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自動化設備管理系統即通過對計算機技術、通信技術以及管理技術的綜合運用實現系統數據的采集、分析等管理工作,以保證管理系統的有效性。但是,由于自動化設備是一門新興的學科,因此在實際應用的很多方面還存在著很多的不完善地方。主要存在的問題如下所示:
1.1依賴性強,不能完全自動化管理
就目前的自動化設備的管理系統在很多復雜、強度大的實際運用中,自動化管理很難做到設備的完全智能化,還需要人為管理和文檔管理的協助進行記錄、管理設備信息,給管理工作帶來諸多不便。因此,對于目前自動化設備的管理系統,亟待解決的問題便是讓自動化管理達到“一勞永逸”的效果。
1.2自動化管理系統設備水平低
科學技術發展迅速,導致產品的更新換代日益加速,自動化技術雖然在不斷發展和完善,但隨著它的投入使用,人們對自動化設備管理系統的要求不斷提高,同時也發現了其所存在的問題,如管理系統常常對新增加的數據庫束手無策。
1.3管理水平與系統設計脫節
在混合模式下的自動化生產中,管理水平的高低直接影響著設備的使用壽命以及運行性能,但由于社會生產力的需要,現代化生產設備呈現出復雜化特點,導致設計設備對設備管理水平的要求也隨之增高,而目前的設備管理普遍采用的一次性開發,無法兼顧企業的后續需求,直接造成管理水平與生產系統設計的發展脫節,進而加大了設備的資金投入量。
1.4不能與時俱進、及時更新
由于自動化設備管理系統受到自身開發技術的限制以及設計方面更新緩慢等因素的影響,使自動化設備管理系統在實施管理時出現反應遲緩、顧此失彼的現象,即當系統數據發生改變時,其不能為此做出相應改變,如當有新的設備進入運行或者舊的設備退出運行時,自動化設備管理系統無法進行有效管理。因此,在自動化管理系統上,為保證設備能夠有效的管理工作,不僅其設計要求及時更新,而且新的數據要及時導入系統。
2自動化設備管理系統的設計與開發
針對目前混合模式下的自動化設備管理系統中所存在的不足,并有效結合當前管理系統中的機制,通過進一步研究分析社會生產對自動化設備管理的需求,提出更有效的自動化設計管理系統的構想。
2.1系統架構分析
該系統使用客戶機和服務器(Client/ServerStructs,C/S)結構,該體系結構不僅能夠有效實現自動化管理工作,同時實現附件管理、備品管理以及電子文檔管理,保證管理者可進行多類型的系統平臺操作,并且每種自動化設備都分為靜態數據管理和動態數據管理,前者主要對設備的基本技術參數進行錄入和維護,而后者則主要管理設備的調動、升級和更新。在系統操作中,為實現自動化設備的智能化管理,其設備人員可通過PC機控制數據庫服務器來實現,使管理工作更加靈活操作,進而提高自動化設備管理系統工作的效率。同時,為方便、實時處理設備管理的操作任務,減少管理系統對人工管理的依賴,可將各種屬性的自動化設備的數據庫建立在一個服務器端,使自動化設備管理系統不斷向智能化發展,促進企業的長遠發展。
2.2系統功能模塊結構
根據目前我國自動化設備的數量和類型,混合模式下的自動化信息管理系統主要分為控制系統管理、電源管理、備品備件管理以及自動化設備電子文檔管理等管理工作,根據研究分析,具有數據輸入模塊、查詢修改模塊、系統服務模塊是自動化設備管理系統需具備的基礎功能。
2.2.1數據輸入模塊
在數據輸入模塊中,通過把自動化設備的各種運行狀態的數據參數輸入到系統的數據庫,并給每個自動化設備建立獨立的電子檔案,同時實時將設備在運行時各種狀態的數據進行記錄,是實現自動化設備管理系統的第一步。
2.2.2查詢修改模塊
