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随着现代社会经济的快速发展,以及计算机网络信息技术的推广普及.在现代社会计算机软件应用范围极大扩展,几乎囊括了社会经济的所有领域,这种情况下计算机软件的开发工作也逐渐成为一个涉及广泛的庞大产业。下面是读文网小编为大家整理的计算机软件技术基础论文,供大家参考。
1计算机软件技术的不可靠性分析表现
(1)被其他程序入侵
计算机软件本身的漏洞可能导致病毒的入侵,除此之外,网络黑客也可以对计算机程序进行篡改,这些意外通常是无法避免的,网络本身的开放特点、软件本身的漏洞都是入侵发生的原因,而这些入侵常常难以预测,入侵结果很可能是通过代码篡改的方式,导致软件无法运行或者错误运行。
(2)人为设计缺陷BUG
其实计算机硬件与软件的可靠性有许多相似之处,比如两者都是看故障的几率,判断稳定性,但是硬件与软件的最大不同是,硬件的决定要素是物质,而软件的决定要素是人,因为软件是一种人的“创作”,是设计者为满足用户的需求,而设计、分析的程序,每个环节都是以人的思维为基础而进行的。人类思维能力的限制、导致软件很难避免地出现一些疏漏,也就是我们常说的BUG,而这种BUG在软件测试中潜伏性很强,不容易被发现,这些BUG只有在特定的情况下才会发挥其作用,让软件崩溃或者是小,所以说,人为的设计失误,同样是计算机软件不可靠的主要表现。
(3)复原的难度
从计算机软件维护和修复的角度来看,对软件功能恢复存在相当大的难度,一般来说我们只能够重新设计。这一点,同样是计算机软件不可靠性的表现。
2影响软件技术的不可靠性的因素
(1)软件的设计误差
设计误差指的是软件设计过程中出现的人为错误,第一种是因为对用户需求的把握不够而造成的分析误差,因为对用户的要求没有理解透彻,开发者与用户的要求得不到统一,就会出现软件设计不合理的情况。第二种是编码不正确,语法错误,设计错误,这是一种设计错误,与设计者的技术水平关联系很大,第三是设计中没有发现软件运行的特殊情况,而出现设计的死角,这种情况一般测试很难发现,而在软件的运行过程中容易出现,第四是文档内容错误,一般是设计者的失误,比较容易修正。
(2)开发过程的全面控制
计算机软件在开发过程的各阶段,缺少各个阶段的测评,因为软件设计者需要保证每个环节都能按照计划进行,需要在各个环节都对软件进行审核,明确每个阶段的标准,除了参与设计的设计师之外,管理者、监管师都需要参与到设计评审。评审组的主要任务是审核设计师提交的软件文档是否执行了上一个阶段软件文档的标准和要求。评审组在之后需要对软件进行审核后,给出文字说明意见,软件设计者需要按照意见对软件进行修整,减少软件日后出血问题的几率。
(3)软件测试系统的缺乏
我国仍然缺乏开发质量测试机制,我国的软件开发人员从设计到检测,都是自我设计、编制、测试,软件设计的过程以设计人员自我为中心,加之软件技术开发配置管理方面也没有建立严格的软件配置体制,软件开发的技术管理不足,技术人员设计规范意识不强,也存在着乱改设计、说明与设计编写不想符合的情况,也增多了软件开发设计中的错误,由此可见,开发模式本身存在很多问题,是软件不可靠的原因。
3结语
软件自身必然存在思考的漏洞,技术人员在不断的研究总结中,早期能够发现错误,并且及时改正,如果软件设计后期发现错误,想要改好就非常有难度。由此,可以推断,想要提高软件的可靠性,在分析时候就需要更仔细、更客观地分析软件设计,除此之外,还需要研究一些更全面更细致的软件可靠性检测方法.
当前,我国的计算机网络技术水平越来越高,这项技术的发展给人们的生产和生活带来了很大的益处,人们的生活方式也在这一过程中发生了非常大的转变,尤其在计算机软件技术方面,其发展更加迅速,最近几年出现了很多新的软件技术,同时其在很多领域都得到了应用,因此其对整个社会发展都有着十分积极的作用。
1计算机软件开发技术的现状
1.1计算机软件的定义
计算机软件通常是借助软件开发技术而形成的一系列应用软件,或者是软件应用系统,这项技术也成为了计算机技术发展的一个重要的产物。应用软件在使用的过程中可以为人们解决生活和生产当中遇到的具体问题,这也给人们带来了非常大的方便。最近几年,安卓系统的功能得到了非常显著的完善,所以在该系统的支持下,各种社交、购物和学习软件都得到了较为广泛的应用。在计算机运行的过程中,应用软件和软件系统是重要的组成部分,同时它也成为了用户正常享有计算机多种功能的一个重要的基础和前提。
1.2发展现状
计算机技术在发展的过程中最为显著的一个特征就就是其更新的速度非常快,从计算机出现到现在,计算机已经广泛的普及到寻常百姓家。这样的发展态势也很大程度上移动了软件开发的发展,当前,我国软件开发行业有了非常明显的发展,在这样的情况下,需要更多专业的软件人才才能满足行业内部的发展,我国的软件开发行业在这一过程中必须要有充足的人员支持,所以最近几年,我国的软件开发行业在不断的进步,软件开发方面的专业人才在数量上也有了非常显著的提升。
2计算机软件开发技术的重要性
计算机软件是计算机实现功能的一个必备的条件,同时它也在很大程度上推动了我国信息技术的发展和演变,在这一过程中,它对于网络的普及起到了十分积极的推动作用。软件应用的范围越来越广,在这样的情况下也促进了远程控制以及相关网络技术的发展和演变,在这样的情况下人们对网络的使用需求大大提升,而网络的广泛应用反过来又对软件开发领域的发展起到了非常重要的作用。而计算机应用技术的改进也是离不开软件开发技术和网络技术的。当前科技在社会发展中所占的位置越来越重要,在这样的情况下,计算机软件开发技术一定要掌握整个社会发展的趋势,在此基础上对技术进行大胆的创新,同时在这一过程中还要积极的面对时代发展中的种种挑战,这样一来也可以给用户提供更大的便利。
3计算机软件开发技术的主要方式
当前,我国的计算机软件已经经过了较长时间内的发展,计算机软件方面已经逐渐从青涩走向了成熟,在这样的情况下也衍生出多种计算机软件开发的方式,最为主要的方式有三种,一种是计算机软件生命周期法,一种是原型化方法,最后一种是自动形成的系统开发法。生命周期法通常也被人们叫做结构化系统开发法,这种方式在国外的软件开发发展中得到了较为广泛的应用,这种方式在复杂性较高的大型软件开发当中能够体现出非常显著的优势。在软件开发的过程中,它是将整个工作划分成了不同的板块,之后按照板块划分的顺序来完成所有的工作。各个板块的工作任务都非常明确,同时其针对性也比较强,这样一来就在很大程度上简化了软件开发的程序和过程。但是采用这种方法进行软件开发一般情况下需要耗费很长的时间,只有在完成了上个板块的工作之后才能进行下一版块的设计和开发。原型化开发法是一种非常常见的软件开发方式,这种方式通常是开发人员在对软件开发之前就构成一个统一的系统构想,根据这个构想可以开发出一个原型,将其投入运行,在运行的过程中对一些不是十分完善的地方加以调整,最终满足所有的要求。这种开发方式对开发过程中的要求比较严格也比较明确,研发中不需要较长的周期,但是不能使用在大规模的软件开发工作中。自动式软件开发技术通常就是要在开发的过程中对软件开发的最终目的和自身具备的功能予以明确,在开发工作中不需要对整个过程进行十分详细的解释说明,这种方式能够按照系统设计的实际需要自动完成设计和编码工作。
4计算机软件开发技术的应用
计算机软件的开发主要是为了满足人们生活的需要,将计算机软件安装在计算机上,并发挥其功能这才是计算机软件开发的真正目的。比如将两种不同的软件进行应用,第一种为VB6.0+Acess,第二种为Web+Xml+ActiveX,第一种可以直接在电脑运行,第二种则需要安装一些组件,更改浏览器,因为第二个系统和计算机本身的系统不兼容。当两种软件都安装之后,然后对两种软件进行运行观察,我们可以发现,第一种系统运行过程中基本很流畅,不需要任何修改,很多用户都会选择这种系统,随着应用的人增加,系统的运行速度会相应降低,这时候需要人工做出调整。第二种系统在运行的过程中由于受到各种限制,会在使用过程中造成很多困扰,所以选择这种用户的人会很少。所以在计算机软件技术开发中需要根据人们的实际生活需要进行开发设计。
5计算机软件技术未来的发展趋势
5.1服务化趋势
