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序論:在您撰寫工業通信技術應用時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
一、信息通信技術在電力工業中的應用
目前,3G技術應用廣泛。在電力工業發展過程中,3G技術主要應用于電力傳輸和電力管理。加快了電力傳輸速度,增加了電力系統信息容量和靈活性。同時,3G技術支持基于多媒體的電力通信業務,對于電力系統運營速度的提高具有積極意義。另外,3G技術應用于電力工業行政管理和質量管理,實現了信息資源的共享。使無線公告通知和郵件的收發更加高效化。最重要的是實現了電力系統網絡負荷的調度管理。這一技術的出現使實時管理變成現實,利用3G網絡的無限通信功能實現了電網全網遠程即時監控,確保了電力系統運行管理的高效性和準確性。3G通信技術還可及時的電力信息,以及時發現電力系統運行中存在的問題。我國電網系統龐大,用電行業涉及多個方面,行業間的用電量具有較大差別,電力工業用電量大,對其用電現狀實施有效監控可實現行業用電轉移,以滿足大用電企業的用電需求,降低運營成本,提高其管理和運營效率。傳統的電力工業管理過程中,由于無法獲得及時信息,一旦發生風雪等意外情況,無法及時解決,造成電網損壞,經濟損失較大。隨著3G通信技術的出現,對現場的受災情況可及時掌握,電網重建速度加快,電網故障處理掉應急能力增強。因此,3G技術是電力工業的重要信息通信技術之一。
(二)信息處理技術應用于電力系統
由于我國電網發展迅速,電力系統信息龐雜。信息處理技術是指通過信息的采集和轉換,實現電網的智能化管理。作為現代化的處理技術,實現了對電網數據的即時監控,促進了智能電網的發展。通過信息處理技術與3G通信技術的結合,對電網運行中存在的阻塞現象實施及時處理,并合理分配各地區電量,從而提高了電網管理的效率。同時,在電力輸配電過程中,信息處理技術致力于處理系統關鍵數據,對電網系統進行及時調整,及時處理系統故障。
(三)光纖通信技術應用于電力工業
目前,電力工業通信技術已經實現了復合架空地線和全介質自承式架型空光纜,提高了電力系統的運行效率。雖然一定程度上提高了系統運行成本,但對于電力工業的可持續發展具有積極意義,提高了電力資源的利用率,使能源消耗逐漸降低。光纖通信技術在電力工業中的應用體現在多個方面,其中,同步數字系列(SDH)的出現逐漸受到行業的青睞,SDH可提供即時的網絡信息,對于電力系統的運行安全具有積極意義??傊?光纖技術將成為電力工業發展的必然趨勢,代替傳統的信息通信方式將提高配電網傳輸速度,提高電網運行的穩定性和安全性。當然,這一技術尚處于發展之中,有關技術還需要進一步革新。
二、信息通信技術應用于電力工業的前景分析
(一)信息通信技術與電力工業之間的關系更加密切
信息通信技術應用于電力工業已經成為行業發展的必然。隨著電力企業和科技的迅速發展,信息技術與電力工業之間的關系將更加密切,從另一個角度分析,信息技術將為電力工業的發展提供充足的技術支持,技術革新速度將影響電力工業的穩定性和發展前程。電力工業發展前景廣闊,但同時也面臨較大的競爭。通信技術應用于電力工業將實現電力工業發展與數據傳輸、實時監控以及大跨度聯網技術的結合。未來,通信技術將不斷更新,并應用于多個領域。企業應建立以信息通信技術為基礎的電力工業發展平臺,二者之間的關系更加密切,實現相互促進,維持我國電力行業的可持續發展。
(二)智能電網技術的出現于發展
信息通信技術正在向智能化方向發展。電網建設、電網運行將以高效的信息采集和處理為基礎,主宰電力工業發展?;谛畔⑼ㄐ偶夹g在電網通信中的重要作用,信息處理技術的更新十分重要。即時的信息處理在智能電網階段將轉化為故障定點處理,從而進一步降低維護人員的壓力,提高電網運行效率。當然,智能電網的出現和發展需要相關技術人員不斷的提高技術,從而更好地掌控電力系統。一旦電力系統出現故障,電網將即時信息。未來,信息通信技術將同電力系統之間更好的融合,影響電力管理、運營、故障處理等多個領域,基于網絡通訊、數字信息技術等智能電網技術將對電力系統產生更加積極的影響,資源合理化利用將是未來電力工業發展的趨勢,這一理念無疑對電力工業的發展起到了積極意義?,F代化電力系統建設要在市場化的經濟環境中占據主動權,信息通信技術的應用必不可少,建立完善的智能化電網體系將擴大電網的覆蓋面積。
