設計的自動化和可移植性,系統的開發周期也得到較大的縮短。
二、現代電子系統的設計方法
一是EDA技術:EDA技術采用的是電子計算機技術,將設計語言定義為硬件描述語言,借助于可編程器件,進行元件建模和系統仿真,以此來自動化設計電子產品。具體來講,EDA技術包括這些特征:
在硬件設計中,應用軟件設計方法:通過開發軟件,可以自動實現硬件系統的轉換,可以采用VHDL語言來進行設計輸入,在這個過程中,幾乎不需要有任何硬件參與進來,并且有著較強的可操作性和產品互換性。
基于芯片的設計方法:有人也用基于芯片的設計方法來直接定義EDA設計方法,有著較高的集成化程度,可以實現片上系統集成,借助于EDA技術來設計專用集成電路,可以縮小產品體積,降低功耗,有著較高的可靠性。
二是EDA的設計流程:EDA技術的出現,革新了電子電路的設計,通過計算機就可以自動完成以往那些復雜的設計工作,電子設計師借助于EDA工具,對電子系統進行設計,通過計算機來自動進行電路設計,性能分析,并且生成相應的版圖。EDA技術是我國電子設計技術方面比較先進的技術,設計人員借助于計算機,從頂到下進行設計,對系統方案進行設計,并且做好功能劃分,然后采取其他的開發工具,來設計出具有較高競爭力的產品。
三、EDA技術在電子系統設計中的應用
一是電子系統電路級設計:首先對設計方案進行科學確定,然后結合設計方案要求,對元器件等進行合理選擇,然后結合這些元器件,對電路原理圖進行設計。然后進行系統仿真,邏輯模擬數字電路,分析出現的各種故障情況,對模擬電路進行交直流分析和瞬態分析。在仿真系統時,元件模型庫是非常重要的一個方面,利用計算機上的模擬輸入輸出波形來對實際電路調試中的信號源和示波器進行替代,本次仿真,主要是從功能層面上來對設計方案的有效性進行檢驗。通過仿真之后,來自動布局布線PCB板,依據的是結合原理圖生成的電氣連接網絡。在PCB板的制作前,也可以應用原理圖生成的電氣連接網絡,比如熱分析,噪聲及竄擾分析、可靠性分析以及電磁兼容分析等等,并且在電路圖上反標分析后的結果參數,然后進行后仿真,簡單來講,就是第二次仿真,第二次仿真主要是在實際工作環境中,對PCB的可行性進行試驗。通過上面的敘述我們可以得知,在電子系統設計中應用電路級的EDA技術,可以對系統的功能特性和物理特性全面了解和把握,這樣在設計階段就可以有效解決開發過程中出現的各種缺陷,從而促使開發時間進行縮短,并且也不需要很高的開發成本,
二是系統級設計:我們也可以將系統級設計稱之為概念驅動式設計,設計人員在對電路進行描述時,不需要結合門級原理圖,只需要進行功能描述即可,但是要充分結合設計目標進行。因為不需要考慮電路細節,那么設計人員就可以花費更多的時間來構思設計方案,在計算機中輸入概念構思和高層次描述形式,EDA系統對整個設計進行自動完成。系統級設計步驟是這樣的,首先對系統進行功能劃分,采用的是自頂向下的設計方法,將VHDL代碼輸入進去,然后將圖形輸入方式應用進來,通過大量的實踐研究表明,這種方式理解起來比較的簡單。然后用VHDL文件來編譯以上的設計輸入,如果設計規模較大,需要進行功能仿真,以此來對系統功能設計進行檢驗。在大型設計過程中,綜合和適配往往需要花費很長的時間,但是如果在綜合前仿真源代碼,就不需要有過多的重復設計,節約了大量的時間。通過綜合器來綜合處理VHDL源代碼,促使網表文件的生成;因為綜合優化的對象是ASIC芯片,不同的廠家供應商有著不同的系列,那么就需要結合廠家的綜合庫來進行綜合。
四、結語
通過上文的敘述分析我們可以得知,隨著時代的進步和發展,EDA技術不斷成熟,已經被應用到很多的領域。目前電子系統有著更高的集成度,體積更小,并且對性能和可靠程度提出了更高的要求,針對這種情況,就可以在電子系統設計中應用EDA技術,通過大量的時間研究表明,有著不錯的效果,設計風險可以得到減少,設計周期也可以得到縮短。
參考文獻:
[1]俞宏峰,耿衛東,黃燕.基于SKILL的EDA系統二次開發技術探討[J].計算機應用研究,2001,2(8):123-125.
篇3
關鍵詞:電子電力;系統集成;嵌入式系統設計方法
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
隨著電力電子技術的飛速發展,大量學者在電力電子功率變換器的控制策略以及拓撲結構等方面的研究,具有較高的應用價值。但是,由于傳統的系統在設計上的滯后,嚴重阻礙了控制策略和拓撲結構在整體系統當中的應用,也導致一些復雜的、高性能的電力電子設備出現大量問題。電能的應用隨著電力電子技術的不斷改革而發生著重大的變化。電力電子集成技術關系著整個電子行業的發展,是電能被廣泛應用的重要前提條件。電力電子技術的相應改進,不僅實現了電子的應用系統,還使技術改革中的人力、物力以及財力最大限度的降低,促進了社會經濟效益的提升同時也使電力、能源以及工業生產中實現自動化。電力電子集成技術的發展,是電子領域的高技術、高質量、應用效果強大的結合產物。
一、電力電子系統集成
系統集成是指將已有的元器件及部件進行集合拼裝,組成一個整體的系統。系統集成屬于功能集成,難度性與集成度都相對偏低,在當今工程技術領域應用廣泛。但是系統集成的集成度偏低,無法較好地使其體積及重量減小、降低,且構造復雜,集成優勢無法明確體現。系統集成常用于大功率及結構復雜的電力系統。大量有實體設備的出現為機器的有機組裝提供了可能,通過合理的搭配組合能夠制造出成品的系統機器。面對電力電子中,可以選用過個電路設備以及相關的裝備進行系統的集成,使系統的整體性能得以更加完整。主要集成的是功能,使不同的功能集合一起發揮其強大的作用力,而相對技術與集成度與集成技術的要求較低。通過這種方式進行系統集成組合,與獨立系統進行比較會發現他的重量較高,體積較大,不能夠有效的發揮集成線路所具有的優勢。雖然對電力電子系統集成的需要越來越迫切,可是相對于微功率的超大規模集成電路而言,電力電子系統集成的研究任務更加艱巨。
電力電子系統有著自己獨有的特點:功率范圍極寬;一個系統(PSIP)的組成需要將功率器件與低壓控制、傳感器件的芯片集成在一起(PSOC)或將高功率器件和控制器件在同一襯底基板上組構成;功率無源元件的集成;功率系統集成的通信技術,電磁兼容和穩定性問題等。電力電子系統集成的方法有很多,本文基于嵌入式系統的電力電子系統集成方法的探討。
二、嵌入式系統國內外研究現狀
嵌入式系統以其獨有的系統設計方法,被廣泛運用到現代信息產業的各個領域。如:數字電視的推廣、電視機頂盒、手寫文字輸入以及語音撥號上網等。根據英國電機工程師協會對嵌入式系統的定義為:嵌入式系統為控制、監視或輔助設備、機器甚至工廠操作的裝置[1],早在1993年,美國國防部糾集全美20多所頂級高校和研發部門實施的“RASSP”計劃[1],其目的就是通過研究嵌入式系統的設計新方法來降低軍用芯片的設計周期和成本。在1998年在美國舉辦的世界嵌入式系統大會上提出的許多新技術成為引領世界信息產業發展的方向,在國內,嵌入式系統的應用時非常廣泛,但是在嵌入式系統的技術方法研究方面,只有中科院推出了“Hopen”嵌入式操作系統和兩三家國內研究院研究該領域。今年來隨著計算機技術以及大規模集成技術的發展,嵌入式系統將再次走在IT應用領域的前沿。
三、嵌入式系統與電力電子系統的內在聯系
嵌入式系統是以應用為中心,以計算機技術為基礎的,并能適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積和功耗等嚴格要求的計算機系統[2]。一般可將嵌入式系統分為硬件和軟件兩大部分。如圖1(a),(b)所示:
圖1(a)所示為嵌入式系統模塊;圖1(b)所示為一個標準的電力電子模塊,兩個模塊對比可以看出來:電力電子模塊同樣具有嵌入式系統模塊的特點,也由硬件和和軟件兩大部分組成。而硬件部分的功率變換器通常采用單片機或者DSP作為控制核心,并加以相應的控制策略,再根據相應的負載變化,對輸入、輸出的電流和電壓進行有效控制。故我們可以認為,電力電子模塊是對電能進行變換的嵌入式系統[3]。隨著,SOC(System On Chip)的發展,將整個系統集成在一個芯片上面已經變為現實,這就使得整個系統變得更加輕巧、更加節能、可靠性能更強。這種發展的方向是與電力電子系統集成發展方向是相同的,所以我們可以用嵌入式系統的設計方法與理念應用到電力電子的系統集成上,這將對電力電子產業的發展起到很重要的推動作用[2]。