我们通常所说的服务化趋势就是软件技术开发工作当中直接针对客户的个性化需求对软件进行设计和开发,从而充分的满足客户的需求,这也是当今软件开发者必须要用自己的努力去完成的一个目标。
5.2网络化趋势
网格化是网络化的一种重要的展现形式,当前,我国互联网的发展水平在不断提升,这样也就使得世界之间的距离越来越近,网格化也是网络化发展的一个重要的趋势,它能够为不同地区的人民提供更加高质量的服务。
5.3开放化趋势
开放化实际上指的就是软件的源代码开发标准化以及软件产品的标准化,在这一过程中,对技术进行开放化处理可以使得更多软件开发业内的人士相互学习,相互借鉴,这样对产品质量和性能的提升有着十分积极的推动作用,同时对软件开发整体的发展也起到了十分重要的作用。
6结语
计算机软件开发技术经过几十年的发展,虽然已经趋近成熟,但是只要能够更好的满足人们的需要,设计出更加合理更加人性化的软件,一样可以将软件开发技术提升到另一个高度,所以在新时代的软件开发中既要根据实际需要选择合适的技术又要根据市场需要设计出合适的产品。
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软件工程管理是软件企业最为主要的工作之一,是有效保证软件开发进度与成本等最为重要的要素。下面是读文网小编为大家整理的软件技术工程管理论文,供大家参考。
一、计算机软件工程管理的主要内容
1.软件开发组织机构管理
这里所说的组织,不只是简单的将计算机开发人员汇合在一起,而是重视这个计算机软件开发组织的人员分配情况。这样有利成员分工明确,责任落实到位。但是在实际工作中,由于各个管理项目的要求不同,无法对整个组织机构提出统一的规章制度。
2.计算机软件开发工程工作人员的管理
在信息技术不断发展过程中,作为软件开发工作人员便是这个领域的主体。主要负责各个软件项目的设计与实施,其中包括搜寻项目的资料、改编各种应用程序、工程完毕之后的处理事件等。各项工作都需要不同岗位的工作人员共同完成;同时,在实际开发进展过程中,应该有效结合各个工程项目的规模、性质等,然后科学合理的安排计算机软件项目的开发人员,坚持做到分工明确;最后,坚持具体问题具体分析的原则,充分了解工作人员的业务素质,坚持做到科学合理的配置资源。在工作人员的素质要求上,除了具备专业业务素质之外,还应该具备良好的团队合作能力,这样工作人员才能够共同完成开发的计算机软件工程。
3.实施对计算机软件开发各个用户进行管理
实践是检验真理的唯一标准。要想证明软件开发项目是否具备优势,最重要在于用户的使用。因此,在项目开发进行之前,应该对市场进行充分了解。不仅要了解用户对计算机软件的需求有多大,还应该了解大部分用户的操作习惯。通过这样开发部门与外界的联系,让用户对所使用的软件提出自己的看法,这样便能够有效增强计算机软件的实用性。
4.软件开发过程设置档案资料管理
在现实生活中,工作人员应该将计算机软件开发的各个流程记录到档案中进行有效管理,为下一个阶段的开发工作打下坚实的基础;通过实施档案资料管理,又方便了软件工程后期的查询工作,有效提高了计算机软件开发的保障性。因此,在计算机软件工程的开发过程中,应该不断提高项目档案资料的重视程度,有效提高计算机软件开发管理的效率和水平。
二、强化计算机软件工程管理的对策
1.完善计算机软件工程管理体系,提高项目开发效率
在社会不断发展过程中,为了推动计算机软件工程开发项目更好的发展,应该逐步构建起完善的工程管理体系。其一,要想构建起完善的工程管理体系,便应该有效认识到人才在工程项目开发中所起到的积极作用。充分调动工作员工的主观能动性,确保各个软件开发项目安全快速的完成;其二是强化计算机软件工程应用相关知识渗透力度。不断加强工作人员的专业知识培训,充分了解最新软件的知识,坚持理论联系实际的原则,有效运用到具体的项目开发中。这样便能够大大提高软件开发的利用价值,从而提高工程项目的管理效率;其三是制定奖惩机制,从而推动项目工程效益能够顺利实现。
2.强化软件风险管理,抓好进度发展
为了推动计算机软件工程更好的发展,首先应该构建完善的风险管理体系。作为开发人员,应该具备风险意识。然后通过充分利用空余时间学习风险管理知识,能够很容易识别出软件开发过程中存在的风险,然后根据实际情况选择科学的防护措施,在必要的时候还应该提交工程风险报告单;其次是,坚持定期做好计算机软件的风险控制管理。其中对于一个历时时间之久的计算机软件工程项目来说,更应该坚持将项目风险管理落实到整个过程中,对出现的风险问题,及时采取处理措施,从而将项目进行过程中带来的损失降到最低的限度。但是在实际操作过程中,一般主要采取规范、转移等措施处理风险;最后,还应该有效强化计算机软件工程开发的进度管理,大力提高工程管理的效率水平,降低开发成本。工作人员还应该坚持理论联系实际,通过有效结合计算机软件工程项目的实际情况,然后制定科学合理的管理工作日志。这样能够对各个工程项目实行有效的监督,从而确保各项计算机软件工作能够安全顺利的完成。
3.提高团队合作管理水平,提高团队协作力量
在计算机软件项目的开发过程中,一个优秀的团队占有非常重要的地位,是实现计算机软件工程管理的重要保障。因此,强化项目管理的团队管理,对实现工程项目起着非常积极的作用。其中主要表现在以下几个方面:其一,不断加强项目开发人员之间的沟通与联系,不断整合团队意识渗透;其二是明确项目开发过程中各个岗位人员的分工情况。在充分了解项目开发的实际情况时,再进行科学合理的分配,将具体的工作落实到每个人身上,从而确保计算机软件工程顺利进行;其三是充分调动整个软件项目部门员工的积极性,确保项目开发过程中的每个员工都能够全身心的参与,有效激发团队成员的潜力,共同做好软件工程的管理工作。
三、计算机软件工程的应用
随着现代社会快速发展,网络信息技术也得到快速发展。由于计算机技术具备较高的准确性、方便、高效,从而确保计算机软件工程的开发得到更广泛的推广。随着计算机技术不断深入,在人们的生活中,越来越离不开计算机。其中计算机软件的应用范围主要包括:办公、电子商务、游戏、音乐、电子邮件等。更重要的是在现代的航空、农业、银行等各个生活领域都大量采用计算机软件工作。其中由于计算机软件工程在开发过程中基本上属于一个非常重要的工程项目,在软件开发过程中也越来越人性化。计算机软件在开发过程中,具有自己独特的要求,同时还需要经验丰富的工作人员才能够胜任软件开发工作。同时,在软件研究过程中,工作人员还应该认真仔细,不断去总结工作过程中所出现的问题,然后及时采取处理措施。因为,计算机应用的各个环节与其他环节之间都存在着密切的联系。对于工作人员来说,计算机软件工程的开发工作是非常复杂的,因此,要不断去克服重重困难,不断去探索。这样便能够促使计算机软件变得更加方便快捷。其中主要体现在以下几个方面:其一,学校老师应用方面。学校老师可以利用计算机制作PPT教案,这样能够让知识点更加直观的呈现在同学们的面前。学生也可以直接通过网络加强与老师之间的沟通交流。有的学校,在学生入学登记时,也直接采用计算机进行登记;各种消费也直接通过计算机软件来进行管理。这样当学校任何一个事情出现问题时,都能够很容易的查出来。从而通过计算机软件能够大大提高学校管理效率;其二是像医院、KTV、大型的企业等几乎都应用到了计算机软件。这个软件在开发的整个过程中,各个因素之间都存在着密切的联系,从而形成相互影响、相互制约的现象。因此,必须加大计算机软件的开发控制力度,确保研发出来的计算机软件的质量。针对目前的形势来说,计算机软件的应用范围更加广泛,软件工程也得到了实质性的解决。因此,要想解决这个问题,便需要不断改善计算机软件工程的开发条件。但是,就目前计算机软件的开发空间来说,仍然落后于其他国家,还具有较大的发展空间。所以,我们就应该努力去解决各种困难,不断解决这些问题。这样就促使计算机软件的开发空间变得更宽、更大了,应该让更多的人们去认识认识、了解并且去应用它,让它得到更大的发挥,带动我们国家的经济能力,把人们的生活水平提高,为我们国家的发展做出贡献。
四、总结
综上所述,在不断变化的社会环境中,计算机与网络信息技术不断得到发展。同时在实际应用过程中,计算机软件工程也表现出了良好的准确性、方便性,从而促使计算机网络信息技术在各个领域得到了较好的发展。因此,从这个方面便可以看出,在现代社会快速发展的背景下,为计算机软件工程开发起到了非常重大的作用。不断提高计算机软件工程项目管理的水平,不断投入更多的人力物力,同时通过运用新方法、新手段,能够促使计算机软件工程开发更好的发展,从而促使软件工程为社会带来更多经济效益。