關鍵詞:重工業;無線通信;WiFiZigBee
1引言
隨著我國國防軍工、大型民用建筑的快速發展,促進了重工業生產的改革和轉型,以便能夠提高重工業生產效率和精確程度。目前,傳統重工業生產模式已經無法滿足時代建設的需求,在工業生產模式中引入了先進的無線通信技術、“互聯網+”及智能制造技術,取得了顯著的應用效果。目前,重工業生產環境中部署了許多的傳感器、服務器等數據終端和接收服務器,各類型的設備之間通信采用的無線技術包括多種,比如WiFi、ZigBee、6LoWPAN等,這些無線通信技術共同構成了自組織無線局域網,適合在惡劣的重工業生產環境中應用,具有非常強的抗干擾能力,實現實時通信,并且具有非常低的功耗。
2重工業環境匯總無線通信技術應用現狀
重工業生產環境惡劣,采用有線光纜不利于組網,并且易于損壞,因此使用ZigBee、WiFi和6LoWPAN等無線通信技術,可以提高組網的靈活性,每一種無線通信技術應用描述如下:
2.1ZigBee技術
ZigBee技術是一種低速率、短距離無線通信技術,其可以將部署于重工業環境中的傳感器連接在一起,形成一個良好的自組織通信網絡。網絡通信可靠性較高,具有較低的節點功耗,實現重工業生產數據的集中式共享、傳輸管理。
2.26LoWPAN技術
6LoWPAN(IPv6overIEEE802.15.4)是一種基于IPv6的低速無線個域網通信標準,其可以把傳統的無線通信協議擴展到IP鏈路上,進行網絡通信,提高了重工業生產環境數據通信的可靠性。
2.3WiFi技術
WiFi是一種靈活的無線數據通信系統,其可以在短距離內實現設備組網,可以作為有線局域網的延伸、也可以單獨組網,實現移動計算機服務器、終端設備等實現數據傳輸和共享。
2.4RFID技術
RFID是一種無線射頻識別技術,該技術采用非接觸式數據傳輸功能,能夠實時的采集工業生產環境的設備信息,并且將這些信息保存在RFID服務器中,實現數據流的實時化傳輸和共享。
2.54G移動通信技術
4G通信技術已經成為當前無線移動通信的主流技術,該技術使用OFDM的多址接入模式,可以有效的增強無線鏈路通信技術,采用高可靠性的軟件無線電技術和高校的調制解調技術,有效的提高了數據傳輸的速率。目前,通過對重工業生產企業進行調研和分析,本文選取了近1101家汽車制造、帶鋼生產、機械加工、船舶制造、煤焦化行業等重工業生產制造企業的進行了環境通信和分析,發現許多工廠采用無線通信技術實時數據傳輸,具體的應用情況如表1所示。
3重工業環境無線通信技術應用發展趨勢
隨著重工業應用環境無線通信技術的普及和發展,近年來無線通信技術得到了迅速的提升,尤其是隨著物聯網技術的提出,集成RFID、ZigBee、傳感器、光纜線路等開發了更加先進的重工業生產控制系統。但是,由于重工業生產環境比較復雜,現場比較惡劣,因此未來無線通信技術的應用發展具有以下趨勢:
3.1惡劣環境生存能力
由于重工業環境存在大量的金屬,機器運行時產生大量的電磁場,因此無線通信技術需要較強的傳輸可靠性,保證數據在惡劣的生存環境中依然能夠準確傳輸,實現無差錯傳輸。
3.2自組織能力
重工業生產環境布置的傳感器、終端信息采集設備較多,并且隨著通信設備的使用,這些設備非常容易損壞,通信節點隨時可能退出或加入,因此無線通信技術需要實現自組織能力,以便能夠滿足工業生產數據和控制命令傳輸需求。
3.3易管理特性
無線通信技術組網過程中需要滿足易管理特性,便于及時的定位網絡故障,并且能夠在短時間內迅速解除故障,恢復網絡的正常運行特性,提高無線網絡在重工業環境應用中的可維護性。
3.4易擴展性
重工業生產現場需求多變,通常需要在短時間內頻繁更換設備,包括增加設備、刪除設備,因此無線網絡技術需要保持易擴展性,以便能夠及時的擴展網絡節點,保持無線網絡通信的完善性。綜上所述,無線通信技術的應用發展趨勢可以歸結為較強的可靠性、自組織性、易管理性和易擴展性,保持無線網絡通信技術先進性,更好的滿足重工業通信需求。
4結束語
隨著重工業自動化、信息化、智能化的發展,重工業生產環節之間變得更加緊密,每一個環節發生中斷或錯誤都會影響重工業的生產效率。無線通信技術作為可靠的數據傳輸、共享技術,可以通過傳感器實時的檢測設備運行數據,發送相關的自動化控制命令,控制生產線的運轉。
參考文獻
[1]陳煥,范鎧,汪正祥.ZigBee與其他短距離無線通信技術比較及其應用[J].信息技術,2015(5):180-183.