在查詢修改模塊中,為保證在管理系統中系統參數的準確性和真實性,當有新的設備進入運行或者舊的設備退出運行時,查新修改模塊需根據其狀態的改變對及時記錄的數據進行更新,這是實現自動化設備管理系統的關鍵。
2.2.3系統服務模塊
在系統服務模塊中,為實現數據的良好維護,需對接收的更新數據及時備份,并實時對系統加以維護,保證系統正常、安全的運行,這是實現自動化設備管理系統的保障。2.3數據管理由于設備的復雜程度越來越高,在很多領域其數據種類繁多,數據庫的系統數據會隨時間的延長不斷增加,進而降低系統性能。因此,在混合模式下的自動化設備管理中,對數據的管理需用數據轉存的方法,數據轉存即建立一個結構類似于信息系統數據庫的歷史數據庫,并在當前數據庫每個整理表上創建一個與之相對應的刪除數據庫,當需要整理數據時,刪除當前數據庫的數據并轉存到歷史數據庫中,從而實現有效的數據整理。
3自動化設備管理系統的應用與發展
隨著科學技術的發展,在我國自動化技術已廣泛應用于工業、農業、醫療以及科學研究等多方面,自動化技術也逐漸走向成熟,采用自動化管理系統,不僅可以將人從繁重、復雜的體力勞動或腦力勞動中解救出來,而且極大地提高了生產率。因此,自動化系統管理的應用領域將會越來越廣,其廣泛開發具有重大意義。主要從以下方面進行完善:
3.1提高技術人員的綜合素質
無論是在工業還是其他的領域,能否準確無誤的操作機器運行直接影響技術設備是否能夠開發并正常使用。因此,對于從事養護與操作的員工,必須提前進行專業的崗前培訓,提高職業素質,要求能夠靈活運用行業常識解決在自動化設備中可能出現的安全事故。
3.2建立管理信息系統
針對系統的開發目標,建立一套易于使用和管理、易于實現數據共享的企業級管理信息系統,從而促進自動化設備管理系統的開發。如針對自身開發在建立信息系統時,從以下幾個目標得以實現:
(1)使操作平面、操作界面、數據、臺長格式以及系統報表統一化,優化業務流程,實現各系統的能夠獨立工作,相互協調,同時,不斷改進企業數據的操作,簡化系統中的不必要的信息孤島,使業務數據能夠實時傳遞。
(2)建立一套既能滿足社會需求,又能提供現代化自動管理系統的科學管理方法,實現自動化管理系統又快又有效的開發和發展。
(3)完善各系統的信息,使領導能夠隨時動態了解各部門、財務、物流以及資金的運行狀態。
(4)為各子系統間能夠平滑連接,自動化系統管理需與外部Internet連接。
3.3完善開發平臺
自動化技術的發展離不開統一化的平臺,為自動化設備管理系統內的設置、維修及執行等環節提供一個適應現代化管理需求,集應用服務、WEB服務于一體的開放平臺,更利于其管理系統的開發,在一定程度上,不僅能夠減少項目投入生產時的花銷,還能彰顯自動化設備管理系統中的“人本理念”。
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建筑施工中,常見的問題便是環境污染。環境污染在很大程度上阻礙了辦公建筑改造工程的進展,影響工程的順利施工。根據分析,辦公建筑改造期間出現污染的原因是多個方面的,主要集中在兩個方面:(1)土地資源的使用。建筑工程改造期間,難免會擴大建筑占地面積,從而擴大企業經營規模,但對于擴充的土地資源而言,其利用率過低,導致資源浪費嚴重,對地表生態平衡帶來嚴重破壞;(2)物理條件的影響。對辦公建筑進行改造時,電磁輻射、施工噪音等污染會對辦公建筑的正常運行帶來很大影響。
2電氣工程自動化設計的在線監測系統