1我国三维算量软件的应用现状
目前,三维算量软件已逐渐应用于工程管理、造价领域等,对该软件的使用者越来越多。但是在建筑方面的使用者却比较少,主要由以下几方面的原因造成现在的局面。首先,使用三维算量软件的话,都需要进行建模,而对图形的输入操作比较繁琐,这就在一定程度上要求使用者具有一定的计算机水平。而现在,我国大部分施工管理人员和造价工程师在计算机的使用方面还不能够达到上述要求。其次,由于设计图纸的不够规范,图层设计杂乱无章等方面的原因,大大降低了三维算量软件的自动识别率。再次,有一些工程人员或造价人员不能及时拿到电子图纸,导致建模工作变得复杂,加重了他们的工作量。另外,市场上三维算量软件的种类繁多,数据接口大不相同,导致软件在读图时出现错误,影响实际效果。最后是由于软件的开发成本过高,限制了软件的使用范围。
2三维算量软件在工程管理中的重要特性
传统的手工计算工程量的过程相当繁琐,如需要翻看图纸、列计算式、计算分项工程量等,恰恰相反的是,三维算量软件就是省去了这些繁琐的过程,能够实现快速三维图形建模等,直接通过计算机进行计算,精确度高且速度更快,完全实现工程量计算的自动化,规范化和智能化。因此,在工程管理过程中,三维算量软件扮演着重要作用,其特性主要体现以下几个方面:首先,操作简单且界面清晰,能够有效兼容现在常用的电子文档,同时能迅速识别出电子图纸的墙、梁等。其次,能够对计算过程和工程建模过程有一定监督作用,具有修改查询或控制模型的信息。而在建模和计算的过程中,一旦出现错误,操作者可以快速对计算环境进行检查并修改,节约时间,十分方便。另外,在工程统计过程中,对于重合的结构可进行删减,对于标准层计算可进行复制,使得计算效果得到进一步提升。而在核对成本方面,可采用自行套用定额锁对信息进行完整换算,有效提高精确度。接着在工程的设计中,借助几何尺寸的构建对工程量和钢筋数量进行核对,从而实现工程量的自动分类,计算和汇总过程。最后,根据工程构件的实际形状,利用软件的开发功能对其进行补充或修改,从而使造价得到有效控制,同时使工程量的计算更加精确。
3三维算量软件在工程管理中的实践应用
三维算量软件在工程管理中的应用很多,其主要体现在工程管理中的工程造价及施工过程等方面。首先,我们要对工程基本特征和性质进行定义设置。如对计量模式的设置,它就包括工程名称、需要采用哪种计算规则、套用什么类型的定额等,而楼层设置包括楼层的标高和层高、有多少楼层等,只有这样,才能使之后的图形绘制和工程量的计算的准确度得到保证,使工程费用得到合理利用,才能有效控制成本。其次,我们可以根据纵横轴网和施工图的点位信息,确认出柱的位置,然后根据柱之间的轴网生成梁,而在柱和梁围生成的空间范围生产相对的板,接着根据板的边线生成梁和墙,同时在墙上设置出门、窗等位置,这样建筑的基本框架就可以产生了。最后,我们根据框架结构对立体封闭的区域设置天棚、屋面、地面等建筑部位的工程量信息。最后,我们可以根据楼梯、建筑等其他构件对参数进行定义,待一切数据结束之后,三维算量软件系统便开始对工程进行自动统计分析,大概一分钟就可以完成成千上百的分部分项工程量的计算,从而获得我们所需要的各种数据,如砖砌体的体积、梁、板、柱的砼体积等数据。
工程施工过程中,三维算量软件的应用范围则比较广泛,一般情况下,在进行施工阶段。首先,三维算量软件可以对工程的施工量进行计算。在工程管理过程中,每一项工程完成后都需要对总体工程量进行分层和分段的计算,使工程资金运转、产品的采购和分配等要求得到满足。运用三维算量软件可以有效提高节点工程量统计精确度。其次,在工程的计划和监控阶段,三维算量软件可通过最简单的方式完成工程计划和工程量的结算,同时在计算机中通过模拟形态显示时间工程的效果得到全面呈现,一旦发现问题就可以立即进行修改。再次,三维算量软件应用与变更管理功能。在设计过程中,三维算量软件可根据实际情况直接对原图纸进行增加或删减构件,也就是说三维算量软件可以通过每次对变更图纸的信息输入自动的删减或增加相应的工程量。最后,使用三维算量软件可以提前对施工图纸进行审核,进而提前发现问题,从而保证施工技术的质量。总之,三维算量软件可以给施工管理阶段提供很多便利条件,然而,这一系统还处于发展阶段,若将图形软件的自动化程度进一步加强和提高,那么,三维算量软件将为工程管理带来重大变革。
4结束语
通过以上所述,三维算量软件在工程管理中具有重要作用和实践应用。在工程量的计算中,不仅可以工程的计算精度,还可以降低成本费用。而在施工管理中,还可以对成本、材料等方面进行调控。相信在未来的发展中,三维算量软件将会在工程管理中得到全面普及和应用,在保证工程质量的同时最大限度的提高经济效益。
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由于信息时代的到来,计算机发展十分迅速,特别是计算机软件技术,近年来有着突飞猛进的发展。下面是读文网小编为大家整理的计算机软件技术论文,供大家参考。
摘要:自动气象站设备是获得气象数据的终端仪器,它的性能和正常运行离不开使用者的细心维护。本文主要针对软件技术在自动气象站的应用进行了研究,并针对应用中出现的常见问题解决进行了探讨。自动气象站在自动气象系统占有重要地位,自动气象站在运行过程中可以通过有线、数传电台、GPRS移动通讯等多种通讯方法与气象中心计算机进行通讯,能够及时将气象数据传输到气象中心,便于计算机气象数据库用于统计分析和处理。
关键词:自动气象站;技术问题;解决办法
自动气象站用于对风向、风速、雨量、气温、相对湿度、气压、能见度等气象要素进行24小时现场监测。在自动气象站运行过程中,不断出现自动站业务软件的技术问题,如何解决这些问题,是做好自动气象站工作的基本保证,只有解决了这些技术问题,才能使自动气象站正常采集各项常规资料,传输分钟和小时资料。
1软件技术在自动气象站应用的重要性
(1)缓解了地面观测人员的工作压力和工作强度。随着中国气象局出台的《综合气象观测系统发展规划(2010-2015)》的整体推进,加快了适应规划要求的地面气象观测业务体制建立,大力推广了软件技术在自动气象站的应用,由于软件技术的推广,方便了气象工作人员,许多观测项目取消了人工观测和夜间连续观测。
(2)随着软件技术的应用,使用软件技术的新型自动气象站也开始逐步在各基层气象台站列装。通过对新型自动气象站技术投入应用,软件技术的应用使得基层台站地面观测业务的自动化运行得到了有力的保障,在运行过程中,大多数自动气象站出现故障,系统都能在第一时间告知到责任人,从而使得工作人员可以及时采取措施处理,降低故障率。同时也减轻了地面观测人员的工作强度。
(3)软件技术的应用对基层气象台站而言意义非凡,通过使用软件技术,可以及时应对地面观测业务运行中常出现的例如观测数据缺测以及观测要素数据异常,以及由于通信网络故障造成的数据无法及时上传等情况,工作中观测员不可能全天候守在值班室内,以往一些故障的出现常常会影响气象工作的开展,但通过应用软件技术,可以使观测员能实时获知这些故障信息从而及时采取相应措施进行处理。
2自动气象站常用软件的应用
(1)数据要素监控程序应用主要是利用对自动气象站分钟数据文件进行实时监测,然后由工作人员依据数据判断是否发送报警信息。应用软件程序在应用中发现问题,立即通过读取站号、短信告警手机号码、短信数据库IP地址等信息,并进行检查当日分钟数据文件是否存在,如果所检测若文件不存在,程序就会立即发送短信告警。一般情况下软件都会按照要素位长及排位顺序规则将数据记录中的日期、风、温、压、湿、地温、能见度等要素分离出来,然后根据程序需要对数据进行判断,如果发现出现缺测及超出阀值等,在满足系统报警条件的情况下,系统程序就会发送短信报警。并及时将运行情况记入运行日志后退出。
(2)网络传输监控程序应用中会对自动气象站所在的网络环境和自动站文件上传情况进行监控。该程序每五分钟运行一次。应用软件技术在应用中会对自动气象站终端微机、局域网交换机、路由器、文件接收服务器等进行有效测试,看是否设备运行正常。如果检测发现故障,系统软件会立即将详细故障信息发送短信告警。最后,将运行情况记入运行日志,程序退出。