[2]邵勇,,高甜甜,等.噴水織機無線監控系統通信技術的應用研究[J].工業控制計算機,2014(9):20-22.
[3]孫瑩.基于工業無線通信的普通車床安全集成控制系統[J].制造技術與機床,2015(6):159-162.
[4]秦雯,蔡卓恩.工業無線通信技術在輸電線路溫度在線監測系統中的應用研究[J].電工技術,2015(2):49-51.
1 引言
隨著我國國防軍工、大型民用建筑的快速發展,促進了重工業生產的改革和轉型,以便能夠提高重工業生產效率和精確程度。目前,傳統重工業生產模式已經無法滿足時代建設的需求,在工業生產模式中引入了先進的無線通信技術、“互聯網+”及智能制造技術,取得了顯著的應用效果。
目前,重工業生產環境中部署了許多的傳感器、服務器等數據終端和接收服務器,各類型的設備之間通信采用的無線技術包括多種,比如WiFi、ZigBee、6LoWPAN等,這些無線通信技術共同構成了自組織無線局域網,適合在惡劣的重工業生產環境中應用,具有非常強的抗干擾能力,實現實時通信,并且具有非常低的功耗。
2 重工業環境匯總無線通信技術應用現狀
重工業生產環境惡劣,采用有線光纜不利于組網,并且易于損壞,因此使用ZigBee、WiFi和6LoWPAN等無線通信技術,可以提高組網的靈活性,每一種無線通信技術應用描述如下:
2.1 ZigBee技術
ZigBee技術是一種低速率、短距離無線通信技術,其可以將部署于重工業環境中的傳感器連接在一起,形成一個良好的自組織通信網絡。網絡通信可靠性較高,具有較低的節點功耗,實現重工業生產數據的集中式共享、傳輸管理。
2.2 6LoWPAN技術
6LoWPAN(IPv6 over IEEE 802.15.4)是一種基于IPv6的低速無線個域網通信標準,其可以把傳統的無線通信協議擴展到IP鏈路上,進行網絡通信,提高了重工業生產環境數據通信的可靠性。
2.3 WiFi技術
WiFi是一種靈活的無線數據通信系統,其可以在短距離內實現設備組網,可以作為有線局域網的延伸、也可以單獨組網,實現移動計算機服務器、終端設備等實現數據傳輸和共享。
2.4 RFID技術
RFID是一種無線射頻識別技術,該技術采用非接觸式數據傳輸功能,能夠實時的采集工業生產環境的設備信息,并且將這些信息保存在RFID服務器中,實現數據流的實時化傳輸和共享。
2.5 4G移動通信技術
4G通信技術已經成為當前無線移動通信的主流技術,該技術使用OFDM的多址接入模式,可以有效的增強無線鏈路通信技術,采用高可靠性的軟件無線電技術和高校的調制解調技術,有效的提高了數據傳輸的速率。
目前,通過對重工業生產企業進行調研和分析,本文選取了近1101家汽車制造、帶鋼生產、機械加工、船舶制造、煤焦化行業等重工業生產制造企業的進行了環境通信和分析,發現許多工廠采用無線通信技術實時數據傳輸,具體的應用情況如表1所示。
3 重工業環境無線通信技術應用發展趨勢
隨著重工業應用環境無線通信技術的普及和發展,近年來無線通信技術得到了迅速的提升,尤其是隨著物聯網技術的提出,集成RFID、ZigBee、傳感器、光纜線路等開發了更加先進的重工業生產控制系統。但是,由于重工業生產環境比較復雜,現場比較惡劣,因此未來無線通信技術的應用發展具有以下趨勢:
3.1 惡劣環境生存能力
由于重工業環境存在大量的金屬,機器運行時產生大量的電磁場,因此無線通信技術需要較強的傳輸可靠性,保證數據在惡劣的生存環境中依然能夠準確傳輸,實現無差錯傳輸。
3.2 自組織能力
重工業生產環境布置的傳感器、終端信息采集設備較多,并且隨著通信設備的使用,這些設備非常容易損壞,通信節點隨時可能退出或加入,因此無線通信技術需要實現自組織能力,以便能夠滿足工業生產數據和控制命令傳輸需求。
3.3 易管理特性
無線通信技術組網過程中需要滿足易管理特性,便于及時的定位網絡故障,并且能夠在短時間內迅速解除故障,恢復網絡的正常運行特性,提高無線網絡在重工業環境應用中的可維護性。