四、嵌入式系統設計方法
目前,許多國家為了能夠縮短產品的設計周期和成品,并提高產品的設計水平,都非常重視嵌入式系統設計方法的研究。但從當前的研究情況來看,研究的主要內容集中在設計自動化和計算機輔助設計等方面。從理論上來講可以將它們歸納為:系統描述、系統測評和樣機實現等。
針對傳統系統的設計方法所帶來的種種缺陷,根據Y-chart[3]抽象理論來描述的嵌入式系統分為三個不同領域如:行為、結構和物理實現。這種理論由行為概況來具體描述,逐步向結構層面進行描述,最后在結構層面張的物理構件實體,再通過上述循環、疊加最終實現具體的電路和系統。由此,出現了新的嵌入式系統設計方法,即:軟/硬件協同設計的方法。
該方法的研究是近年來的研究熱點。美國的普林斯頓大學等高等學府專門成立了研究小組來對該方法進行更深入的研究,DAC(Design Automation Conference)會議上有大量篇幅涉及該系統設計方法。具體設計流程如圖2所示:由圖2可以看出,軟/硬件協同設計的主要任務集中在以下幾個方面:
(1)系統行為描述:系統行為描述主要
是指用描述語言(如:System C語言)描述待設計系統的功能以及約束條件等,使得設計人員對系統有一個整體的認識并進行早期的可行性的驗證。此種方法避免了傳統的軟、硬件分開描述所帶來的缺陷。
(2)體系結構和軟硬件劃分:通過上述的系統行為描述語言建立的模型,根據系統在滿足成本、設計周期和功耗等方面的要求,進行體系結構的選定,并通過反復循環和迭代來實現軟、硬件的劃分。
(3)軟硬件協同模擬和驗證:這一步主要是在軟硬件在進行獨立的詳細設計之前,對系統進行的一種集成模擬測試。現階段較為成熟的方法是:低層次的模擬研究,如ISS(Instruction Set Simulator)模型以及軟件調試環境等。
對電力電子系統的設計也要完成這三個主要任務。伴隨著科學技術的飛速發展和交叉應用,電力電子系統集成在一個芯片上是其發展的必然趨勢和方向。但是,單純地追求系統集成會造成可測試性和可靠性的缺陷,而在電力電子系統集成的過程中引入先進的嵌入式軟、硬件協同設計的理念和方法,將會使得電力電子系統集成不僅是單獨的功能和物理的集成,而且是現代電子信息產業工程設計新的起航點。
五、嵌入式系統軟件實現的常見問題
1、余量問題
結合相關的要求,在硬件載體中加載和運行嵌入式系統軟件,需要留出的存儲余量和運行速度余量需要達到 20% 左右。嵌入式系統軟件往往有著較高的實時性要求,采用的運行方式往往是中斷或者周期的,那么所有實時任務都需要執行于有效周期內,這樣在進行系統操作和后臺處理時,利用留下的 20% 余量來進行,系統才可以更加安全地運行。如果實時任務的運行不能夠在當前周期內完成,那么就會降低系統性能,甚至在積累作用下,還會癱瘓系統。在存儲余量方面,對于存儲余量的實現,可以通過程序存儲器來實現,可以編譯、匯編和連接嵌入式軟件,對文件進行靜態分析和內存,統計軟件不同模塊對 ROM 的占用情況,這樣,總的 ROM 占用情況就可以有效得出來,為了達到余量要求,一般采用的方法是代碼優化。
2、運行速度余量
對于嵌入式系統來講,非常重要的一個方面就是運行速度余量。在監控實時任務執行周期的過程中,因為難以有效確定程序的最大執行路徑,那么系統有效狀態的軟件分支組合狀態也就無法確定了,這樣就無法確定程序的動態運行時間。為了對軟件的運行速度余量進行驗證,逆向的方法也可以采用。具體的做法是這樣的,人為在軟件每一個運行周期的起始位置進行 20% 運行周期時間的延時,然后對程序運行情況進行仿真,如果系統可以穩定地工作,那么我們就可以判斷系統的運行速度余量滿足相關的要求。需要特別注意的是,不能夠利用編譯器內的延時函數來實現延時,因為可能會有停止中斷的事情出現在編譯器延時函數的使用過程中,或者出現周期計數的問題,這樣都會影響到統計數據的正確性。
3、中斷的問題
嵌入式系統軟件及時響應外部事件,一般是通過中斷技術控制來實現的,并且在中斷服務程序中實現響應的處理功能。從實質上來講,中斷服務是將一個運行環境提供給了嵌入式系統,以便進行事件驅動,要想實現不同的功能,只需要通過中斷服務程序對相關的功能模塊進行調度即可。通過中斷控制,嵌入式系統可以更加靈活方便的應用。但是,也讓一些隱患留設于嵌入式系統軟件設計實現中,中斷的嵌套會增加軟件的結構層次,在設計軟件時,因為中斷的保護和恢復現場具有較高的要求,那么就需要將計算機的硬件特性充分納入考慮范圍,并且中斷系統公用變量的問題十分容易發生。如果有多個中斷源存在于嵌入式系統中,并且中斷服務程序與之互相對應,那么就需要充分注意不同中斷服務程序之間的公用變量。
結束語
電力電子系統集成涉及到許多共性的電力電子應用基礎理論和關鍵技術問題,是電工學科、信息學科、材料學科等多學科的高度交叉,是一個以電力電子技術為基礎的新學科增長點,代表著 21 世紀電力電子技術發展的方向,具有促進電力、能源、工業生產過程自動化產生革命性的變革的良好前景,開展電力電子系統集成的研究具有重要的學術和實用意義。
參考文獻
[1] 周正,童維勤.嵌入式系統應用程序移植的研究[J]. 微計算機信息. 2006(29):133-134.
篇4
關鍵詞:素材庫;計算機輔助教學;航空電子;虛擬仿真
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)29-0080-02
一、引言
目前,民航機務人員培訓包括理論培訓、實踐培訓、在崗培訓,理論培訓采用課堂教學方式,實踐培訓在模擬維修環境進行模擬維修操作培訓,而在崗培訓是在飛機維修現場進行,但是由于維修成本以及維修安全的要求,學員在崗培訓過程中大部分都是以參觀的形式進行的,因此在培訓結束后,學員對飛機結構、操作以及工作過程了解甚少。為了提高培訓效果,減少培訓成本,在理論培訓過程中引入虛擬維修,將實踐培訓與在崗培訓過程中部分內容轉移到虛擬操作中。隨著虛擬現實技術的蓬勃發展和廣泛應用,民航機務人員的培訓轉入以模擬機輔助教學為主的模式,利用虛擬現實技術將需要在維修現場進行的維護訓練操作轉入虛擬維修系統,大大降低培訓成本,避免培訓過程中出現工作失誤,提高飛行安全。當前世界的虛擬維修模擬器主要有美國Aerosim Mechtronix、加拿大CAE以及法國Faros三家公司,虛擬維修系統涵蓋機載系統,按照空客公司和波音公司的數據包提供的系統設計文檔進行仿真建模。但是,這些虛擬維修系統的采購與維護等成本巨大,不適用于教學過程中。本文提出的機載電子系統教學素材庫以民航行業需求為導向,分析目前主流機型(例如B737NG、A320等)的機載電子系統邏輯,基于虛擬仿真技術實現機載系統原理、基本操作等內容,能夠應用于課堂教學過程中,同時適用于課外自學機載系統的相關知識,方式靈活,大大降低了維修模擬機的教學成本。
二、民航維修培訓關于機載電子系統內容的需求分析
機載電子系統的教學內容的制訂應以民航行業需求為導向,以民航規章要求的專業知識為著眼點,以培養應用型人才為目標,在適度的基礎知識和理論體系覆蓋下延伸工程技術應用的內容和關鍵點。因此機載電子系統教學素材庫建設內容設計過程中需要注重理論的應用,引入專業基礎課程理論,實現專業課程與基礎課程的縱向鏈接,達到理論和實踐統一。
(一)基于民航法規的機載電子系統培訓需求
民航作為國際性運營行業,從機載電子設備的設計到機載電子設備的報廢整個生命周期都必須滿足國際通用標準,作為機載電子設備使用和維護者的培養也不例外。在機務維護領域,所有維護工作必須遵從飛機注冊國的民航規章與標準,我國范圍內的飛機維護人員資質要符合CCAR-66部的要求,民航培訓機構在培養機務維護人員時要滿足CCAR-147部的要求,這些民航規章的制定必須遵從國際規范ATA-100。因此,機載電子系統素材庫的建設內容,必須符合CCAR-66部、CCAR-147部和ATA-100規范的內容要求。綜合各民航規章總結民航飛機的機載電子系統主要包括:通信與監視系統、導航系統、飛行管理與自動飛行控制系統以及機載維護系統,如圖1所示。
(二)機載電子系統教學素材庫內容設計