(3)数据要素监控程序在应用时,会依据系统记录号公式选择当前记录并完成要素进行分离,然后对分离要素数据执行判断,根据规划规定,当正常观测要素位置出现“----”或者“https://https://”时,就表明系统数据缺测,当超出阈值时,则表明数据失效,系统会针对这两种情况进行发送短信报警。
(4)主控机以WINDOWS作为操作平台,控制软件应用多为实时多任务方式,系统处理功能包含了目前台站的所有业务工作并实现了自动化。系统在应用中还增加了许多适应未来发展需求的扩展功能及气象服务功能。软件技术在应用时会实时进行采集控制,数据的最终计算处理、参数的修正、质量控制、报文编辑、数据存贮、数据显示,故障诊断等等,从而有效的检测系统的应用情况,以及及时进行故障报警。
3软件的维护
(1)采集器系统是在器材出厂前就安装好在单片机内,相对而言,系统的日常维护比较简单,一般情况下,平时只需要对采集器内部存在存储器进行检测维护就行,在维护时只要把因为长期运行而产生的电子碎片定期清空,避免采集器出现数据无法读取等错误就行。
(2)通讯组网接口软件中的“网络主通道”不可能一直为绿色,在重启软件后为红色是正常情况,只有传输正常后变为绿色,以后有两种情况:第一是一直保持为绿色,表示网络一直为连接;另一种是变成红色,也是正常情况,表示在空闲状态下,网络暂时中断,只要在传输时能够连接也可视为正常。
(3)对于地面气象测报业务软件的维护,则需要工作人员进行经常检查,看其运行时,系统的各项参数设置是否准确,是否需要及时地更新和下载升级及补丁程序,避免软件升级不及时或出现漏洞;在检测时一般要做好网络无法连接应对工作,应用中要注意在电脑上设置好拨号网络,如果在出现紧急情况,无法使用光纤时,要紧急地采用电话拨号上网的方式保证自动站观测数据及时传送。
(4)系统实时监测新型自动气象站分钟数据文件,软件通过检测数据文件判断自动气象站及自动站终端微机的观测业务程序是否发生故障,通过检测数据文件中的各要素数据是否缺测以及是否超出阀值,从而进行判断采集器、相应传感器及线缆是否存在故障;通过监测自动站网络环境判断报文发送过程中经过的重要节点如自动站终端微机、局域网网络交换机、路由器以及省局报文接收服务器是否出现故障。经过检测,软件检测出故障后,立即以信息的方式报警,并发送给观测员,帮助他们快速的排除故障。
4结语
综上所述,虽然在软件应用上取得了一些成绩,但自动气象站在应用运行期间,会因为人工资料输入、日常维护及故障处理、软件重装等过程操作不当,或维护不及时,在运行中出现这样或那样的问题,仍然需要及时维护,以便保证自动站数据的实时性及准确性。
【摘要】在计算机技术飞速发展的今天,计算机软件技术已经被广泛的应用于各个领域。软件技术与硬件技术相比较,其发展的空间更为广阔、应用的领域更为广泛,因此计算机软件技术得到了关注和发展。传感器在计算机软件技术中占有非常重要的位置,文中笔者结合实践,分析了计算机软件技术中的传感器原理。
【关键词】计算机软件技术;传感器;原理
物联网被认为是继互联网之后的又一次技术革命,它已经引起了社会的广泛关注,且已经运用到各个领域,取得了一定的成果。传感器技术是物联网世界中非常重要的支撑技术,掌握传感器的原理,可以合理的运用传感器,制作识别物品的唯一识别码,从而使自然接所有的终端成为物联网组网的各个客户节点。下文中,笔者介绍了传感器的原理,探究了传感器的具体应用。
1传感器的概念
传感器是一种装置,它就像人类的感官一样,感知外界的信息且将信息转化成为可以利用的信号。传感器得到了广泛的应用,一般是将感知到的模拟信号转化成为电信号,就是通常所说的“模数变化过程”。传感器主要有传感器末梢(感知外界信息的元件)和信号变化装置两部分组成,其中有一类传感器是将上述两部分结合在一起的。
2传感器分类
传感器被广泛的应用于各个领取,且都取得了一定的成果。要想充分掌握各种传感器,将各种传感器合理的运用到实践中,就必须要充分了解传感器的原理。分文别类,是了解掌握传感器的方法之一。将传感器分类使,我们可以按照化学反应的应用原理、按照传感器的应用功能、按照传感器的物理通途等进行分类。笔者在此介绍了几种常用的传感器。
2.1温度传感器
热敏元件是温度传感器的核心部件,温度传感器的应用非常。在日常的温度传感器中,常常会见到的就是双金属片构成的热敏软件、各种热电阻(铜、铂以及半导体)构成的热敏软件、热电偶构成的热敏元件等。半导体热敏传感器的显著特点就是体积非常小、灵敏度和准确度高,且半导体热敏传感器的制作工艺简单,成本较低,因此它受到了人们的喜爱,成为应用最为广泛的温度传感器。
2.2光传感器
近几年,光电技术发展的非常迅速,而随着光电技术孕育的光敏元件的应用逐渐增多。目前,光敏元件的生产工艺越来越简单,成本越来越低,受到了人们的喜爱,应用的领域也越来越多。市面上常见的光敏元件有光敏电阻器、光电二极管、光电藕合器等。
2.3力敏传感器
通过人们用物理量力来测量材料的形变和位移两个参数,而目前测量的方法已经被传感器取代,人们用过运用传奇器来测量力。随着半导体器件技术的发展,利用力学原理测量半导体材料的电阻效能和器件的物理特性,受到了关注。力敏长安器的体积较小,重量较轻,搬运、收纳都比较方便,同时它的灵敏度还非常高,因此它得到了广泛的应用,一般都是用来测量器件的压力、测量加速度,甚至运用到了工业控制中。
2.4磁敏传感器
磁敏传感器,顾名思义就是运用了磁场的原理,现在应用的主要是霍尔器件。霍尔器件是利用霍尔效应原理制作而成的;磁阻器件,是利用磁阻效应原理制作而成的,当外加磁场时,半导体的电阻将随着周围磁场的增大而增加。磁敏二极管和磁敏三极管多被运用到电子元器件中,而电子元器件一般会被应用到电子产品审计中。目前,磁敏元件的生产工艺已经趋于完善,而已磁敏元件为基础的磁敏传感器得到了广泛的应用,一般被运用到电学量的测量、磁学量的测量以及力学量的测量中。
3传感器的具体应用
在信息社会背景下,半导体器件技术得到了快速的发展,为传统的工业生产注入了新的生命力。利用半导体制作而成的各种传感器能够独立地完成工作,准确的监测各种环境的参数,为人们提供准确、科学的数据,便于人们有针对性的解决问题,有助于避免不必要的损失。计算机软件技术由计算机操作系统上层的工具软件开发和基于硬件平台的嵌入软件开发,而必须要将软件开发和实际应用几何才一起才有意义。通过编程满足人们的实际需求,如开展计算机自动化程序有助于提高人们的生产、生活效率,为人们的生活和工作带来方便。将传感器原理运用到计算机软件发技术中,才能够利用单片机、嵌入式芯片对传感器进行读写,才能够将必要的信息进行处理,转化成为通过计算机可以处理的信号,从而降低误差、减少成本。目前,传感器在我们生活的每个角落都可以看到,如家里的电子测温计。电子测温计利用的是温度传感器感受人体的温度,当温度值达到一段时间之后,数值就不会在发生变化,它显示当前的温度读数,且会有提示音告知使用者。又如,桥车已经走进了千家万户,将传感器运用到汽车中有非常重要的作用。将温度传感器安装到汽车中,可以用温度来指示当前温度信息,更重要的是能够将温度信息传输到ECU(汽车中心控制器)上,而ECU会根据温度信息控制喷油量的多少。在汽车排气管的前端安装氧化传感器,利用传感器将汽车尾气中氧气体积分数信息传输的汽车ECU上,而ECU根据接受到的信息控制空燃比,确保汽车发动起能够正常运作,提高燃料的利用率,使汽车尾气达到排放标准。传感器技术的研究已经成为国家重点研究的范畴,它在网络技术和物联网技术的发展过程中发挥了重要的作用,且是不可替代的。要想使传感器的应用更为广泛,就必须要研究其性能,使新跟那个更为优越,同时还要注重结构的设计、合理的运用新型材料,采用新型工艺等。传感器在人们的生活中扮演的角色越来越重要,因此我们必须要掌握各类传感器的特点和特性,同时更要明确传感器工作的原理,从而使传感器得到更好的运用,促使计算机软件技术得到健康、平稳的发展。
参考文献
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随着电力电子电路在国民经济各领域中的广泛应用,其重要性日趋彰显,人们对其稳定性和可靠性的要求也越来越高。下面是读文网小编为大家整理的电力电子技术的论文,供大家参考。