3.4 易擴展性
重工業生產現場需求多變,通常需要在短時間內頻繁更換設備,包括增加設備、刪除設備,因此無線網絡技術需要保持易擴展性,以便能夠及時的擴展網絡節點,保持無線網絡通信的完善性。
綜上所述,無線通信技術的應用發展趨勢可以歸結為較強的可靠性、自組織性、易管理性和易擴展性,保持無線網絡通信技術先進性,更好的滿足重工業通信需求。
4 結束語
隨著重工業自動化、信息化、智能化的發展,重工業生產環節之間變得更加緊密,每一個環節發生中斷或錯誤都會影響重工業的生產效率。無線通信技術作為可靠的數據傳輸、共享技術,可以通過傳感器實時的檢測設備運行數據,發送相關的自動化控制命令,控制生產線的運轉。
關鍵詞:大數據;通信行業;統計工作;應對策略
中圖分類號:F49 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2017)012-00-01
隨著科學技術的發展,網絡技術、計算機技術水平都有了顯著提高,通信企業的經營開始逐步邁入大數據時代。發達的網絡技術簡化了數據獲取方式,豐富了數據類型,提高了數據的使用價值。同時,這一全新、高信息化的統計模式也給當下通信企業傳統的統計工作帶來了很大的影響。科學利用大數據能夠幫助通信企業簡化業務過程、提高工作效率、拓展服務領域。本文著眼于目前國內通信企業的統計現狀,對大數據的自身特性與重要作用進行了深刻分析,希望能夠對通信行業統計工作的改革有所幫助。
一、大數據在統計工作中起到的重要作用
大數據具有數據類型繁多、數據量巨大、處理速度快、使用價值高的特點,而龐大的數據量與豐富的數據類型為企業正確決策的制定創造了良好的前提條件,對企業的轉型與發展具有重要意義。
(一)能夠有效幫助企業合理控制風險
對于通信企業而言,統計工作是十分重要的一個工作環節。營銷策略、企業的經營方向等問題都需要通過大量的數據收集匯總來分析決定。將大數據引入通信公司的統計日常工作,數據的收集與分析都會向更加簡明高效的方向發展,通過分析這些數據所得出的結果也將變得更加客觀與可信。首先,大數據的引用能夠提升企業的數據收集能力,這就為通信企業更深層次了了解市場環境提供了條件,削弱了因工作人員主觀因素對數據分析產生的影響,讓企業的風險預測工作與市場情況貼合的更加緊密。另外,大數據具有時效性高的特點,收集數據的速度越快數據價值就越高,有效運用大數據技術,能夠幫助通信企業在第一時間對風險做出反應,從而有效控制風險。
(二)激發了職員自身潛力與工作熱情
對目前的通信公司來說,要想充分發揮大數據在統計工作中的重要作用,統計人員的素質建設是十分重要的一個環節。隨著時代的不斷發展,市場對統計人員的綜合素質要求越來越高。新形勢下的通信企業急需既了解通信行業專業技術理論,又同時具有較強的信息分析能力與數據處理能力的統計人才。首先,市場的大規模需求與高福利待遇激發了潛在就職者的學習熱情,逐漸形成了復合型人才能夠享受到更高生活水平的社會共識。其次,激烈的就職現狀也讓在職統計人員產生了危機意識,從而自發開始學習新觀念、新技術,全身心的投入到日常統計工作中,讓大數據發揮出其最佳效果。
二、大數據時代下統計工作的應對策略
大數據的引進會改變目前通信企業的統計工作方式,增強企業的可持續發展能力。正確的應對策略可以幫助企業平穩度過改革期,為管理層的決策打下良好基礎。
(一)重視職員培養,提高整體素質
從根本上說,統計數據始終受工作人員支配,要想加快推進大數據統計工作的建設就要重視工作人員的作用,提高統計部門職員整體的工作能力。從某種程度上來說,大數據的引進加大了統計工作的工作難度,因此,通信企業要加大統計部門工作人員的隊伍建設,結合日常工作中的實際情況,靈活進行業務培訓。著眼于信息化網絡技術、大數據的應用、通信行業技術理論等各個方面,深刻理解大數據對通信企業未來發展的重要意義,深度挖掘職員潛力。另外,在提高統計人員專業技術能力的同時也要加強其對公司營銷方案、運營理念等的了解,做到心中有數,爭取做到在數據的分析過程中就能夠及時解決問題。最后,還應加強員工福利建設工作,使統計人員對公司產生強烈的歸屬感,只有這樣才能讓員工保持最佳的工作狀態,令大數據的效果發揮到極致。