通過分析機載電子系統的組成、工作原理、操作邏輯等內容,總結任何電子系統都是由輸入輸出接口、電源管理、核心計算機等部分組成,如圖2所示。
輸入接口實現模擬信號、數字信號、離散信號等輸入,包括來自導航系統以及通信系統的無線電模擬信號、來自飛行控制系統控制機構的離散信號、來自控制面板的數字信號等內容。
輸出接口以燈光、音頻、數字顯示等方式將機載電子系統參數、狀態等內容呈現至機組人員,包括控制面板的各種狀態燈、飛機各站位的聲音提示以及駕駛艙電子飛行儀表系統的顯示等內容。
電源管理實現仿真電子組件電源供應以及系統通電邏輯,實現各種電源供應狀態的仿真。
計算機是機載電子系統的核心組件,在通電正常情況下,根據輸入接口的信號,生成輸出信號,其中包括正常信號處理、故障處理以及自測試邏輯。
三、基于虛擬仿真技術的教學素材庫設計
(一)虛擬仿真對象建模
虛擬維修仿真對象建模主要包括幾何建模和物理建模兩個部分。
1.幾何建模。首先通過3dmax、Creator、AC3D等三維視景建模軟件構建機載系統各組件的外觀,在設計與實現中按照機載系統實際尺寸進行構建,實現三維的幾何模型,然后通過OpenSceneGraph系統實現幾何模型渲染,該系統支持VRML2,AC3D,DXF等不同3D文件格式,使呈現出的模型與實際機載系統各組件外觀相近,達到真實感官效應。
2.物理建模。物理建模準確反映機載電子組件的物理運行狀態和物理特征,仿真機載電子組件在不同外部環境和電源條件下的正常和異常操作。機載電子組件功能復雜多樣,依賴的物理原理也各不相同,需要根據實際研究對象建立相應的組件仿真模型,利用數值方法來進行模擬計算。通過分析機載電子組件,分別從組件輸入輸出接口、電源接口、故障處理邏輯接口、自測試邏輯接口、音頻警告接口和系統功能接口等幾部分進行物理建模,實現真實飛機環境中機載電子系統運行狀態的復現。
(二)三維虛擬場景生成
基于虛擬仿真的機載電子系統教學素材庫系統采用一臺計算機、一個顯示器、音箱等組成,通過計算機圖形技術仿真駕駛艙的儀表系統顯示、各控制面板的模擬操作、電源跳開關的閉合狀態、頭頂面板操作與燈光顯示燈內容。(1)計算機是系統控制中心,包含幾何模型、物理模型、系統工作邏輯等內容的仿真以及信號源的模擬,計算機對模擬信號源以及來自于其他系統的模擬輸入進行處理,生成輸出信號,分別與其他系統接口、顯示輸出、音頻輸出等相連;(2)顯示器實現駕駛艙各儀表板顯示以及控制面板、電源面板的操作,顯示器所呈現的儀表、控制面板等按照實際機載系統的位置進行仿真,使學生能夠直觀了解駕駛艙儀表、系統操作等相關內容。
四、結語
基于虛擬仿真技術的機載電子系統教學素材庫系統呈現出以下特點:
1.系統能夠直觀呈現機載電子系統的顯示、布局以及操作,課堂教學過程中能夠為學生展示實際機載系統的相關內容,學習效果較好。
2.占用場地較小,解決了實習場地不足的問題。仿真系統采用一臺電腦與一個顯示器組成,比傳統的維護訓練器的體積大大減小。
3.維修成本很低。由于采用了仿真技術,實際維護過程中僅需要解決軟件的bug以及部分硬件出現的問題,相對比維護訓練器維修成本大大降低。
參考文獻:
[1]李妍,崔永利.仿真技術在實踐教學中的應用與研究[J].信息技術,2006,(11).
[2]王晨.高校教學素材庫建設探討[J].教育與職業,2014,(12).
[3]吳學敏.高職共享型專業教學資源庫建設的探索[J].中國高等教育,2010,(21).
篇5
關鍵詞:RFID;電子導游系統;旅游行業;溶洞
景觀有“桂林山水甲天下”之美譽的桂林,是世界上有名的旅游景點之一,在桂林山好水好風景好。桂林有2個5A級、十幾個4A級和20多個3A級風景區。桂林最出名的就數喀斯特地貌,喀斯特地貌里奇山怪石,數不勝數。桂林的溶洞有“洞奇”“石美”之名的各種巖洞,巖洞里有鐘乳石、石筍等地貌,這些景觀鬼斧神工,千奇百態,是大自然創造的景物,當然還有不可缺少的地下河、天坑等特色景點。現在的景區都標配有導游為游客進行講解與景點相關的知識,以前出去旅游的人比較少,并且大家主要選擇的是報旅游團出去,因此旅游業對導游的需求量不大。但是,隨著現在中國各個地區旅游景點的開發,國際交往的頻繁,世界各國來中國旅游的人數也增多,自由旅行的人數也增多,因此對導游的需求量增加,并且要求導游掌握多個國家的語言。供不應求的導游需求量催生電子導游系統的產生,現在普遍的電子導游系統主要是用GPS來進行定位,或者是用GSM基站來給游客定位,并且還可以為游客們講解景點的相關知識,因此在比較寬闊的地方是十分方便的,但是,由于桂林的溶洞在山洞里,對信號有一定的屏蔽作業,因此有些功能無法實現。面對這些問題,就采用了射頻識別(RadioFrequencyIdentification,RFID)技術來解決,RFID技術就適合在溶洞里進行使用。
1RFID的電子導游系統的結構和基本工作原理
在桂林的溶洞里觀景主要有以下特點:(1)溶洞區域范圍比較大;(2)大多在地下,因此無法接收GPS與GSM的信號;(3)在溶洞里的景觀是比較分散,而且溶洞里光線不好,有時是需要燈光的照射。但是使用RFID的讀卡器可以使它的工作范圍擴大3~10m,它有很好的兼容性能,能防沖突機制,并且在整個范圍內可以支持多個RFID的運用。因為有這些問題的出現,就需要RFID技術來解決,幫助游客和相應景點進行配對。RFID技術和鑲嵌技術,能夠幫助游客在溶洞里觀景時進行定位,并且還可以對景點進行詳細的介紹,相配套的還有景點的圖片、語音和視頻展示,必要時還能控制燈光。電子導游系統主要由讀卡器和RFID導游組成,讀卡器又是由微控制器、超高頻的讀與寫板塊、射頻的功效、天線、燈光的開關等部分組成。RFID導游是由微控制器、LCD顯示器、觸摸屏、音頻輸出、電源接口等部分組成[1]。讀卡器的寫工作范圍只有3~5m,并且讀卡器的讀與寫部分直接連接到控制器上,控制器由讀卡器發來的信息進行判斷,并進行控制燈光的開啟和關閉。
2RFID的電子導游系統電路的設計
RFID導游是由微控制器、LCD顯示屏、觸摸屏、音頻輸出以及儲存、電源接口等電路組成的,它是以微控制器為核心,由韓國的三星公司生產的一款微控制器,是處于高端的設備裝置,它工作的主頻可以達到533MHz,這款微控制器的片內是由兩種技術結合而成,這樣可以擴大微控制器的儲存容量,并且還可以進行一些連接互聯網等操作,本文中設計的RFID導游就是采用韓國三星公司設計的這款微控制器,用來儲存景區的景點解說音頻。RFID的定位標簽又用的是雙界面卡的形式,雙界面卡一面是接觸接口,另一面是非接觸接口,兩個接口融合在一張卡上,這樣就能使接觸連接和射頻連接兩種方式進行工作,射頻連接的方式是通過天線來與讀卡器進行交互信息和通信。RFID導游中的LCD顯示屏是用TFT的彩色液晶顯示屏,可以進行超音頻的數據解碼,從而對景點資料數據輸入和輸出[2]。讀卡器是由微控制器、超高頻的讀與寫板塊、射頻的功效、天線、燈光的開關等模塊組成的,它的微控制器選用的是一款低耗能、性能比較高的控制器,它有3個定時器,32位普通接口等性能。讀卡器的讀與寫板塊是使用的專用芯片,它工作的主要頻率達到了860~960MHz,奧地利的一家公司生產的芯片能夠將射頻信號的接收、單元轉換的協議等融為一體。電路中含有編碼器、電路調制器、電壓頻率合成器等等發射功效和含有電路解調器、電路混頻器以及電路濾波器等接收功效。單元轉換協議是把微控制器的數據信息轉化成能夠傳播的幀,而且還能把收到的傳送幀轉化成能夠被讀取的數據信息。電路中的芯片能夠進行并行和串行連接,這樣極大地方便了以后進行連接并信息傳遞。為了適用于桂林溶洞里長年潮濕、溫度較低等環境,RFID導游和讀卡器都必須裝在有防護裝置的地方,比如防護殼等設備,防護裝置不僅能夠進行防潮保護,還能進行防水、防塵等作用,這樣能保證RFID的電子導游系統在溶洞里的正常工作,不被其他的因素所影響。
3RFID的電子導游系統軟件的設計