【文章摘要】信息技术的快速发展推动许多学科进一步完善,以电力电子技术为例,其本身具有较强的理论性、实践性等特征,涉及的波形图、电路图也较多,相关设计人员需掌握较多相关理论,且在设计分析中面临较多的难题。在此背景下便提出仿真技术,即Matlab,其可通过相应模型的构建使所有波形结果具有可视化特征。对此,本文将对电力电子设计中Matlab应用的必要性、基于Matlab的系统模块构建以及系统仿真思路进行探析。
【关键词】Matlab;电力电子技术;应用
0前言
作为近年来能够合理控制电能形态的技术,电力电子技术在信息技术推动下得到快速发展,其以自身相关器件转换与控制电能,无论数瓦电器或数千瓦输电系统,都可通过电力电子装置进行控制。据统计分析,国外许多发达国家依托于电力电子技术所转换的电能达到90%,而这一转换过程的实现主要得益于其在仿真过程中能够取得精确的结果。因此,本文对电力电子技术中Matlab的应用研究,对促进电力电子技术发展具有十分重要的意义。
1电子电路设计中Matlab应用的必要性
目前,电子电路设计中逐渐强调以自动化为主,通过原理图设计与仿真相应的电路,使电子电路的设计达到最优,并分析电路中的最坏条件等。然而这些设计自动化目标的实现,要求将控制领域中的典型代表Matlab引入其中,其具备基本交互式编程能力,且较多图像或数据处理以及原理图设计等都可利用其完成。特别Matlab近年来发展中,版本处于不断更新态势,且有较多系统模块与模型如电力电子器件、电路以及电机等都被囊括其中。加上完善中将Sinulink环境引入其中,更能容纳较多关于电力电子的相关模块,为电路电子设计提供具体的指导。同时,电力电子系统在构造中,将Matlab引入其中,也可直接通过仿真计算以测出相关电路结果,无需考虑以往因硬件试验条件缺失而难以仿真的难题,保证设计精准性的同时减轻设计人员的负担。因此,将Matlab引入电子电路设计中极为必要。
2基于Matlab的模型构建
模型构建中主要需考虑到Simulink环境,根据电气系统设计要求,将其融入SinPowerSystems中,该仿真系统对电力电子系统以及电路都较为适用,而且能够仿真电路传输过程以及电机拖动系统等。其中,SinPowerSystems模块在内容上应以晶闸管、整流二极管、Mosfet模块、Diode模块等为主,同时的也容纳较多集成度较高的模块与底层模块等,如Universalbridge、Thyristor模块。实际建模过程中由于需考虑整流系统,所以对各模块要求合理建模。具体建模过程中,主要需考虑Sinulink系统构建、仿真等问题,实现的步骤体现在:①将Sinulink进行打开,可从Matlab中寻找具体内容;②完成Sinulink构建后,对其进行命名,可使模型后缀名界定在mdl上;③根据电子电路设计需要,在模块集中进行相应模块的寻找,将其向所构建的模型放置;④进行电力电子系统的构造,并对该系统进行仿真;⑤综合分析仿真结果,得出最终结论。
3基于Matlab系统仿真研究
电力电子技术实际设计过程中,其目标多集中在如何控制与变换电能方面,其中电力可细化为直流电力、交流电力为主,前者多表现在干电池、蓄电池方面,而后者集中在公用电网方面。但电力由电源获取,应在电力变换的基础上才可满足电力电子设计要求,所以应做好电力变换工作。现行电力变换中,常用的方式主要以直流变与交流变直流、交流为主。一般被叫做整流的为交流变直流,而作为逆变的则为直流变交流;直流变直流主要指不同电压下直流的转变,交流变交流则叫做的交流电力控制,侧重于变换电力或电压。明确这些内容的基础上,便可引入Matlab完成仿真。具体仿真过程主要表现在以下几方面。
3.1仿真过程在整流电路中的实现
近年来整流电路在应用过程中,多以三相桥式类型为主,所以将Matlab引入后,主要对三相桥式类型电路进行仿真。具体仿真中,首先需做好Sinulink环境的构建,在此基础上完成三相桥式系统结构模型的构建。实践研究发现,该系统结构中要求电桥模块需保证具有较高的精度,且在触发脉冲方面,也需引入具体的脉冲发生器,这样可达到整流电路要求。完成仿真模型构建后,便可得到仿真结果,若利用相应的波形图表示,整个三相桥式电路在整流结果上将更清晰的显示出来,仅需对控制角进行操作,便可得到整流波形变化结果,为电路设计提供准确的参考。
3.2仿真过程在逆变电路中的实现
对于逆变电路,其主要指直流电转换为交流电。目前,逆变电路的应用也较为常见,如较多直流电源包括太阳能电池或蓄电池等,在对交流负载进行供电时要求逆变电路作用充分发挥。同时,也有许多电力电子装置,如感应加热或不间断电源以及变频器等,其在设计过程中都需将逆变电路作为核心内容。所以电力电子技术中关键的内容在于逆变电路方面。需注意的是,区别于直流侧电源,逆变电路通常以电流型、电压型两种形式为主,在仿真过程中需通过Matlab做好全桥电路的构建,在此基础上完成仿真过程。根据实践发现,整个构建的结构中,全桥逆变在构成上主要以四个桥臂为主,且各桥壁需依托于PWM发生器向其提供脉冲,这样便可通过仿真结果判断逆变后负载电流、电压波形等。综合来看,无论将Matlab用于整流电路或逆变电路中,仅需保证Sinulink环境合理构造,将相关电路与具体设计内容进行仿真,便可得到相关的波形与设计性能指标,为电路电子设计提供合理指导。
4结论
电力电子技术中引入Matlab能够为设计提供更多的指标数据。实际引入中应正确认识电力电子技术、Matlab的基本内涵,以Matlab为依托进行电路电子模型的具体构建,在此基础上将整流电路与逆变电路引入具体仿真过程中,可结合仿真结果分析实际设计中需注意的问题,能够保证电路电子的设计更为完善,推动电力电子技术的进一步发展。
【参考文献】
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【文章摘要】改革开放以来,我国经济不断发展,对国家电网系统提出了越来越高的要求,鞭策着电力行业人员采取新理念、新技术以提高国家电网的供电能力和供电水平。科技的不断发展同样带动了各行各业的电动化、信息化、智能化,在其影响下,国家电网系统也正朝着智能电网方向发展,攻坚克难,不断进步。在智能电网的构建和发展中,电力电子技术的运用起到了重要的推动作用。本文便在现有的智能电网的高科技中重点讲解了电力电子技术,为其发展提供了一定的参考价值。
【关键词】电子电力技术;智能电网;电力系统;优化配置
在持续提高的科技水平和蓬勃发展的经济的双重影响下,越来越多的企业实现了信息化、智能化,国家电力系统作为一个国家的重要能源基础设施,其发展水平和智能化程度直接制约着一个国家的发展和人民的生活水平的提高。现阶段,我国电力行业在结构、技术以及规模上进行了一定的改革,娴熟、合理的使用各种先进的科学手段,努力构建安全、可靠的国家电力系统,不断提高国家电网的现代化、信息化、智能化程度,从而满足可持续发展提出的各类要求。在我国大力建设电网的过程中,电力电子技术作为领先的科学手段,逐渐发挥出了其他技术不能胜任的能力,对于实现电网的信息化、自动化、智能化都有着重要意义,因此深入了解智能电网中电力电子技术的现状,对于推广其应用范围等具有实际价值。
1我国智能电网构建现状分析
智能电网集中了信息技术、通讯技术、计算机技术,融合了既有的国家电网基础设施,减少了对环境的污染程度,提高了电网输电效率和损耗。而我国的智能电网起步较晚,相较于其他国家的研究来说,较为落后,因此开展了大规模的涉及智能电网方面的相关实践研究,努力培育出了一批具有国际先进水平、引领电网发展的科技成果。这些科技成果都为我国推动智能化电网建设提供了基础的技术支撑。
2电力电子技术推动智能电网发展
2.1保障电网安全稳定,提高可靠性
作为电力领域先进的电子技术之一的电力电子技术,其主要原理就是应用GTO、IGBT等电力电子器件对电能进行转变和调控,从而顺应电网发展趋势,提高电网输送能力、降低输送损失率、改善输电质量。随着国家和居民用户用电量激增,国家电网承担了越来越重的输电任务,并且现阶段我国的输电线路、电网结构日益复杂,加大了国家电网的输电和控制难度。因此,必须运用新的技术保证电网安全稳定,提高电网的可靠性,而先进的电力电子技术的应用可以在很大程度上提高我国国家电网的运行稳定性水平,以满足国家和人民的用电需要。