(二)轉變傳統觀念,改進工作方法
在長時間的工作過程中,統計部門早已形成了比較傳統的工作方式,通常在數據收集完畢之后再進行數據的分析與加工工作。但,這時的數據已經成為延后數據,其分析結果的價值與執行效果已經大打折扣,這對通信企業的整個工作鏈條十分不利。為了真正發揮大數據的作用,統計部門應將被動變主動,結合大數據類型多、數量大、時效性高的特點,推動數據分析向事前、事中方向發展,樹立起“適時分析”的工作意識,從而為管理階層做出重要決策打下良好基礎。
(三)建立統計體系,提高工作效率
網絡信息技術的快速發展是大數據得以運行的必要前提。通信企業要通過電子信息系統來進行大數據的收集與匯總,因此,建立起科學完善的信息化統計體系才能充分發揮出大數據自身的優越性。第一,通信企業應著手購建高信息化的數據收集系統,做到在海量的互聯網信息中自動篩選收集有價值的數據,統一匯總進行下一步的分析整理工作。第二,建立高技術的統計分析系統。因傳統的統計方由統計人員進行數據分析,分析結果存在主觀因素的影響,不定因素過多。相比之下,智能化的統計分析系統能夠更加高速客觀的對數據進行分析,提高統計工作效率的同時也增加了分析結果的客觀性與可信度,提高了通信企業的數據分析能力,為企業重大決策提供了可靠依據。
(四)加強安全建設,避免數據流失
因大數據自身的特性,大數據與電子網絡技術是緊密結合,不可分割的。所以,通信企業要更加重視網絡數據平臺的安全建設。首先,在公司內部建立起一個相對安全的子網環境,儲存與分析企業日常必須的重要通信數據,定時更新防火墻技術,避免外部的惡意攻擊對公司的利益造成損害。另外,也可利用數據加密手段,防止高價值數據被外部破析偷取。數據的傳輸與儲存都應進行多環節的加密,力求做到萬無一失。大數據的應用使企業對計算機網絡系統的依賴程度越來越高,網絡平臺的安全建設對企業的發展具有重要意義。
三、結語
大數據的到來對通信企業來說既是挑戰也是C遇。在大數據理論的影響之下,通信企業的統計工作可以一改過去的落后思維與傳統模式,以一副嶄新面貌來享受大數據時代所帶來的便利。新的統計方式大幅度提高了統計部門的工作效率,增強了數據分析結果的客觀性與可信度,為管理階層提供了良好的決策依據,對通信企業的持續發展具有深刻的現實意義。
參考文獻:
[1]郎春葉.大數據在統計工作中的運用研究[J].財經界,2016(8):355-357.
傳統的工業控制系統已經滿足不了現代工業發展的功能需求,由于DCS以及PLC設備的成本比較高,數據傳輸的實時性比較差,所以藍牙技術成了系統開發的首要選擇。本文首先對藍牙技術進行了簡要概述,在其基礎上論述了該項技術在嵌入式工業控制系統中硬件設計的應用。實踐證明,該項技術的應用不僅降低了系統開發成本,而且在一定程度上降低了系統設計難度。
【關鍵詞】
嵌入式工業控制系統;藍牙通信技術;應用
目前,大部分企業在發展中面臨一個重大困難就是在工業現場采集數據并對其進行實時處理,為了解決這一問題,數字儀表使用的相對要多一些,但是該設備生產的廠家比較多,很多機型擴展能力不是很強,并且兼容性也不是很好[1]。藍牙內部的結構采用的是分散式網絡結構,并且運用了短包技術以及快跳頻技術,符合當前工業控制系統開發要求,本文主要對其應用展開論述。
1藍牙技術概述