設計電子導游系統就是為了減少對人工的需要,減輕導游的工作任務,實現導游在前面帶路,游客在景點里打開電子導游系統,導游可以為游客們進行解說和引導觀看,還能使用燈光進行照射[3]。讀卡器在開始工作時,馬上進入查詢和發射的工作狀態,并且搜索在工作區域內的RFID標簽,一旦發現后,就會發射信號、控制景區的燈光等,一旦發現信號消失,燈光立即關閉,實現了節能的功效。RFID導游開始工作時,一般情況下它是處于休眠的狀態中。有游客進到景觀后,同樣能夠接收到讀卡器發出的消息,并立馬激活RFID的定位標簽,并且為游客進行路導。在游客結束觀景或者一段路后,還可以選擇進行重新播放,并且可以自動進行保存,在沒有使用這個系統的時候,就會進入到低耗能階段,節約能源。
4RFID的電子導游系統的測試階段
RFID的電子系統對每個客戶的服務都是相對獨立的,每個游客和系統都有相對應的ID,RFID導游和讀寫器之間能夠進行獨自辨別,并且完成相對應的操作指令。這個系統和地鐵收費系統是一個原理,讀卡器的工作范圍是不重合的,而且一個工作范圍內,讀卡器與不同導游ID都一一對應,因此不會出現錯誤或者混淆的現象[4]。這個系統在設計之后,進行了多次的試驗,采用多個場景檢驗,比如以每個實驗室作為讀卡器的工作范圍,在實驗室的門口處安裝好系統,有工作人員走進實驗室,讀卡器就立即發送信號,然后RFID導游就進行解說和放映,當工作人員離開實驗室后,讀卡器立馬停止工作,燈光熄滅,進入低耗能階段。顯示此次試驗成功完成。因為溶洞里的景觀是比較分散和獨立的,這就造成讀卡器需要工作的范圍比較大,而且通道往往只有一條,并且這條通道還比較窄,又由于讀卡器的工作范圍是有限的,因此讀卡器安裝的位置是至關重要的。一般都是安裝在游客們必經的通道入口處,而且,每隔幾米還會增加一個信號傳輸器,確切保證在通道內沒有盲區,使RFID的電子導游系統達到最大程度的使用。
5結語
RFID的電子導游系統加入到旅游行業中,很大程度上促進了旅游行業的發展和我國經濟水平的提升。RFID的電子導游系統的設計是在對廣大游客們進行需求調查分析的基礎上進行的,很多功能都是為了滿足游客所設計的[5]。在技術選擇和運用上,將超高音頻的RFID技術和鑲嵌式的技術完美結合,針對溶洞景觀的特殊環境和特殊問題逐一改善,最終設計出一個符合在溶洞景觀中使用的RFID的電子導游系統。它能夠給游客們帶來一場視覺盛宴,游客們在觀景時,不僅可以看到實物,還能夠在RFID的電子導游系統的幫助下,了解景點的歷史淵源、現代的發展,以及它產生的人文條件等一系列知識,并且針對不同時間洞內光線的程度來控制燈光,更好地幫助游客游玩。在類似于溶洞景觀這樣的旅游區,由于景區范圍比較大,各個景點之間又比較分散,有時游客自己走散,GPS無法進行定位時,使用RFID的定位標簽來幫助游客找到自己的位置,并且引導游客走出困擾區。
[參考文獻]
[1]鄧健志,程小輝.基于超高頻RFID的音視頻溶洞電子導游系統設計[J].電視技術,2012(19):89-91.
[2]施連敏,陳志峰,賈海天.基于PTR2000的電子導游系統的設計與實現[J].電子技術應用,2011(11):137-139.
[3]張曉明,殷雄.基于混沌序列的小波域語音信息隱藏方法[J].系統仿真學報,2007(9):2113-2117.
[4]王小明,顏斌,呂文紅.基于線性干擾抵消的擴頻語音信息隱藏算法[J].計算機應用,2010(7):1821-1824.
篇6
關鍵詞:電力系統;繼電保護及故障;信息子站系統
中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A目前,電力系統對繼電保護故障信息子站系統雙機的切換要求越來越高,不僅要求保護故障信息子站系統在其中每臺出現問題故障時能做到雙機切換,而且需要在切換過程中保證數據的安全、完整、可靠性必須完全正確。電子系統調度自動化(SCADA/EMS)系統和相關技術在目前已經非常完善,電力網絡一次系統運行監控、管理、分析的自動化水平也已經得到了卓越的發展和進步。
根據電力系統結構的本身特點,且電力系統繼電保護及故障信息管理系統應該具備層次化的結構特性,其結構應該包括有:監控管理中心主站系統;置于變電站內的子站系統;保護、錄波器等二次裝置。顧及到大量保護及錄波器等二次裝配的復雜及多樣性,在變電站內設置了繼電保護與故障信息子站系統(又稱為PRFIS子站系統)將是PRFIS系統實現成功的關鍵。并且根據IEC 61850 等相關技術標準、采用OMG分布式系統和CORBA設計實現高性能的PRFIS子站系統。
一、系統設計目標
作為構成繼電保護及故障信息系統的變電站層子站系統的PRFIS子站系統,它主要設計的目標可以概括為:
1、數據匯集與轉發;實現主站與二次設備之間的有效數據通信是在二次設備與PRFIS子站系統互聯的“通信網關”下在節省通信資源及減小通信的前提下進行的。
2、數據的緩沖:內部配有小型數據庫系統,可實現故障數據的緩沖處理,從而增強整個PRFIS系統的安全可靠性。
3、數據預備處理:信息的預處理部分可以實現,比如信息過濾等等。既可以減輕主系統的壓力,又可以提高處理數據的效率。
4、多樣性設備的阻擋,整個PRFIS系統的可維護和可擴張性的提高:PRFIS子系統可以連接“即插即用”式的不同廠家及型號的二次設備的通訊規約庫,可以對主站阻擋連接多樣性的二次設備,確而保證整個PRFIS系統的可維護性、可擴張性和開放性。
5、遠程維護:在授權充分的條件下遠程維護就如身臨在現場,特別對于沒有值班人員時,對系統的維護及管理帶來了極大的方便。
6、對時:二次裝置的時鐘源需要具備硬對時與軟對時的功能。
7、具有自檢能力的子站系統,能夠產生自檢報告,向主站系統上報。
8、強大的就地功能。用戶可以使用便攜式計算機、子站后臺及站內監控后臺等方式使用維護接口及維護軟件的對系統進行維護。子站系統可以安裝任何工具軟件以實現對子站系統的管理。
二、硬件平臺
采用目前最先進的嵌入式硬件系統的思想設計的PRFIS子站系統主機硬件系統,全部的硬件系統不僅小巧,并且可靠及耐用。模塊化和分層分布式是嵌入式子站管理機采用的結構,裝置是由多個智能模塊組成,模塊類型主要有主管模塊、交換機模塊和裝置接入模塊、I/O模塊、電源模塊、GPS對時模塊、等。各個智能模塊之間通過高速背板總線交換著數據,不僅僅每個智能模塊間可以自由的正常工作,其它模塊之間也可以充分的相互配合。PRFIS子站系統的特點主要有:
1、主機裝置化,只有2U高度的整個系統,有典型的裝置化特點。尺寸的要求符合機柜的要求,可直接安裝在機柜上。2、功耗低。全部裝置消耗不超過15W,無需任何散熱設施。3、可以連接鍵盤、顯示器。根據要求使用標準的顯示器和PS2鍵盤。4)支持220V交直流電。5)多種通訊方式可兼容。可在通過不同連接方式,通過一個端口實現多種通訊方式的兼容,無需任何跳線。6)光電隔離設計。運用在所以的通信端口,保證PRFIS子站系統主機運行時不會受到外界干擾,同時芯片也采用了防靜電設計,可抵抗高達1500V的靜電。7)RJ45接口,既方便又可靠。此接口專業用在高速以太網連接的接口。8)可擴充性。可以通過裝置本身本身自帶的USB接口和網口,可連接各種標準擴展設置。
三、軟件系統設置。
軟件系統的設計從軟件系統設計、操作系統平臺、端口處理線程與“即插即用”、主處理進程、數據庫系統、基于IEC61850的CORBA服務器、PRFIS子站系統應用工具軟件體現。
1、軟件系統設計
PRFIS子站系統關鍵的軟件結構包括:端口處理線程、主處理進程、數據庫管理系統、事件處理程序、基于IEC61850的CORBA服務器
2、操作系統平臺
PRFIS子站主機系統采用的是嵌入式操作系統。此系統比現代系統運行穩定、可靠、高效、安全并且易維護,供給了強大的網絡功能,便于遠程管理。
采用此系統的內置標準數據管理系統,為故障信息的處理、管理與使用提供了有力保障。
3、端口處理線程與“即插即用”
本線程由主處理進程系統啟動時,據存貯在數據庫中的信息自動啟動,一個通信端口相對應端口處理線程,負責處理相應端口上所以智能二次設備的通信程序,端口處理線程會根據配置好的信息確定相應的通信規則,并配置相應的規約處理程序。對應的端口處理線程會處理和全部保護及錄波器等的二次裝置的通信任務,支持二次裝置的即插即用是其規約處理程序的可配置性致使PRFIS子站在軟件體系結構。
4、主處理進程
PRFIS子站軟件系統復位啟動時的入口程序之一有主處理進程,它的功能主義包括了:根據系統配置信息自動啟動和管理端口處理線程,分別實現了各端口處理線程、數據庫管理系統、CORBA服務器、事件處理器之間的異步通信,并且也可作為核心調度程序實現信息中轉。