2.2稳定输电质量,促进行业发展
在国家电网的发展过程中,随着社会经济的发展,人们对电能的质量不断提出新的要求,因此不能一味的注重电网输电量指标的提高,同时还要兼顾输电质量的提升,如何提高国家电网输电质量是一个值得探讨和研究的问题。保证国家电网输电质量的稳步提高对于维系社会稳定、促进经济发展、提高人们生活水平都有一定的影响。而通过采用先进的电力电子技术来优化电力系统资源配置,能切实提高国家电网智能化水平,有效改善国家电网的输电质量,促进国家经济和人民生活水平的长足发展。
2.3资源优化配置,促进可持续发展
日常生活中使用的电能,主要来自其他形式能量的转换,包括水能(水力发电)、热能(火力发电)、原子能(核电)、风能(风力发电)、化学能(电池)及光能(光电池、太阳能电池等)等,电能产生的地区也不尽相同,主要分布在西南、西北及沿海地区,因此需要建立完善的、稳定的国家电网,提高国家电网的智能化水平以优化电网资源配置。
3电力电子技术在智能电网中的应用
3.1高压直流输电技术
由于远距离的交流电传输损耗的能源过多,不优于用直流电的传输过程,因此我国现阶段所采用的远距离输电流程主要是:在供电段,通过变压设备和整流设备的作用,将本地的交流电转变为直流电,然后传输到输电网中,当电流到达目的端变电站后,再次通过变压设备和整流设备的转化,将直流电、转变为交流电,然后将电能输送给本地用电场所,此为高压直流输电技术,是长距离输电的最佳手段。高压直流输电技术是一种先进的输电技术,其具有输送距离远、能源损耗度低、输电能力大、输电稳定性高等优点。
3.2智能开关技术
伴随着科技水平的提高,电网的也是朝着智能化的方向不断发展,一些性能好、质量优的智能开关设备也取得一定的阶段性研发成果,逐渐应用于智能电网的构建中。智能开关设备起到了断开或者闭合电路的作用,属于一种电力系统的保护设备。一般来说,智能开关包括了三个组成部分,分别是总电源开关、分开关以及壳体。其中,总电源开关防止了输电网络的过压和总过流;分开关则主要是防止过流或漏电等现象,保障用户端用电安全的设备。
3.3柔性交流技术
在我我国的智能电网建设中,为了解决有效介入和分开新能源与清洁能源这两种不同形式的能源,应当积极的、主动的推动柔性交流输电技术在智能电网中的应用范围。柔性交流技术与现代控制技术作为有效的、先进的输电技术,将其合理的融合并进行推广使用,能够降低国家电网输电过程中的能源损耗,提高了国家电网的输电能力。
3.4高压变频技术
高压变频技术以其高达30%的节能优势,满足了节点的目的。但我们应该注意到,其很容易造成高次谐波污染而使其应用的成本大为提高。虽然高压变频技术的成本较高,但是若将其运用与智能电网,节能效果极为明显,正是由于该技术优秀的节能效果,因此吸引了了众多企业的青睐,纷纷采用以大幅度降低企业的用电成本。未来的高压变频技术将会朝着结构紧凑、工艺集中、控制灵活的方面逐步发展。
4结束语
本文从我国智能电网构建现状入手,分析我国现阶段智能电网的构建水平和未来发展方向,随即介绍了电力电子技术为推动智能电网发展所起到的作用,最后详述了电力电子技术在智能电网中的应用范围,为解决国家电网输电能力和输电质量起到了一定的借鉴作用,为推动电力电子技术在智能电网中发挥更大作用做出了贡献。
【参考文献】
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计算机仿真技术在物理光学教学改革中的探索与研究物理光学历来都是光学专业本科生必修的基础课,其在专业课程体系中的重要性是毋庸置疑的。下面是读文网小编为大家整理的计算机仿真技术专业毕业论文,供大家参考。
摘要:进入新时期以来,得益于计算机技术不断进步,仿真技术成为了当前其主要发展趋势。这是因为借助于该计算机技术,使得人们能够通过构建精准而逼真的模型实现对物体进行三维图像模拟,这一优势使其迅速被应用各行各业生产建设中去。而信息处理作为计算机重要的基础组成,仿真技术在很大程度上依赖于其,因而可以说这二者有着极为密切联系。对此,本文将基于笔者多年计算机研究实践,对计算机仿真技术进行概述,并分析该技术,最后在探究其与信息处理的结合。
关键词:计算机;仿真技术;信息处理;结合;探究
1计算机仿真技术概述
计算机仿真技术(ComputerSimulation)指的是通过运用建模、仿真以及图像处理分析等方式把不可视的物体转变成为可视形象化模拟,从而使得人们能够借助于此了解该物体性质、规律等。结合实践来看,建模可以说是该技术的重要组成部分,通过建模可以实现在实际情况下难以或无法实现对物体内部构造模拟,随后再辅以相关技术,让我们能够全面而准确地掌握物体。正是凭借于这一优势,使得计算机仿真技术被广泛地应用到诸如建筑、航天、交通以及制造等多种行业,并逐渐成为行业中不可获取重要技术。
2计算机仿真技术分析
计算机仿真技术就是通过计算机对物体进行虚拟模拟的技术,结合实践来看,其主要涉及建模思想、图像处理分析与数字化等技术。通过研究可知,该技术在运用过程中一般经历以下几个步骤:
2.1对物体进行数据模型构建
实践中,计算机仿真技术运用第一个步骤便是对物体进行数据模型构建。在此过程中,主要使用归纳与演绎两种分析方法,有时我们只需单独使用某一方法便可以实现数据模型构建,有时则需要将这二者结合,这需要技术人员根据相关要求决定。以演绎法为例,首先计算机将物体模拟的数字化数据进行采集,随后系统在此基础上根据所设定参数对上述数据开展演绎分析,将该物体数据模型构建起来。
2.2物体仿真模型实现
当物体数据模型构建起来后,技术人员需要对其进行仿真模型实现。简单来说,就是技术人员通过使用编程语将所构建数据模型进行程序化处理,从而使得该模型实现仿真。需要注意的是,在物体仿真模型实现时,所使用编程语言众多,技术人员必须在充分结合数据模型特征以及相关要求基础上进行数据分析,随后准确地使用编程语言将其模型化,最后通过程序化管理,确保仿真模型实现。
2.3仿真模型验证
在上述工作完成后,为了确保所构建物体仿真模型有效性,技术人员需要对其进行验证。此项工作的重点主要是在于对该模型中数据根据相关方法开展验证,随后技术人员根据相关标准对验证结果进行判断,从而确定该仿真模型是否达到要求。
3计算机仿真技术与信息处理结合探究
正如上文所述,计算机仿真技术的实现在很大程度上依赖于信息处理,将二者相结合对仿真来说不但有助于有效地提升其效果,同时也可以使得仿真实验功能不断完善;而对于信息处理而言,则可以在把抽象的信息进行可视化、虚拟真实化处理前提下,有效地提高其处理准确性以及效率。有鉴于此,加强二者地结合与应用逐渐成为了当前主要发展趋向。对此,下面笔者将二者一些结合进行简单阐述。
3.1计算机仿真技术与光信息处理结合
光信息处理具有速度快、容量大、可并行等优点,是一类极为先进的信息处理技术。而计算机技术对二维图像信息的处理有着显著的优势,将二者进行有效结合,可以有效识别图像特征、增强图像处理能力。例如CAI、CAD等软件都是现阶段科学研究工程实际的新手段。
3.2计算机仿真技术与软件信息处理结合
除了上述与光信息处理相结合外,计算机仿真技术与软件信息处理结合也是当前极为重要的一种形式,而在此其中以matlab软件最为典型。该软件作为计算机重要软件之一,不但涉及矩阵运算以及信息处理等众多方面,同时还具有很高的灵活性。除此之外,该软件在信息处理上还具有诸如运算安全性高、输入快捷以及功能丰富等诸多优点,因而使得其成为了当前计算机仿真技术与软件信息处理重要的结合与应用。结合实践来看,技术人员在运用matlab软件时,首先将所要处理的信息输入到其中,随后该软件按照相关设定开展仿真模拟,然后计算机在此基础上对信息开展可视化处理,如此一来将极大程度地提升信息处理工作准确性以及效率。
4结束语
总而言之,计算机仿真技术是现阶段应用较为广泛的计算机技术,并且定将在未来发展的道路上越走越远。而对于信息处理来说,大部分信息处理技术已被植入到计算机仿真技术当中,将二者相互结合起来,不能呈现出巨大的优势,并且极具发展空间,具有极为广阔的研究价值。
参考文献:
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[3]贺秀玲,姜运芳,施艳.计算机仿真技术与信息处理结合探究[J].煤炭技术,2013,32(7).