藍牙實際上就是一種無線電技術,主要用來實現一些距離較小的設備之間的實時通信。其中設備指的是筆記本電腦、PDA、智能電話、無線耳機以及一些相關設備[2]。通過使用藍牙技術可以使得移動通信終端設備與設備之間的通信不再那么繁瑣,其內部的結構采用的是分散式網絡結構,不僅能夠實現一點對多點實時通信,而且還能夠實現一點對多點的實時通信,其工作頻段為2.4GHz,對應的數據傳輸速率為1Mbps[3]。目前,藍牙技術在通信領域發展當中起到了不可或缺的作用。
2藍牙通信技術在嵌入式工業控制系統中硬件設計的應用
2.1系統硬件總體設計
本系統的硬件設計選用的核心控制器為ARM9,并且將S3C2440處理器作為CPU,該處理器不僅功耗低,而且性能較高,符合系統功能需求,其運行頻率在400MHz左右,最高頻率為533MHz。ARM9核心處理器集成的功能比較多,主要包括:NandFlash以及NORFlash兩種存儲系統,前者占內存大小為256M,使用的不是地址線,而是數據總線,對應的參數為8-bit,通過專用接口與CPU相連,從而起到一定的存儲作用;后者自身的大小是2Mbyte,該存儲系統想要與CPU相連,不僅需要使用16條數據總線,同時還需要使用22條地址總線。在ARM9的底板中含有的資源不只一種,主要包括:觸摸屏與LCD顯示屏,該資源有助于用戶實現人機交互平臺的構建;這種底板除了普通的標準接口以外,還有SPI系統總線接口以及GPIO系統總線接口等。由于ARM9控制器自身的資源比較豐富,并且具有較強的擴展性,所以有助于系統的硬件平臺開發,使得該平臺的開發逐漸轉變為高效化、便捷化。接下來本文將對藍牙數據實時通信進行相應設計。
2.2藍牙數據實時通信設計
傳統的工業數據傳輸系統采用的都是有線通信方式,例如RS232通信或者RS485通信。如果選用這些方式來進行數據的傳輸不僅需要消耗大量的電纜,增加了成本,而且操作起來也不具有靈活性,不僅如此,也加大了后期維護工作量。目前,無線通信技術發展較快,其中一種新型技術不僅成本低,而且具有較高的傳輸速率,可以在干擾比較嚴重的環境中正常運行,除此之外,還具有組網靈活的特性,該項技術就是藍牙技術。雖然傳輸距離不是很遠,在實際應用當中受到了一定限制,經過添加射頻前端功放以后,其傳輸距離有所增加,在100米范圍內傳輸效果都非常好,所以可以利用這種技術來實現工業數據傳輸,使其取代傳統的有線傳輸方式。本文在建立藍牙數據傳輸系統時,選取ARM9作為核心控制器,另外該系統的主要組成部分還包括藍牙通信鏈路以及智能節點。為了實現無線數據傳輸,不僅要在ARM核心控制器中安裝藍牙模塊,而且在8051單片機中也要安裝藍牙模塊,需要傳輸的數據通過單片機節點進行A/D轉換處理以后,經過藍牙無線鏈路最終達到ARM主控制器完成相應處理。其中嵌入式藍牙模塊選用的是DFBM-CS120,其傳輸速率最高為721kb/s,可以支持7種工作模式,不僅可以輸出射頻信號,而且還具有全雙工UART接口,該接口主要包括CTS、RTS、RXD以及TXD,其接收器與發射器具有相同的功能,均可實現數據的并轉串功能或者串轉并功能,從主機的角度對其進行分析,可以將UART看作是一個8位的輸入端口與輸出端口,主要用來實現主機的讀寫操作。由于該端口采用的是TTL電平,所以不需要借助其他器件來調整電壓,只需將藍牙模塊直接與相應端口進行連接即可,不僅降低了系統開發成本,而且還降低了設計的難度,通過UART發送AT命令給藍牙模塊完成實時監控,同時利用天線射頻信號來完成數據的傳輸。
3總結
在通信技術快速發展的時代背景下,藍牙通信技術逐漸融入到人們的日常生活當中。為了提高嵌入式控制系統的通信效果,本文將藍牙通信技術應用到了該控制系統的開發中,在對系統總體硬件設計的基礎上,主要對藍牙數據實時通信部分進行了詳細設計。實踐證明,該項技術的應用不僅降低了系統開發成本,而且在一定程度上降低了系統設計難度。
作者:王海珍 單位:內蒙古民族大學
參考文獻
[1]陳曦,徐鵬,許曉蕾.基于藍牙通信技術的嵌入式工業控制系統的開發[J].儀表技術與傳感器,2015(1):74-76.