5、數據庫系統
數據庫統一管理端口處理線程收集并且處理的數據,再由數據庫統一提供訪問與安全管理機制,方便故障信息的處理和共享。也可經過數據庫集中的管理產品系統參數配置,可提高產品的運行于維護的方便。穩定、可靠及高效。
6、事件處理程序
若電網出現故障時,PRFIS子站系統一方會自主的搜集關于設備的故障信息,另一方面會將搜集到的信息傳遞到主站系統,形成非常完整事件的處理流程,事件的處理程序是在IEC61580標準中面向對象的通用變電站事件信息結構定義和通用變電站事件模型設計的。
子站系統所連接二次裝置中所產生事件的記錄信息是由事件處理程序負責,并轉換成為GOOSE定義的事件信息結構,再采用標準的事件通知服務技術,然后服務接口調用運行于PRFIS主站系統的時間通知服務器的接口任務,將事件推向主站系統,從而實現二次裝置產生的數據信息主動送上。
四、基于IEC61850的CORBA服務器
1、關于IEC61859
IEC61850作為變電站通信和系統技術標準,它的核心內容規范要建立在信息模型上的抽象通信接口服務的變電系統的信息模型。但是其實質的目的是實現變電站系統與其他自動化系統開放地互聯及互相操作與變電站自動化系統內部智能設備之間開放的信息互操作。IEC61850所規定變電站系統的信息模型和抽象通信接口服務,并且全部采取面向對象的思想構思,因此需要經過映射處理。
2、OMG分布式系統標準與CORBA技術的實現
網絡化硬件環境是PRFIS子站的軟件系統的基礎,但是應用程序在網絡環境下也是需要分散的。因而組成全部軟件系統的各個組成部分分別運行在網絡內不同計算機平臺上的,并且能夠協調運行。分布式系統可以使用網絡和計算器資源得到充分有效的運用,但其就像本系統開發的背景一樣,通常具有不同的硬件平臺及操作系統,因此在這些分布式網絡環境下,采取傳統軟件思想開發分布式系統非常困難且易于出錯,并且會不可避免的重復工作。
CORBA是種國際標準及規范,只有根據這個標準,所有廠家采用任何語言開發的都能實現交互操作(運用對象組件)。
3、 IEC61850標準是由IEC61850模型映射到CORBA服務器要以CORBA技術實現的,需要做到以下工作:1)面向對象的信息模型是將標準規定的信息模型映射成的。2)將ACSI映射成CORBA服務器接口考慮到現場二次裝置的復雜性和多樣性,PRFIS子站的CORBA服務器同時實現了ACSI以外的多接口,以支持過渡性的系統構造方案。
五、系統的應用
該系統已經成功運用某變電站,站內保護的設備及故障錄波器設備通過網絡接入到了該系統。在本身有的的網絡的基礎上,將保護設備與故障錄波器設備統一接連至PRFIS子站系統,通過光纖網絡送到局端,可實現局端對站設備的管理維護,運行表明了系統具有以下功能特點:
1)在電力系統運行及故障的情況下全部都能夠按真實情況反映、記錄數據并且告警系統的相關信息,包含了電網運行的參考數據、設備通訊的狀況、保護壓板投切、開關動作、定值區切換、故障錄波、保護動作等。
2)系統供給了簡單并且直接的查詢方法,可以對保護設備、故障錄波設備進行管理,同時提供對電力系統運行信息的快速有效的查詢。
3)根據需定義各個層次的用戶操作權限,權限定義可與設備相關聯,用戶登錄、注銷及操作在系統中都有記錄,可預備查詢。
小結
系統根據IEC61850等其他相關標準設計,并且采用CORBA技術映射其抽象通信服務接口。系統采取層次化的體系結構,可以與任何廠家、型號的保護等二次設備的"即插即用"。系統采用了嵌入式軟、硬件平臺技術,安全、可靠、耐用、支持通用、標準的軟硬件產品配套,系統整體設計先進、功能完善實用、具有良好的可維護性、擴充性及開放性。
隨著電網迅速的發展,保護死區問題造成的危害愈來愈大,所以,希望引起電網管理部門的重視,及時采取防范的措施。
參考文獻
[1]陳玉,劉成林.繼電保護故障信息系統雙機互備的方案和應用[D].電力系統通信,2011(230).
篇7
關鍵詞: 電力系統自動化;電磁兼容技術;分析探討
Abstract: with the rapid development and wide application of power system automation equipment, problems become more and more prominent EMC of power system automation equipment. Especially the application of computer system of relay protection in electric power system, communication, control and measurement in the field (including the MCU system), the electromagnetic compatibility problem more prominent. The electromagnetic compatibility problems in the application of technology in the electric power automation system is discussed, for your reference.
Keywords: automation of electric power systems; electromagnetic compatibility; analysis and discussion
中圖分類號:TM76文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
一.電力系統自動化設備電磁兼容問題
由于電力系統本身是眾多一次系統設備和二次系統設備的集合體,因此電力系統自動化設備作為二次系統設備的一部分,其電磁干擾的來源十分復雜。外來電磁輻射、一次系統設備、二次系統設備、二次系統設備之間、自動化設備內部元件之間、各傳送通道間的電磁干擾均對自動化設備產生干擾與破壞。
(1)電力系統自動化設備均包含有以微機系統為核心的大規模數字電路和模擬電路,其中應用最多的是二極管、集成電路塊、A/ D 轉換電路等,它們既是干擾源, 又是對干擾敏感的器件, 尤其以CMOS、D/ A 最為敏感。
(2)干擾信號在微機系統表現的形態有差模與共模兩種形態。電磁干擾侵入微機系統的主要途徑有電源系統、傳導通路、對空間電磁波的感應3 方面(包括內部空間的靜電場、電磁場的感應) 。其中靜電場、電磁場的感應在微機系統內部普遍存在,靜電是CMOS 電路的大敵。由于微機系統工作于低電壓大電流方式,電源線、輸入輸出線構成高速大電流回路,故有較強的電磁感應。
(3)微機系統之間的內部傳輸線有延時、波形畸變、受外界干擾等3 方面問題。
(4)脈沖干擾是研究的重點,因為微機系統是以識別二進制碼為前題的,其組成以數字電路為主,數字電路傳送的是脈沖信號,同時也易對脈沖干擾敏感。以開關模式工作的開關及開關電源變化頻率高達幾十萬Hz ,容易在內外產生脈沖干擾。
(5)對電源影響比較敏感。電源對電子系統的影響有電源波動影響和系統作用影響兩個方面。所謂電源波動影響是指由于電源波動引起的信號紊亂和系統失調。系統作用影響是指因電源是系統所有信號的交叉點而引起的系統各信號之間的相互影響。系統作用的大小與電源功率裕度、濾波能力及電源連線方式、分布形狀有關。
二.電磁兼容技術的設計方法
影響微機系統電磁兼容性的因素見下式:
N (ω) = G(ω) C(ω) / I (ω)
式中: N (ω) ———干擾對系統(或設備) 的影響;
G(ω) ———干擾的強弱;
C(ω) ———干擾傳輸的耦合函數;
I (ω) ———受干擾系統(或設備) 的抗干擾能力,即敏感度閥值。
顯然,影響系統(或設備) 受干擾嚴重程度的因素有3 個方面,他們都是頻率的函數。該數學模型提示了提高抗干擾能力的原理是: ①切斷干擾源, 即減小G(ω) ; ②減小耦合, 即減小C(ω) ; ③提高受干擾系統(或設備) 的敏感度閥值,即加大I (ω) 。在實際情況中,往往是3 個因素綜合考慮,并按①②③的順序去采取措施,以獲得最佳的效果。