【摘要】随着现代化计算机技术的快速发展,计算机所模拟的结构、功能以及所使用的计算机系统,在涉及到的过程控制系统在动态行为上的模仿更为逼真。这属于一种描述性的技术,是通过定量分析来建立出相应的模型,或者是通过系统对一个过程或者系统进行描述,最终在一个集的条件之下,就能够获得定量的仿真指标或者是定量分析过程亦或是系统。文章从计算机仿真发展的全过程出发,分析其特点、仿真步骤与关键技术,然后基于应用领域,对其发展进行探讨。
【关键词】计算机;仿真;发展
1引言
自改革开放以来,计算机技术发展不断加快,信息处理技术也得到了进一步的提升,让仿真技术拥有更为广阔的应用控制。为了更好地做出全面的运行行为分析,需要做好计算机仿真的应用与研究,最终满足提高计算机仿真技术的目的,使其在各个领域的作用都可以得到良好发挥。
2计算机仿真的发展
随着图形图像技术与计算机技术的发展,计算机仿真技术也有所提高,纵观历史发展之河,计算机仿真主要发展分为几个阶段。第一,模型试验。这属于一种古老的方式,是基于物理模型的一种试验,不仅费时费力,还浪费材料。第二,数字化仿真。通过计算机技术做好相应的分析,但是计算机分析的结果却存在局限性,无法作辅导直观的表达。第三,图像化仿真。通过三维图形技术的利用,将计算结果表达出来,具备重复使用以及科学性的优势。第四,虚拟现实技术。不但可以利用图形图像技术来对仿真结果进行表达;另外,通过触摸仪器的利用,也可以为人们传递逼真的现实环境,让人们愿意沉浸其中。
3计算机仿真技术特点
第一,根据实际的需求,可以对模型参数进行调整、修改以及补充。人们可以获取想要的结果,改善研究计划。相比传统的物理实验,仿真技术操作成本更低,不存在风险,而且更加灵活。第二,计算机模拟结果是一个极短时间的仿真,可以及时地提供生产实践指导。第三,仿真结果不仅准确,而且可靠。只要仿真模型、仿真程序以及系统模式是科学合理的,其结果就一定是准确的。传统的模拟技术属于迭代的过程,在一定程度上,一个真正系统的性能,抽象的模型,在通过假设与实验之后,受试者阅读输出与验证模型,根据相关的参数以及模型的变化进行判断,不仅效率偏低,而且还会受到环境、安全等因素的影响,很难让仿真结果符合人们的意愿。计算机仿真技术以及科学技术是基于系统仿真结果而建立起来的,在动力模型试验的条件之下,不会受到过大的环境影响,其效率更高、安全性更高,能够对时间规模进行改变,进而成为设计、运行、评估、培训系统,特别是复杂系统的关键工具。
4计算机仿真的步骤及关键技术
开展计算机仿真的步骤。第一,建立出数学模型。通过专家经验以及观测数据表达的分析,利用各种手段做出考虑,然后建立一个数学模型。第二,将数据模型程序化,利用先进的自动编程软件,通过交互式的操作,就可以将数据模型程序化完成。第三,仿真实验。在进行仿真实验之前,需要设计一套实验方案,并按照实际要求运行仿真模型,以满足实验需求。在计算机仿真的计算中,包含几个关键技术。第一,智能化仿真。通过科学技术,在整个仿真过程中植入人类的思维行为,并以知识作为其核心,进行开发研究,通过仿真技术和人工智能的相互结合,就能够仿照出接近于现实的物体和景物,满足人们的实际需求。第二,仿真面向具体的对象。由于人们主观的意识,通过功能设计的研究与发展,对图片与动画进行整合,就能够实现对象对信息的获取,最终带动系统活动。第三,人机仿真和谐。站在多媒体、虚拟以及可视化的仿真角度,就可以将计算机仿真的实际作用反映出来。第四,分布交互仿真。通过现代化网络计算机技术的运用,可以实现仿真设备的互连,让空间与时间相互配合,这样就能够达到仿真环境的虚拟。
5计算机仿真技术的应用
5.1军事领域
在军事领域中运用计算机仿真技术,主要是贯穿武器装备的设计、研制、生产、使用和维护。设计阶段,需要针对设计的实物做好仿真模型的试验,这样可以将产品设计的风险降低;研制过程,通过仿真技术,可以完成项目的检测与调试,避免出现不必要的环节,同时,研制进度也能加快;生产阶段,通过仿真模型,可以实现武器装备的测试,以确定产品是否能够满足质量标准;维护阶段,通过仿真模型可以对产品性能进行综合化评估,并建立出预控方案。在军事领域中运用计算机仿真技术,就可以将研制武器装备的周期加快,这样也可以节约成本,降低风险,将产品的综合性能提高到新的高度。
5.2教育教学领域
在教育教学领域中运用计算机仿真技术,可以满足课堂教学质量与效率的要求。通过仿真模型的教学试验仿真与动态试验的相互结合,就可以将抽象化的内容实体化,如此就能让学生对仿真计算的方法以及网络模型有一个更深入的了解,最终满足教学所需。5.3工业领域随着工业的不断发展,工业领域涉及到的项目与系统等都具备一定的特殊性与复杂性,通过计算机仿真技术,就可以提高生产的经济性与安全性,也可以对工业项目生产的机理和规定有更进一步的了解,提供理论依据以支持工业产品的性能指标。一般来说,主要是在石油化工、设备仪器、电子产品和汽车等领域使用。
6计算机仿真技术未来的发展
随着计算机科学技术的发展,计算机仿真技术发展也在不断完善。在新的发展空间、发展条件之下,计算机仿真技术发展集中在两个方面。
6.1网络化计算机仿真技术
由于当前计算机仿真系统所开发出来的并不兼容,也不能实现相互之间的转移,导致共享存在一定的难度。由于开发成本过高,并且需要耗费大量的时间,所以一直无法满足物尽其用的功能。为了将这一部分问题解决,实现网络化的计算机仿真技术,就能够达到资源共享的目的。在未来,这一趋势必定会拥有极为广阔的发展前景,并且也可以避免因为二次开发所造成的投资成本费用的大幅度增加。另外,在这一过程中,还可以得到一定共享费用的回收,带来一定的经济效益。
6.2虚拟制造技术
随着虚拟制造技术不断端深入,使得计算机仿真技术也拥有另一个重要的发展方向。在20世纪的末期,虚拟制造技术得以发展。在计算机上运用虚拟制造技术,主要是实现从产品的设计阶段到产品的出厂阶段以及企业各个级过程的控制与管理,都需要通过计算机仿真技术才能够将其实现。另外,通过虚拟制造,也使得制造技术不必再对原本的生产经验过于依赖,可以实现多维度的制造预测,这样就能够促进机械制造领域更好、更快的发展下去,让其拥有更为广阔的前景。
7结束语
随着计算机技术的不断发展,计算机仿真技术发展已经成为计算机领域的一大趋势,并且在未来的发展道路上也可以获得提高与完善。所以,以计算机为基础的仿真技术,再配合上通信技术与计算机技术,就可以促进信息化以及社会现代化的发展,再以此为基础,就可以推动仿真技术的发展。因此,我们可以清楚地了解到,不断地扩大计算机仿真技术应用领域,才能够将其应用效果扩大,让其拥有更为广阔的发展空间。
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电大计算机专业相关
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电力电子技术日趋广泛地应用于能源、工业、信息、家电消费品等领域。下面是读文网小编为大家整理的电力电子技术论文,供大家参考。
【摘要】随着电力行业不断发展,对于大功率电力电子技术可靠供电系统进行研究,是电力行业发展中的重要内容。电网的运行规模越来越大,电力用户的需求逐年增加,提升电力系统的可靠性是电力企业所面临的重要任务。在科技发展背景下,大量的电力电子装置被应用到电力系统中,为电力系统可靠性提升带来诸多帮助。基于此,本文就大功率的电力电子技术进行分析,研究该技术下的可靠供电系统。
【关键词】大功率;电力电子技术;可靠供电系统;研究
1前言
大功率电力电子技术在电力系统中发挥着重要的作用,主要涉及到了电力系统的发电、输电、配电以及用电等方面。实现大功率电力电子技术供电可靠性,在本文中从两方面进行分析,第一,提升大功率电力电子技术的供电可靠性,可以通过提高工业敏感负荷的供电可靠性来实现;第二,将大功率的电子技术应用于发电机励磁系统中,以提升发电机的阻尼转矩,来实现系统的动态可靠性提升。
2大功率电力系统可靠性供电概述
从敏感负荷角度对电力系统供电可靠性进行分析。实现供电的可靠性不仅要求电力系统中不能长时间断电,还需要对电力供电系统的动态电压质量提出更高的要求。对系统中的电压跌落以及电压短时中断的时间进行限定,在实际供电中,不同的电压跌落中,其敏感负荷所能够承受的电压跌落时间存在着差异性。在一般规律下,跌落幅度越大,其敏感负荷所能够才承受的时间越短。传统的供电可靠性统计统计,只能以停电时间超过1分钟或者5分钟实际依据。在我国,对于自动重合闸成功或者备用电源投入成功的现象不能视为用户停电,而此时敏感负荷用户有可能遭受到一定的电力损失。那么在实际的电力系统供电中,提升供电的可靠性,需要从电网方面进行综合考虑,以优化的配电网结构,改善动态带电压质量[1]。
3大功率电力电子技术提高供电可靠性的应用
3.1转换开关