關鍵詞:信息技術;控制系統;數據處理;智能分析
引言
新一代信息技術與工業企業深度融合,正在引發影響深遠的產業變革,形成新的生產方式、產業形態、商業模式和經濟增長點。數據為工業企業轉型升級開辟了新途徑。處于數據化的時代,企業獲取、管理和利用到的數據量越來越大、種類越來越多,若能對數據進行科學的采集、組織、分析與利用,為產品全生命周期和企業生產經營各環節提供有價值的決策參考,就能提高生產率、利潤率和企業綜合發展水平。數據處理平臺為數據的價值挖掘提供了基礎能力,機器學習算法為數據的價值挖掘提供了有效手段。隨著生產信息化應用的逐步深入,如何將生產過程數據整合并進行分析挖掘,從海量數據中獲取更大的價值、向數據要生產力成正逐步成為企業思考和解決的問題。
1現狀分析
兗礦集團國宏化工公司年產50萬t甲醇,工業自動化生產能力較強,生產過程基本實現全流程DCS/PLC自動化控制,技術和工藝水平處于國內前列,產品質量穩定,生產效率較高,目前整個廠區鍋爐、合成/凈化/氣化、空分裝置均使用DCS系統進行遠程控制,水處理和煤儲運系統使用PLC控制系統。主要工藝環節都建設了信息系統,生產過程中的關鍵設備實時狀態、控制開關操作能在調度系統中即時展示,數據通過IOServer應用和現場設備進行通訊,采集現場數據并存儲到調度服務器中合并存儲,服務器存儲數據庫是SQLserver,無法應對更大量數據存儲,且廠區內只有當天數據被存儲,其他歷史數據通過公共機遠程傳輸到遠程服務器中長期存儲。
2存在問題
裝置運行的穩定性不高。由于化工生產工藝繁雜,從上游的水煤漿制備到氣化反應制合成氣,再到煤氣的變換、低洗、甲醇合成,中間很多工藝雖然實現了小回路自動化控制,但裝置級的大回路難以實現自動控制,對于關鍵的參數設置和調節仍然主要依靠人的經驗,特別是當裝置來料發生波動的時候,人操作也難比保持裝置的穩定性,裝置的波動往往造成能耗物耗的增加,甚至影響裝置的正常運行?,F場存在危險因素?;て髽I還有部分工序需要人員親自現場巡檢,由于化工工藝原因,不可避免的產生存在CO、CO2等有毒有害氣體,特別是事故狀態下可能導致泄露?;て髽I高溫高壓管道、儲罐較多,會對巡檢和緊急處置人員帶來較大的安全隱患。節能增效空間較大?;て髽I是高能耗的工藝,主要的原料是煤和水,提升裝置的運行效率,提高產能、降低生產水蒸氣的單位煤耗、單位產品的蒸汽消耗,則對企業效益產生較大影響,據測算,甲醇生產綜合煤耗每降低0.1%,每年可節約成本1000萬元。
3設計方案
針對企業工藝較為復雜、安全生產數據量大的實際情況,通過開發應用先進的數據處理工廠對企業系統數據、工廠設備數據、傳感器數據、人員管理數據等多方工業企業數據進行匯集,借助算法工廠的語音交互、圖像/視頻識別、機器學習和人工智能算法,激活海量數據價值,用人工智能技術解決化工生產管理中的難點問題(如圖1所示),從而實現節能降耗,為企業智能化升級提供技術支撐。按照大數據“存通用”的方法論,在數據接入到大數據平臺后,首先對原始數據進行存儲。在原始數據與最終結果之間,需要通過ETL(ExtractTransforma-tionLoad)等手段進行清洗、轉換、脫敏、整理,主要包括:預處理接待,去除或補全有缺失值的數據、去除或修改格式和內容錯誤的、邏輯錯誤的、不需要的數據,盡量達到數據的完整性,唯一性,合法性和一致性。提供數據開發平臺,便于更好的進行ETL、數據建模、數據管理與數據運維的工作。機器學習平臺,更好的進行在算法建模過程的可視化的拖拉拽的開發者服務。數據分析平臺,更好的基于大數據的分析工作。
4技術路線
數據處理工廠從邏輯上分為數據采集層、平臺層、算法模型層以及應用運行層(如圖2所示)。數據層:數據采集接入層負責將數據從DCS/PLC各級相應系統中將數據實時、離線采集到大數據處理平臺。數據采集層工具和套件要支持從數據庫、文件、數據流等多種類型數據源中采集數據,支持各種類型傳輸協議。工具平臺層:提供數據采集、存儲、計算、機器學習、可視化等一整套工具和平臺。大數據平臺支持海量數據存儲,根據數據類型和應用場景將數據存儲到平臺相應的資源中,如:結構化數據、非結構化數據使用不同的存儲策略。同時,平臺支持實時計算、離線計算、流計算等多種計算框架。針對實時性要求高的場景,如:鍋爐燃燒工藝參數推薦、精餾塔工藝優化等業務場景,采用流計算架構進行處理,整個計算過程可在秒級完成。實時計算支持上層快速BI分析。算法模型層:工業大腦包含算法工廠功能,可以基于機器學習平臺進行算法建模,并進行算法管理、運行調試,并能到本地運行。應用運行層:提供一個本地化運行環境,讓能耗優化模型穩定運行,實時推薦優化參數,供操作人員進行控制操作。同時提供數據可視化模塊,實時展示生產運行狀態和生產管理效益數據。