電氣設備的狀態維修指當電氣設備處于某種狀態時,對其進行檢測、維修操作。而電氣工程自動化設計中的在線監測系統是對電氣設備狀態進行維修的關鍵性技術,操作人員能夠根據在線監測系統顯示的相關數據,判斷電氣設備是否處于正常狀態,繼而通知技術工作人員設計施工維修方案。在線監測系統的設計,要結合電網規劃的相關標準,主要集中在下述三個方面:
2.1雷擊監測
線路是電氣設備傳輸電壓的重要載體。如果輸電線路處于異常運行狀態,勢必會影響電能的供應狀態,阻礙電氣設備的持續運行。因此,電氣工程自動化狀態維修理念要充分考慮到雷擊因素,其在線監測系統也要顧及雷電災害。雷擊監測系統的設計,要參考電氣設備的實際結構。比如,使用常規雷擊監測方案,安裝避雷設備,從而使電氣設備免受雷擊,充分發揮其保護、監測的作用。
2.2環境監測
環境因素對連接線路、電氣設備等產生的影響也比較大。電氣設備缺乏有效的保護措施,便會在一定程度上增加設備故障的發生率。因此,環境監測系統的設計,要全面監測大氣濕度、溫度以及二氧化硫等指標,當這些指標影響電氣設備的正常使用性能時,環境監測系統便會將異常信號傳輸給監控中心,提醒技術工作人員及時采取維修措施,最大限度地保護電氣系統及設備的正常運行。
2.3絕緣監測
電氣設備是否具有良好的絕緣性能,對電力系統運行的安全性具有重要影響。因此,有必要對線路絕緣性實施在線監測,以便進行狀態維修。目前,我國大多數電網在建設過程中采用的絕緣監測系統是掛網運行的絕緣子,比如玻璃、瓷以及復合絕緣子,這幾類絕緣裝置的性能都會受到外界因素的影響而逐漸減弱。為絕緣元件配備在線監測系統,可在一定程度上確保電氣設備進行穩定作業。
3電氣工程自動化狀態檢修的常用技術
近年來,電網改造工程進行得如火如荼,電氣設備的功能也日益豐富,但也出現了更多的故障表現內容,不僅增加了維修難度,也增加了設備維修人員的工作量。隨著電力科技工作的不斷發展、進步,對電氣設備進行狀態維修有了更多的輔技術,并在一定程度上降低了故障檢修的難度,確保電力系統數據的傳輸更加穩定,大幅度提高了狀態檢修工作的質量以及效率。
3.1通信技術
如今,很多辦公建筑內部的電氣設備數量、型號以及種類等比較繁雜,維修難度很大。在線監測系統進行狀態維修操作時,需要將電氣設備的異常信號迅速傳達給監控中心,從而使維修工作人員盡快實施處理方案,比如采用CDMA系統、GMS或者GPS定位系統等傳輸數字。合理使用信息傳輸技術,能夠把電氣工程的實際運行狀態實時傳輸給監控中心的工作人員,使其充分做好實時監測工作。
3.2計算機技術
當傳感器捕捉到相關信號以后,維修人員對信號進行加工處理,通過選擇出具備最優價值的電氣設備感應信號,可確保對電氣設備的后期故障實施針對性的處理。一般情況下,信息處理技術需要借助計算機,利用計算機的數據處理功能,可徹底完成數據的收集、處理以及分析等多種工作。比如,借助計算機的服務器功能,可以對搜集的信息進行自動化處理。
3.3傳感技術
狀態維修時,獲取數據的主要手段之一便是傳感技術。維修人員在電氣設備上安裝傳感器,可以定期收集電氣設備的狀態信號,從而為故障判斷提供了有效的參考依據。除此以外,傳感技術還能夠擴大電氣設備的監測范圍,準確捕捉電氣工程建設區域的所有信號,從而有效提高辦公建筑自動化的質量以及運行水平。
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關鍵詞:電力通訊;自動化設備;載波通訊;微波通訊;光纖通訊
一、電力通訊自動化設備
(一)載波通訊設備
一個完整的載波通訊系統,按功能劃分,大體分為調制系統、載供系統、自動電平調節系統、振鈴系統和增音系統。其中前四部分是載波機的主要組成。