電磁兼容技術的設計要從電磁兼容的3 個基本要素著手,從原理的可行性、元器件的選擇、加工生產工藝、安裝運行環境等幾個方面來考慮。把握不同類型電磁干擾的本質,對不同的干擾頻率、頻譜采用相應的濾波、隔離、接地、屏蔽等措施。
2. 1濾波
濾波是利用濾波器來抑制電磁干擾,濾波器是由集中參數的電阻、電容和電感,或者是分布參數的電阻、電容、電感構成的一種網絡,這種網絡只允許有用信號的頻率分量通過,阻止其他干擾頻率通過,使電磁干擾減少到滿意的工作電平上。濾波器是防止傳導電磁干擾的主要措施,如電源濾波器解決傳導干擾的問題;濾波器同時也是解決輻射干擾的重要武器,如抑制無線電干擾,在發射機的輸出端和接收機的輸入端安裝相應的電磁干擾濾波器,濾掉干擾信號,以達到電磁兼容的目的。濾波器工作方式有兩種:一種是不讓無用信號通過,并把它們反射回信號源;另一種是把無用信號在濾波器里消耗掉。在采用濾波方法來抑制傳導干擾時,首先要了解干擾源的頻譜、干擾源在頻帶中的分布情況,干擾波幅值等。可以通過干擾儀器來檢測,獲得干擾源的頻帶分布和幅值,有針對性地選擇濾波器的種類或者設計濾波器電路。
2. 2隔離
隔離是干擾線路(饋線) 周圍存在干擾電磁場,當其他線路(導線) 在其附近時,由于電磁耦合而形成干擾。防止這種干擾最簡單而有效的方法是將干擾線路與其它線路隔離開來,以切斷或削弱它們之間的電磁耦合。隔離的原則和方法是:
(1)干擾線路和其他線路盡可能不要平行排列,如必須平行,導線間距L 與導線直徑D 之比應不小于40 ( L / D ≥40) , 在可能情況下導線間距應盡量大些,并且平行部分的長度越小越好;
(2)敏感線路與一般線路如平行排列,其間距應大于50 mm ;
(3)電源饋線與信號線應予隔離,當他們平行排列時,其間距應大于50 mm ;
(4)高頻導線是對其他線路干擾最大的線路,一般都要屏蔽;
(5)有些脈沖線路的脈沖功率較大,對其他線路構成嚴重干擾,應按干擾線路對待。至于電平較低,功率很低的數字電路可按一般線路處理,原則上按敏感電路對待,也可根據具體情況處理。
2. 3接地
接地是指在系統的某個選定點與某個接地面之間建立導電的低電阻的通路,把系統中電子元件的零電位互相連接起來,再把它們同時與某個等價于“地”的參考點連起來。具體方法可以將理想的接地體作為一個零電位、零電阻的物理實體,作為與各有關電路中信號電平的參考點,任何不需要的電流通過它都不產生電壓降,這種理想的接地體實際上是近似的,在設備上接地是為了使設備本身所流過的干擾電流經過接地線流入大地,減少干擾源所傳播和的能量。接地的主要目的是防止電磁干擾,消除公共電路阻抗的耦合,也是為了保障人身和設備的安全。基本接地技術有浮地、單點接地、多點接地和混合接地4 種。
(1)浮地常用于電路或設備工作狀態不能與公共地或大地相連接,它的原理近似于起到隔離變壓器的作用;
2)單點接地是所有需要接地的引線全部接到一個點,再由這個點直接與地相連接。一般用于抑制頻率在1 MHz 以下的干擾信號;
(3)多點接地是指系統或設備中所需接地的引線直接接到離它們最近的地上。一般用于抑制頻率在10 MHz 以上的干擾信號;
(4)混合接地是在復雜情況下,設備或單元電路的接地難以通過一個簡單的接地形式來解決而采取的混合形式,用于干擾信號頻率在1~10 MHz 的情況。
利用接地的方式可以減少或衰減干擾源的能量,但應注意以下幾點: ①接地線盡量短; ②接地線阻抗要盡可能小; ③應采用金屬材料相同的導線作為接地線; ④接地線的接地點應有良好的導電性能; ⑤接地線的連接點要有足夠的機械強度。
2. 4屏蔽
屏蔽就是用導電或導磁材料制成的盒、殼、屏、板等將電磁能限制在一定空間范圍內,使場的能量從屏蔽體的一面傳到另一面時,受到很大衰減而防止電磁干擾的措施。有電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽3 種方法。
電力系統自動化設備的電磁兼容技術也是基于上面的理論,對不同功能、不同安裝地點、不同結構的設備應分別有側重點的采取不同的電磁兼容技術措施。
三.電磁兼容技術在電力系統自動化設備中的應用
電力系統自動化設備是由微機系統(或單片機系統) ,D/ A 轉換電路、A/ D 轉換電路、電源回路、驅動電路、電路、通訊電路等構成的一個系統或者一個網絡。在研究電力系統自動化設備電磁兼容問題的同時,也要對其各個構成電路或系統的電磁兼容性加以重點研究。目前,我國電力系統自動化設備電磁兼容技術主要有以下幾種:
(1)頻率設計技術。頻率設計技術要解決的是頻率兼容的問題,也是微機系統設計中的比較復雜的技術之一。微機系統要能使用統一頻率元,保證頻率特性的要求。頻率設計包括電平(幅度邊沿和頻率) 核實、最高工作頻率設計以及降頻和諧波分離(低頻信號的頻率不與高頻信號成整倍數,特別是A/ D 轉換的速率) 技術;
(2)接地技術。接地技術包括兩個方面,一方面是電源內阻分析技術,另一方面是接地點和地線設計技術。電源內阻的分析實際上就是對電源最大瞬時功率的分析。接地點和地線分析設計的原則是做到頻率隔離、功率隔離。頻率隔離是指高低頻系統分開, 功率隔離是指弱功率和大功率分開;
(3)電源技術。電源技術一方面包括了電源特性的設計,例如電源要保證有適當的容性電流吸收能力和一定的功率裕度,另一方面還包括系統電源性質的選擇,如使用電池還是使用整流電源,所有電源的種類,電源之間是否需要交換,集中供電還是分布式供電等;
(4)布線技術。要降低各管腳和連線之間的相互影響,必須對分布參數加以限制。分布參數主要由系統的布線所決定,因此,布線是系統或設備電磁兼容技術的關鍵,也是系統或設備電磁兼容技術設計的基本體現。布線技術包括環繞布線、線徑選擇、分層處理等;
(5)降頻控制技術。對輸出的高頻信號,在保證系統正常工作的情況下盡量降低頻率,對某些輸出信號采取平滑措施(例如L ED 驅動電路中加入適當的電阻和電容) 。對功率較大的輸出信號(包括低頻階躍信號, 如PWM 輸出等) 尤其要考慮降頻處理;
(6)多層板去耦技術。隨著微機系統的頻率越來越高以及電路的幾何尺寸不斷縮小,多層板電路已成為印制電路板的主要模式。多層板的一個重要功能就是可以大大地降低系統各連線之間的分布參數影響;
(7)表面貼片技術。表面貼片是一種使集成電路與印制電路板形成一體的電路制作技術。集成電路出廠時不加封裝,而是直接出廠裸芯片。電路制作時利用焊接技術把裸芯片粘貼到印制電路板表面,這種電路不僅體積小,而且電磁兼容的性能大為提高;
(8)軟件技術方法。當外界干擾竄入并破壞了程序的正常運行時,就會產生程序“跑飛”,程序走,中斷不響應和芯片內信息發生變化,從而產生誤動作等。通常可以通過如下幾種方法實現軟件抗干擾: ①加入空指令,目的是使微機的指令地址納入正規,以便執行下面的指令; ②收留井法,即在空指令后再增加處理“跑飛”的程序; ③定時監視主程序; ④由主程序監視中斷運行情況; ⑤采取容錯技術,用時間冗余或信息冗余方法進行抗干擾和提高可靠性。
由于電力系統自動化設備運行的電磁環境十分惡劣,因此,必須對其安裝運行環境采取相應的抗干擾措施。目前,工程上采取的方法如下: ①良好導磁材料機箱的選用及合理設計(機箱的尺寸大小,接插件的合理布置,接線端子的引出方式等) ; ②設備安裝環境應采取的措施(主控室應采取屏蔽、接地等措施) ; ③設備運行和管理人員必要的電磁兼容知識的培訓; ④其他措施。
四.電磁兼容的試驗方法
檢驗電磁兼容措施實施的效果要通過一些必要的試驗,常用的電磁兼容試驗有:諧波試驗、間諧波試驗、信號系統干擾試驗、阻尼振蕩試驗、快速瞬變試驗、靜電放電試驗等。
五.電力系統自動化設備電磁兼容問題的新動向
微機系統是電力系統自動化設備的核心部分。隨著計算機技術的高速發展,電力系統自動化設備必將向著高速度、高靈敏度、小型化、多功能、大系統的方向發展,這就使電力系統自動化設備電磁兼容問題有了一定的新內容。例如,高速度帶來寬帶噪聲,高靈敏度使原可略去的弱小干擾信號不可忽略,小型化增加了內部的耦合干擾,大系統使干擾源增多,干擾問題更為惡化。預計今后的電磁兼容性將涉及如下問題:
(1)集成電路元件的封裝材料含有微量的天然放射性同位素釷和鈾,它們的原子裂變將產生α射線,使存儲器誤動作。因此,要從元器件的制造技術和系統的制造兩個方面考慮電磁兼容的設計問題;
(2)數字邏輯電路與軟件技術的微妙結合,正成為抑制干擾的有力武器。軟件的應用將占越來越大的比重。例如,利用錯誤糾正碼的軟件手段檢查并糾正錯誤,是去掉進入系統后的干擾的危害或切斷干擾的有力手段;
(3)在抗靜電干擾措施中,用“分布式的靜電保護涂覆”彌補靜電保護的不足。在CMOS ,A/ D等芯片板及印制電路板的接頭上作靜電涂覆,取得了很好的效果;
(4)隨著干擾情況的復雜化,統計處理的方法將得以充分利用;
(5)采用光纖電路抗電磁脈沖干擾被認為是最理想的途徑。目前,光纖通訊已進入電力系統自動化設備的實用階段,隨著纖維光學和光計算機技術的發展,電力系統自動化設備的電磁兼容技術必將提高到一個新的階段。
篇8
關鍵詞:電子認證;數字證書;身份認證系統;數字簽名
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.143
互聯網是融合了計算機技術和通訊技術的優秀成果,已經成為了我們日常生活不可缺少的一部分,具有交互方便、信息容量大、應用成本低的特點,是多元化納稅服務最主要的方式。構建基于互聯網的納稅服務平臺,可以使納稅企業涉稅業務辦理不再受時間和場地的限制,足不出戶即可完成涉稅業務;而且納稅客戶端可以對加蓋印章的電子繳款憑證查看、下載、驗證和打印,遠程報稅不僅簡化業務處理流程,而且更加方便快捷,節約時間、節約資金成本、提高效率、省時、省力、更省心。
建設省地稅納稅服務平臺的電子認證服務保障項目,必須為地稅納稅服務平臺的電子認證集成和改造提供全方位服務支持,為地稅納稅服務平臺應用提供統一的電子認證服務,并針對網上報稅的需求,對企業報稅的關鍵操作和關鍵數據進行簽名服務,滿足地稅納稅服務平臺電子報稅的信任系統體系建設需要。
綜上所述,報稅企業基于因特網通過納稅服務平臺進行涉稅業務辦理,電子認證建設目標如下:
(1)足不出戶就可以安全、高效、快捷的完成涉稅業務辦理工作。
(2)報稅系統能夠迅速對報稅企業身份進行合法性驗證并返回驗證結果。
(3)報稅企業登錄報稅系統申報的數據及其過程的保密性和完整性。
(4)報稅企業對其地稅納稅服務平臺所進行的一系列操作行為不可抵賴。
(5)報稅企業對電子繳款憑證進行正常獲取的合法性和有效性。
地方稅務局電子認證系統是以PKI/PMI技術為基礎,利用數字證書認證中心的PKI/PMI系統為用戶簽發數字證書。身份認證網關與數字證書結合,保障登錄納稅服務平臺用戶身份的真實可靠性;數字簽名服務器與數字證書結合,對用戶提交的關鍵數據進行保護,以實現提交內容的完整性、可靠性和行為的不可抵賴性。電子簽章系統生成電子印章,與數字證書結合,為用戶提供文檔保護、電子簽章以及驗章等服務,以實現蓋章內容保密性和完整性、蓋章行為不可否認以及蓋章合法性要求。
1 系統框架
納稅服務平臺應用電子認證建設整體方案框架以國家相關政策法規及行業相關標準為依據,以PKI技術為基礎,以數字證書為手段,通過應用安全支撐平臺與納稅服務平臺的應用系統進行深度結合,為用戶提供身份認證、數字簽名和電子簽章服務。
通過對納稅服務平臺電子認證需求的深入調研和分析,我們認為,本次項目中身份認證和電子簽名的邏輯框架設計從總體上分為身份認證體系和應用安全支撐體系兩個層次,二者相輔相成,缺一不可:
(1)身份認證體系:主要為用戶提供全面的、貼切的證書服務,通過數字證書的技術手段實現用戶身份的可信描述;針對本次納稅服務平臺應用安全建設項目,身份認證體系可直接使用云南CA所頒發的證書體系。
(2)應用安全支撐體系:主要包括身份認證和電子簽名,它們屬于身份認證體系和應用系統之間的橋梁,通過身份認證體系發揮的中間件作用,業務系統可以方便、快速的實現用戶管理和證書與應用系統之間的安全整合。
2 部署方式
身份認證網關采用雙機熱備部署方式。部署中有兩臺網關,一臺為主機,一臺為備用機,并實時進行狀態監測,當主機發生問題時自動將業務轉移到備用機,當主機恢復正常后自動切回。
雙機熱備部署方式用于解決安全認證網關的單點故障問題,對后臺受保護的應用系統提供更可靠的安全認證等服務。
3 身份認證對系統的改造
針對B/S應用系統,身份認證網關提供針對各種開發平臺的過濾器,應用系統只需要把過濾器部署到業務系統,過濾器經過簡單的配置就可以和身份認證網關進行通訊,為業務系統提供單點登錄的功能。
用戶在訪問應用的時候,部署于業務系統端的過濾器就會截獲該用戶的請求,經過判斷,對于經過認證的用戶請求直接予以通過,對于未經過認證的請求直接重定向到身份認證網關,身份認證網關針對該請求,提示用戶進行身份認證,在經過認證后,把該請求再次重定向到業務系統,業務系統的插件截獲該請求后,發現已經認證,則該請求可以順利的訪問業務資源。在訪問其他的業務系統的時候,同理部署于業務系統的插件也會校驗用戶的請求,對于已經驗證通過的請求,則不再進行認證,達到“單點登錄”的效果。
(1)用戶啟動客戶端瀏覽器,訪問應用系統。
(2)Filter截獲請求,連接網關檢查用戶是否已經認證,如果未認證,將認證請求重定向到網關。
(3)用戶提交身份信息到網關進行認證。
(4)網關生成Ticket,并經客戶端重定向至Filter。
(5)Filter提交Ticket至網關。
(6)網關通過SAML協議,返回用戶主Token。
(7)Filter根據主Token,生成動態Token并返回給客戶端。客戶端攜帶動態Token訪問應用系統。
納稅服務平臺電子認證服務也可以使用數字證書接口方式實現身份認證,實現原理和身份認證網關一樣。但由于用戶使用身份認證網關進行身份認證后可以直接訪問應用系統,身份認證不占用業務系統軟硬件資源、訪問速度快、系統業務處理效率高;此外,身份認證網關采用旁路部署,網關對用戶透明,用戶體驗好,并且不在現在業務系統做任何開發,不用更改現有網絡拓撲,易于兼容原有系統。所以推薦使用身份認證網關實現身份認證。
參考文獻:
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關鍵詞:電子信息系統;機房;靜電;危害;防靜電設計
對于電子信息系統而言,靜電對其存在著較大的危害,特別是靜電對于計算機半導體器件的損害,特別是一些大規模集成電路及一些雙極性電路中,一旦靜電過高,則會造成電路崩潰。同時靜電還會干擾計算機元件對于信號的輸入,從而使計算機工作產生錯誤。因此需要對靜電對機房所造成的危害進行分析,并做好機房防靜電設計,確保電子系統的安全。
1靜電造成的危害
通常情況下,靜電對于電子設備所帶來的危害主要表現在靜電引力作用下會吸附浮游塵埃。靜電放電時會引發介質擊穿。當在靜電作用下時,軟伯裝置會發生錯誤信號或是出現暫時性故障無法正常運行。而對于元器件,則會在瞬間被擊穿。在機房內,工作人員穿戴的衣帽手套等纖維物質,在摩擦作用下會靜電產生,一旦其負載的電荷達到一定程度上則會放電產生電火花,瞬間會釋放較大的電壓或是放電功率,一旦攜帶電子的身體與電子設備接觸,則會導致某些元器件被擊穿,人體也會產生電感應。
2機房防靜電設計
2.1防靜電接地
防靜電接地防護中,系統接地質量的好壞會直接對電荷的釋放能力帶來一定的影響,因此在具體接地設計時,需要對接地的要點進行嚴格把控。在防靜電接地過程中,埋設與檢測方法需要與相關規定相符,一般情況下各防靜電測試點與防靜電地線間電阻以小于4Ω為宜,理想條件下是0Ω。防靜電地面與設備地面間電阻隨兩接地線間地面干濕程度不同,對地電流影響不同。三相五線供電時,通常把大地線作為防靜電地線(但零線、地線不得混接),需要注意的是防靜電的地線一定不能接在電源零線上更不能與防雷地線共用。為保障安全我們規定接地線顏色以黃綠色線為宜,截面積規定:接地主干線應≥10mm2;設備和工作臺的接地線應≥2mm2支干線截面積應≥6mm2。防靜電設備連接端子應確保接觸可靠,易裝拆,允許使用各種夾式連接器如鍔魚夾、插頭座等。釬焊是接地主干線的主要連接方式。
2.2系統等電位的聯結