5技術效果
5.1有效消除數據孤島
由于企業不同DCS/PLC生產系統中布置的多個生產控制系統,數據都分布在各自獨立系統中,數據導出較為繁瑣,數據標準不統一,形成多個數據孤島,對數據應用造成非常大的困難。數據處理工廠實現了不同工業場景下多種主流協議的接入、多源異構數據(如文本文件、日志文件、消息流、數據庫、工業OPC協議數據等)的實時接入和處理,從而保障了復雜的工業生產環境下多種設備所產生的復雜數據的采集與集中打通的需求。對全鏈路的工業體系數據進行組織管理,打通企業信息化與制造設備、生產物料、人力資源等各種資源之間的數據關聯,構建人機料法環統一數據模型,形成新工業數據倉體系,完成工業數據的資產化,并結合阿里云針對不同工業場景下的算法模型,以數據+算法的技術實現產業價值的提升。提供成熟的工業元數據管理設計服務、完善的數據安全保護方案、靈活的工業大數據標簽體系。
5.2全面提供支撐平臺
數據處理工廠提供了人工智能計算平臺、數據挖掘建模平臺、算法管理工廠等核心功能,降低了人工智能應用開放和管理成本,給本項目智能化應用提供了技術支撐。作為一個基礎工作平臺,工業大腦為企業信息化員工和其他信息化服務廠商提供了一個技術創新的環境,支持后續開發更多智能化應用,為企業持續創新提供了技術保障。
5.3逐步實現智能化應用
從海量生產數據的集成、打通到數據知識圖譜的構建,將企業的生產數據資產化,在此基礎上,運用工業數據智能服務套件針對企業業務進行提升,如:產品質量提升/良品率提升、生產設備的預測性維護、生產設備故障監測、供應鏈智能管理、生產能耗優化、企業廢料監測與處理、智能圖像質檢,通過智能化應用逐步實現企業全面智能化升級。
1.1信息處理技術在電力系統中的應用電力系統的信息是龐雜的,通過現代計算機通信處理技術,將電力系統的數據信息采集,并轉換為數字信號傳輸,成為智能電網發展的重要基礎。信息測量技術對電網的數據進行實時監測,包括電網能源的阻塞情況、各區域用電情況、用戶用電數據等,這些數據傳輸到網絡監控中心,相關部門則會作出相應的調整和控制,從而提高了工作效率。不僅如此,在輸配電過程中,通過信息控制系統,還能實現對電力系統關鍵數據的控制,系統會根據所發出的信號,及時地調整電網運行狀況,并迅速地對故障進行診斷,作出準確的決策。
1.2光纖通信技術在電力系統中的應用現代化通信技術通過光纜架構起高效運轉的世界,電力工業中的光纜主要光纖復合架空地線和全介質自承式架型空光纜,這些光纜的成本造價要比傳統的光纜高,但是從電力工業的長遠發展來看,不僅提升了電力工業桿路資源的利用率,同時也降低了通信能源的損耗。另外,同步數字系列(SDH)設備在電力系統的運用也越來越受青睞,因為SDH較原來的準同步數字系列(PDH)有了更大的進步,在提供網絡同步方面提供了更大的便利,同時也增強了電力通信系統的可靠性。目前,光纖通信技術在促進電力系統穩定協調方面具有重要作用,根據光纖通信的特性及電力系統發展的需求,光纖通信技術在電力系統的應用還有待更大力度的開發。
2信息通信技術在電力工業的發展趨勢
2.1信息通信技術與電力工業的關系趨勢現代化電力工業的發展,使信息通信技術與電力工業的關系日益加深,信息通信技術已經成為電力工業建設重要的組成部分。信息通信技術不僅有力地支撐了電力工業安全穩定生產輸送、電網調度等基礎內容,同時還為電力工業迎接市場挑戰提供了充分的條件。不斷拓展的通信技術在電力工業中的應用還需要更廣泛更深入的開發,將無線通信、光纖等通信技術的優勢充分地發揮到電力工業的發展中,提升通信技術在對電力工業的數據傳輸、自動化調整、實時監控、有效控制上,為實現跨大區聯網、擴大電力工業規模提供科學有效的技術保障。未來信息通信技術將成為電力工業發展的基礎,電力工業將是信息通信技術發展的重要平臺,二者相互促進,為社會建設進步作出更積極的貢獻。
2.2信息通信技術在電力工業應用趨勢智能電網建設需要更具效率的信息化數據采集、傳輸及處理,作為電力工業發展的主要方向,智能電網的發展必須依靠信息通信技術。信息處理技術能夠更好地掌控電力系統,當電力系統出現故障或異常時,會及時地反饋并做出適當的處理,從而保持電力系統順利運行。信息通信技術將會與電力系統產生更多領域的融合,如網絡通訊、數字信息技術將會促進更多電力系統的相互聯系,使信息資源得到更廣泛的利用,減少資源的浪費?,F代化電力系統建設要在市場化的經濟環境中獲得更多主動,就必須充分利用信息通信技術來實現電網的調度與控制,建立完善的智能化電網體系,使電力系統能夠覆蓋更廣泛的范圍。
3結語