1.載波機。電力線載波機概括起來由四部分組成:自動電平調節系統、載供系統、調制系統和振鈴系統。載波機類型不同,各自系統的構成原理、實現方式等都有所不同。調制系統:雙邊帶載波機傳輸的是上下兩個邊帶加載頻信號,只要經過一級調制即可將原始信號搬到線路頻譜;單邊帶載波機傳輸的是單邊帶抑制載頻的信號,一般要經過兩級或三級調制將原始低頻信號搬往線路頻譜。自動電平調節系統:此系統的設置是為補償各種因素所引起的傳輸電平的波動。在雙邊帶載波機中,載頻分量是常發送的,在接收端,將能夠反映通道衰減特性變化的載頻分量進行檢波、整流,而后去控制高載放大器的增益,即可實現此目的;單邊帶載波機,設置中頻調節系統,發信端的中頻載頻一方面送往中頻調幅器,另一方面經高頻調幅器的放大器送往載波通路,對方收信支路用窄帶濾波器選出中頻,放大后,一方面送中頻解調器進行同步解調另一方面作為導頻,經整流后,再去控制收信支路的增益或衰減,從而實現自動電平調節。振鈴系統:為保證調度通訊的迅速可靠,電力線載波機均設置樂自動交換系統以完成振鈴呼叫自動接續的任務。雙邊帶載波機是利用載頻分量實現自動呼叫,單邊帶載波機則設有專門的音頻振鈴信號。載供系統:其作用是向調制系統提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機中,發信端根據調制系統的需要,一般設有中頻載頻和高頻載頻,而且收信端除設有一個高頻載頻振蕩器外,中頻解調器的載頻則主要靠對方端送過來的中頻載頻,以實現載頻的“最終同步”。
2.音頻架、高頻架。在載波通訊中,如果調度所和變電站相距較遠,為了保證撥號的準確性和通訊質量,在調度所側安裝音頻架,而在變電站側安裝高頻架,兩架之間用音頻電纜連接起來。載波機按音頻架、高頻架分架安裝后,用戶線很短,通訊質量明顯提高,另外給遠動通路信號電平的調整也帶來方便。同時,話音通路四線端亦在調度所,便于與交換機接口組成專用業務通訊網。
(二)微波通訊設備
根據微波站的作用,所承擔任務的不同,微波站分為不同類型。根據站型的不同,其設備也有所不同。但一般來說,包括以下設備:終端機、收發信機、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。
1.收、發信機。微波收、發信機的主要任務就是在群路信號與微波信號之間進行頻率變換。在發信通道,頻率變換過程是將信號的頻率往高處變(群路信號變為微波信號),即上變頻。在收信通道,頻率變換過程是將信號的頻率往低處變(微波信號變為群路信號),即下變頻。
2.終端機。微波通訊系統中,必須有復用設備作為終端機,其作用是:在發信端,將各用戶的話路信號,按一定的規律組合成群頻話路信號;在收信端,將群頻話路信號,按相應規律解出各個話路信號。
(三)光纖通訊設備
光纖通訊系統主要包括光端機和光中繼機以及脈沖編碼調制PCM數字通訊設備。
1.光端機。光端機是光纖通訊系統中主要設備。它由光發送機和光接收機組成。在系統中的位置介于PCM電端機和光纖傳輸線路之間。光發送機由輸入接口、光線路碼型變換和光發送電路組成。光接收機由光接收定時再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機中還有其他輔助電路,如公務、監控、告警、輸入分配、倒換、區間通訊、電源等。在實際應用中,為了提高光端機的可靠性,往往采用熱備用方法,使系統在主備狀態下工作,正常情況下主用部分工作,當主用部分發生故障時,可自動切換到備用部分工作,目前應用較多的是一主一備方式。光端機各主要組成部分作用如下:輸入接口:將PCM綜合業務接入系統送來的信號變成二進制數字信號。