利用等電位可以對機房的靜電環境進行凈化,有效的對工作人員和系統設備進行保護。因此在機房接地系統中,需要做好等電位聯結設計。在具體設計過程中,輔導模式對電子信息系統設備的干擾頻率、機房等級和規模等因素進行綜合考慮,從而將等電位聯結分為S型、M型以及SM混合型。在具體進行接地系統設置時,需要確保每臺計算機都要與防靜電接地體進行單獨連接,在進行接地線埋設時,需要保證接地線和接地樁之間的連接具有較好的牢固性。另外,計算機顯示器還需要安裝防護屏,同時防護屏的引線一端還要與靜電接地線之間有效的連接在一起,這樣能夠將靜電有效的導入大地。
2.3浪涌保護器的設施
可以在變電所總配電室、電子信息系統機房的UPS室內和重要設備用電處等設置浪涌保護器,其對于計算機防靜電具有非常重要的意義。另外,對于計算機系統的主機還需要安裝SPD保護設備,在具體安裝時要針對具體情況對保護裝置進行合理設置,確保機房電子信息系統的安全運行。
2.4防靜電地板
防靜電地板又名耗能散靜電地板,是指在機房四周墻面安裝角鋼支架,金屬屏蔽網與機房接地銅排相連,組成一個完整的機房屏蔽系統,具有接地、抗干擾、抗靜電的作用。當它接地或接到任何較低電位點時,使電荷能夠耗散,表面電阻及系統電阻值均為:2.5×104Ω~10×109Ω。目前市場上的防靜電地板主要有以下幾種:無邊防靜電地板、防靜電PVC地板、加強型防靜電地板、三防防靜電地板、全鋼防靜電地板、全鋼通風防靜電地板、陶瓷防靜電地板、鋁合金防靜電地板,至于機房使用過程中選擇哪種防靜電地板應視環境而定。
2.5靜電屏蔽
當一個導體處于靜電平衡狀態下時,其內部場強為零,如果把一個導體的內部挖空,其殼內的場強則為零。利用這個原理在實際機房防靜電設計過程中,我們可以采用金屬網或是金屬板將信號源包圍起來,這樣內部信號無法向外部發射,而外部信號也無法進入到內部來。即所包圍的區域內不會受到外部電場的影響,從而起到良好的屏蔽效果。在電子信息系統機房進行靜電屏屏蔽時,可以針對機房的屏蔽情況和性能上的不同,將機房屏蔽分為不同的級別,將屏蔽性能最化的定為A級。
2.6溫度、濕度控制
帶電體表面的電荷會向四處進行散播,其散播途徑具有多樣性特點,即可以通過帶電體表面、帶電體體內進行散播,同時帶電體表面的電荷也能夠向空氣中泄放,而且當周圍溫度和濕度較大時,表面的電荷向空氣中泄放的速度也會隨之加快。因此在電子信息系統機房防靜電設計過程中,需要對機房內的電子設備的防靜電溫度和濕度進行有效控制,通常情況下,溫度控制在24℃±2℃(夏季)、20℃±2℃(冬季),濕度控制在35%~65%,相對濕度應在50%~85%,這是機房內最適宜的濕度和溫度,一旦超出這個值或是低于這個值,都會對電子設備的精度及正常運行帶來一定的影響。
2.7人體靜電防護系統
防靜電工作服、鞋襪、防靜電腕帶是構成人體靜電防護系統主要組成部分,具有靜電泄露、中和、屏蔽的作用。防靜電工作服主要是利用含有導電纖維的靜電導電織物的面料縫制而成的,利用衣物上的導電纖維形成的電荷通向大地來釋放靜電荷。利用纖維的電暈放電中和靜電荷的消電原理。利用電阻變化較小的靜電導電材料,制作成工作人員的防靜電鞋、襪通過導電材料連接大地把人體的靜電泄放出去。防靜電手環主要是由緊貼手腕的不銹鋼外殼通過線內1MΩ電阻由導線,鐵夾接地,使皮膚上的瞬時靜電電壓小于100V。這樣不僅可以隨時泄放掉人體攜帶的靜電,而且防止電火花的產生燒毀敏感元器件。
對于電子信息系統機房而言,其靜電設計直接關系到機房內電子設備的正常運行,因此需要認識到靜電對電子設備的危害,重視對靜電防護的研究,從而保證靜電設計的科學性和合理性,有效的降低靜電對機房內電子設備運行安全帶來的影響。
作者:樊磊 單位:黑龍江省新橋機房工程有限公司
參考文獻
[1]劉蕊霞.電子信息系統機房的防雷、防靜電設計[J].現代建筑電氣,2011,5,30.
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[關鍵詞]火電廠 工資自動發放系統 設計與實踐
中圖分類號:F2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)27-0278-01
引言
進入21世紀以來,國內外經濟形勢愈發嚴峻,經濟新常態的影響不斷深入。電力系統的改革,也隨之更加開放。人才是電力系統發展、進步的最重要資源。工資、福利作為留住人才的重要途徑。如何合理的統計、發放工資是火電廠等電力企業所需要研究的重點[1]。為此,本文就火電廠企業工資自動發放系統展開研究。
1、火電廠工資管理存在的問題
火電廠是電力系統中的重要組成部分。根據筆者多年的火電廠工作經驗,總結、歸納了傳統的工資管理體制以下幾個問題:
(1)火電廠等電力系統企業,往往擁有企業內部組織龐大、職工眾多,其中工資統計、發放、核準都是通過“紙”完成了[2],準確性較差,難以實時更新。
(2)火電廠等電力系統企業通常為國企,企業不同層次的員工的收入類別,工資數量、五險一金等的計算方法均有所差異。不同層次的員工的綜合收入難以直觀的表現出來。使得部分業績較好的員工的綜合收入反而較低,打擊了其工作積極性。
(3)傳統的火電廠工資管理體系,由于是在“紙”上完成的。工資的統計、發放過程中會產生大量的紙質報表,這些紙質報表需要找不同部門的領導一一審批、簽字。常常大量的簽字環節,而單位了該月的工資發放時間。
2、火電廠工資自動發放系統的設計要點
由上一節的分析可知,傳統的火電廠工資管理體系存在諸多問題,而且部分電力企業基于信息技術開發的工資管理體系,也存在著系統過于簡單。人事信息與工資不同步等不足。本節將重點探析火電廠工資自動發放系統的設計要點。
2.1 人事信息與工資收入同步
和所有企業一樣,火電廠的人資管理系統中儲存了所有人事信息。這些信息應該與工資自動發放系統可以做到實時相通,兩個系統之間應該開發一個數據同步接口。該接口應該采用目前通用的單向同步技術[3]。這樣就可以保證人事信息的變動可以及時影響到工資系統,而工資系統的改變,即每個員工的每個月都在變化的工資收入,不會引起人事系統的任何數據變化。
2.2 員工工資自動計算
火電廠的員工,其工資收入由基本工資、二次分配資金和公司福利等三大部分組成[4]。一般而言,火電廠通常具有以下幾個部門:安環部、財務部、電控分場、發電分場、工會、供熱分場、燃料部、生產技術部等等。下圖1,給出了一種員工工資自動計算方法。
3、工資自動發放系統的設計原則
3.1 兼顧歷史
所有的火電廠都已經有一套自己的工資發放系統了,新系統的開發、應用應該充分考慮到已有系統的特點。最好是在原有系統上逐步改進而來。以避免新系統的突然引入,使得企業內部動蕩。兼顧歷史,這就要求工資自動發放系統在設計時,應該充分調研目前各個層面的員工的現有工資收入組成,并重點找到其中的“保障性收入”,即員工正常生活所需要的最基本工資。只有保證了保障性收入”,才能有效的維持企業穩定[5]。
3.2 增強彈性
火電廠工資自動發放系統建立的一個重要目的就是,通過工資來調節員工的工作積極性。這就要求,工資自動發放系統不僅打破計劃經濟體制下“死工資”,而且提高員工的激勵性和競爭性。所以,火電廠的工資自動發放系統設計應該重點強調其“彈性”[6]。
4、結論
本文就“火電廠工資自動發放系統”相關課題展開詳盡的研究。首先,筆者多年的火電廠工作經驗,總結、歸納了傳統的工資管理體制諸多問題;然后,從人事信息與工資收入不同步以及員工薪酬自動計算兩個方面,探析火電廠工資自動發放系統的設計要點;最后,從兼顧歷史、增強彈性這兩個方面初步討論火電廠工資自動發放系統的設計原則。本文的研究成果為我國的火電廠工資自動發放系統的建設實踐,提供了一定理論指導和實踐參考。
參考文獻:
[1]衛青延,于洋,趙耀峰,李麗. 基于某大型軍工企業的薪酬管理系統研究及應用[J]. 機械設計與制造工程,2013,06:30-34.
[2]劉建宇. 基于互聯網的高職學院績效工資管理信息系統的設計與實現[J]. 電腦知識與技術,2015,20:70-72.
[3]張梅. 開放式高校工資管理系統的設計策略[J]. 經濟師,2008,12:128-129.
[4]桂俊煜. 基于ExcelVba的工資條自動生成程序設計[J]. 財會月刊,2007,04:22-23.
[5]杜敏. 科技型企業工資管理系統設計與實現[D].電子科技大學,2012.
[6]紀若雷. 財務管理系統中的工資管理[D].吉林大學,2009.