光線路碼型變換:簡稱碼型變換,將輸入接口送來的普通二進制信號變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號。光發送電路:包括光驅動電路、自動光功率控制電路和自動溫度控制電路。光驅動電路將碼型變換后的信號變換成光信號向對方傳輸。光接收電路:將通過光纖送來的光脈沖信號變換成電信號,并進行放大,均衡改善脈沖波形,清除碼間干擾。定時再生電路:由定時提出和再生兩部分組成,從均衡以后的信號流中抽取定時器,再經定時判決,產生出規則波形的線路碼信號流。光線路碼型反變換:簡稱碼型反變換。將再生出來的線路信號還原成普通二進制信號流。光端機一般采用條架結構,單元框方式。不同速率下工作的光端機,單元框的組成情況也不同。
2.光中繼機。在進行長距離光傳輸時,由于受發送光功率、接收機靈敏度、光纖線路衰耗等限制,光端機之間的最大傳輸距離是有限的。例如34Mbit/s光端機的傳輸距離一般在50~60km的范圍,155Mbit/s光端機的傳輸距離一般在40~55km的范圍,若傳輸距離超過這些范圍,則通常須考慮加中繼機,相當于光纖傳輸的接力站,這樣可以將傳輸距離大大延長。由于光中繼機的作用可知,光中繼機應由光接收機、定時、再生、光發送等電路組成。一般情況下,可以看成是沒有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機背靠背的相連。因此,光中繼機總的來說比光端機簡單,為了實現雙向傳輸,在中繼站,每個傳輸方向必須設置中繼,對于一個系統的光中繼機的兩套收、發設備,公務部分是公共的。
3.數字通訊設備。一般來說,數字通訊設備包括PCM基群和高次群復接設備。PCM基群設備是將模擬的話音信號通過脈沖編碼、調制,變成數字信號,再通過數字復接技術,將多路PCM信號變成一路基群速率為2048Mbit/s信
號進行傳送,以及將收到的PCM基群信號通過相反的處理過程,還原成模擬的話音信號的一種設備。
二、電力通訊網絡的工作模式
通訊的目的是為了傳送、交換信息。雖然信息有多種形式(如語音,圖像或文字等),但一般通訊系統的組成都可以概括為:信源是指信息的產生來源,這些信息都是非電信息,要轉換成電信號,需要一種變換器,即輸
入設備。交換設備是溝通輸入設備與發送設備的接續裝置。它可以經濟地使用發信設備,提高發信設備的利用率。發送設備的任務是將各種信息的電信號經過處理(如調制、濾波、放大等)使之滿足信道傳輸的要求,并經濟有效地利用信道。載波通訊中,載波機的發信部分就是一種發送設備。信道是信息傳輸的媒介,概括地講分有線信道和無線信道。信號在傳輸過程中,還會受到來自系統內部噪聲和外界各種無用信號的干擾各種形式的噪聲集中在一起用一個噪聲源表示。接收設備和輸出設備的作用與發送設備和輸入設備作用相反,它們是接收線路傳輸的信息,并把它恢復為原始信息形式,完成通訊。在電力工業中,現已形成以網局及省局為中心的專用通訊網,并且已開通包括全國各大城市的跨省長途通訊干線網絡。在現行的通訊網中光纖通訊已占主導地位。隨著電力工業的發展,大電站、大機組、超高壓輸電線路不斷增加,電網規模越來越大;通訊技術發展突飛猛進,裝備水平不斷提高,更新周期明顯縮短。數字微波、衛星通訊、移動通訊、對流層散射通訊、特高頻通訊、擴展頻譜通訊、數字程控交換機以及數據網等新興通訊技術在電力系統中會得以逐漸推廣與應用。
三、結語
在合理規劃、設計和實施各種網絡的基礎上,如何為電力系統提供種類繁多、質量可靠的服務,就成為擺在電力通訊部門面前的一個重要課題,而建立一個綜合、高效的電力系統通訊資源管理系統則是解決這一問題的一項重要基礎工程,具有十分重要的理論意義和應用價值。
參考文獻