转换开关电源供电中发挥着重要的作用,在实际电力系统电源供电中,包含两路或者多路的电源供电,转换开关应用其中,能够实现多路电源之间的相互切换。在本文中以两路电源供电为例进行分析,当有一个电源电路在正常供电时,则另外一个线路中的电源供电就会处于备用状态。一旦线路中出现线常用电源供电异常的情况时,转换开关开始发挥作用,自动切换到被用电源线路中。以转换开关的形式,实现线路正常供电,其开关投入使用成本较低,应用广泛[2]。
3.2动态电压恢复器
动态电压恢复器简称DVR,DVR通过线路中的变压器串联在线路电源与敏感负荷之间。当线路正常输电时,线路中在没有产生电压跌落的情况,DVR完全不发挥作用,其在线路中所输出的电压补偿为0。当线路中出现了较大的电压跌落时,此时,DVR就会发挥其真正的作用,DVR通过自身输出与跌落电压值相同的电压补偿值,来实现线路中的电压补偿。线路中所补偿的线路电压为额定电压。从DVR的工作原理上进行分析,其实际的作用就是对提供线路中电压补偿,避免线路由于电压跌落出现故障[3]。
3.3不间断供电电源
不间断的供电电源,简称为UPS。目前,随着科技不断发展,UPS已经逐渐趋向于市场化,其主要有三种类型:在线型、离线型以及在线互动型。在实现的UPS中,需要具有储能单元,其中最为常见的储能单元为的电池储能。在线型的UPS在逆变器支持下实现负荷供电,实际供电与电源无关,因此在电压质量获得上比较高。
3.4发电机励磁
大功率的电力电子技术在发电机励磁中的应用,作用突出。首先需要对发电机的励磁系统进行分析,发电机的励磁系统能够实现机端电压的维持,合理分配多台电发电机之间的无功功率,继而提升电力系统的稳定性。目前,在电力系统中,半导体励磁是其最为主要的励磁方式,在实际电力系统运行中,可以按照电源的不同,将半导体励磁分为他励和自励。现行在电力企业中比较实用的就是基于励磁电力电子装置的三相晶闸管全桥整流器,在该整流器中采用时间常数比较小的一阶惯性环节。
4微网可靠性供电
4.1交流微网结构与特点
典型的交流微网组成有:光伏发电、储能电源、风电机组以及柴油发电机组等。在以上的组成部件中,风电以及储能等电源,在电力电子变换器的转换下,实现了对额定电压频率交流电的转换,并在静态开关的转换下连接在微网母线上。交流微网的特点比较突出,主要表现在以下方面。第一,微网的电压等级比较低,在实际线路中与配电网相连,在大功率电力系统的尾端;第二,容量比较小,在10KV等级的微网容量为数百千瓦到十兆瓦之间;第三,电流实现双向流动,在微网结构中为分布式的电源网状,基于微网这样的特点,其能够实现的功能比较多。一方面能够实现对大电网的功率输送,另一方面,也能够从大功率电网中吸收功率;第四,微网具有多种工作模式,其中比较突出的就是并网和离网两种形式。并网工作形式帮助微网能够在大功率电网中正常运行,而离网是指,当大电网出现故障时,微网能够迅速的脱离大功率电网,而实现独立运行。
4.2微网分布式电源电流保护
微网分布式电源主要包含两大类的电源,第一,逆变器接口电源。例如光伏发电、风力发电以及储能电源等。第二,传统发电机接口电源。例如柴油发电机、燃汽轮机等。当微网分布式电源线路中出现故障时,以上两种电源类型所能够提供的短路电流存在着较大的差异。对于逆变器接口电源来说,电源线路在线路中容易受到电力电子器件等耐流能力的影响与限制,其电源所能够提供的短路电流值不超过线路中额定电流的1.5倍。在这样的线路背景下,该种电源类型不能够实现有力的电流保护。而对于另外一种分布式电源进行分析,当线路中发生短路时能够利用串联等效电抗的形式,实现较大短路电流的供应,因此该种电源类型与逆变器接口分布式电源相比,具有明显的优势,能够实现电流保护。
5结论
随着电力系统不断发展,电力系统的供电可靠性逐渐受到社会所关注。因此,在本文中对大功率电力电子技术进行分析,研究大功率电力电子技术提高供电可靠性的应用,并对微网可靠性供电进行详细研究。在电力电力技术可靠性供电中的应用研究中,分别对转换开关、动态电压恢复器、不间断供电电源以及发电机励磁等方面进行详细研究,针对这些供电系统的作用论述,希望能够为电力供电系统发展带来帮助。
参考文献:
[1]贺超.具有高可靠性的数字化大功率电力电子集成模块研究与应用[D].杭州:浙江大学,2014.
[2]周明磊.电力机车牵引电机在全速度范围的控制策略研究[D].北京:北京交通大学,2013.
[3]郑晟.中高压电力电子变换中的功率单元及功率器件的级联关键技术研究[D].杭州:浙江大学,2013.
前言
现代社会经济发展速度较快,科学技术也得以进一步发展,电子技术被应用于各个领域并得到广泛认可,尤其是在电气工程中应用较多,极大的促进了电气工程发展,为满足社会发展,还需要进一步优化电力电子技术,将其作用发展得更好,以便为人们带来更多方便,获得人民的满意度与认可度。
1电力电子技术概述
所谓的电力电子技术就是将电子器件与技术应用其中,以此控制电能变化情况,在这一技术中涵盖了电力、电子以及控制等三个领域的内容,通过三者的结合有效实现了通过弱电子完成了对强电力的控制能力,同时该技术被广泛应用于各个领域,如工业、国防等。将电力电子技术应用到发电机中,明显提高了电能生产,强化了电能利用,尤其是对能源节约与生产效率提升有显著的促进作用。不仅如此,当电力电子技术应用语(于)电气工程以后,电力系统操作更加灵活,实现了安全稳定运行。
2将电力电子技术应用到电气工程的意义
2.1便于相关工作人员开展工作
随着人们用电量需求的增加,传统电力系统在应用中存在较多弊病,导致电力系统运行容易出现故障。为确保电力系统安全运行,应做好技术管理工作,将先进电力电子技术应用到电气工程中促进电力企业发展。经过长期实践研究得知,电力电子技术不仅可以提高工作人员的工作效率,还可以简化操作步骤,便于工作人员开展工作,因此,需要将电力电子技术应用到电气工程中。
2.2电力电子技术自身性能相对较好
电力电子技术更具优越性,技术构造也更带有科学性,性能也十分良好,因其具有这些优点在电子技术被应用以后就获得了社会各界的普遍认可,尤其是在电气工程中享有盛誉。现阶段,社会发展较为迅速,将先进的电力电子技术应用到电气工程中更可以满足社会发展需要,推动电气工程发展。
2.3强化电子技术系统适应能力
电力电子技术具有较强的适应能力,便于操作,并不像传统电气技术一样操作困难、适应范围狭小,影响工作人员工作进程。当电力电子技术应用以后,工作效率明显提高,工作人员压力显著减少,很少出现电气运行故障,也为电力企业获得了良好口碑。
3电力电子技术在电气工程中的应用
3.1电力电子技术在变电站中的应用
将电力电子技术应用到变电站中,不仅提高了变电站的工作效率,还大大减少了人工数量,更有效避免了工作失误,实现高质量、高效率工作。同时,电力电子技术的应用有助于变电站工作人员开展监管工作,及早发现工作中存在的问题,尽快将问题解决,确保变电站安全稳定运行。近年来,社会发展较为迅速,电力电子技术也得以完善,电力电子技术在变电站中的应用帮助变电站实现了科学化管理[1]。所以,变电站应注重电力电力技术的应用,并进行创新与完善,减少变电站安全事故的发展,将电力电子技术作用全部发挥出来。随着电力电子技术的发展,静止无功补偿装置也被应用到变电站中,显著提高了电力系统安全稳定运行,为用户提供高质量电能。无功率补偿可以提升电力系统与负载的功率因数,降低功率损耗,确保电压安全稳定运行,这样也就提高了供电质量。一般来讲,静止无功补偿装置主要有以下几种:①对于晶匣管控制电控器来说主要有两部分构成:a.反并联晶匣管;b.电抗器。它们之间是串联关系,只要改变晶匣管的延迟角就可以控制电抗器电流,这样就可以不断调节电抗器基波。②对于晶匣管投切电容器来说,它属于一种单相结构,存在于结构中的小电感主要是抑制电容器在投网时发生的冲击电流,这种装置鲜有磨损发生,能够快速响应,实现平滑投切,同时可以实现综合补偿。③对于静止同步补偿器来说,主要是利用电力半导体桥式变流器完成补偿,但这种无功补偿以动态补偿为主,它具有快速调节、适用于多种范畴的特点,通常情况下,静止同步补偿器还具有多重性,并拥有PWM技术,也正是由于其具有该技术使其能够将电流中存在的谐波消除,减少其对装置的损害。静止同步补偿器基本原理是在并联的作用下,将自换相桥式电流与电网连接在一起,以便完成电压调节等共走,实现无功补偿目标。④对于可控串联补偿装置来说,主要控制者是晶匣管,将电容器和电控门器并联在一起,而晶匣管主要是引导与改变电抗器电流,进而完成补偿装置的等效电抗变化。通过研究发现,这种装置可以实现参数补偿,并通过阻尼控制环境,以此来改善阻尼实际情况,这样也可以减少低频振荡的情况,确保系统在运行上更具安全性与稳定性。
3.2电力电子技术在发电厂中的应用
电力电子技术还具有全面监控的能力,将其应用到发电厂中可以保障发电厂工作顺利进行。电力电力技术能够构成完整的网络系统,实现全面监测,在确保工作人员正常工作的同时,也便于其操作,这样就可以提升电气工程工作效率。发电厂工作人员通过监控系统就能发现其中存在的问题,采取措施排除安全隐患,防止事故的发生,这样既可以保证发电厂安全运行,还可以使供电工作更加安全[2]。如在发电厂中高压直流输电技术的应用,就是电力电子技术的典型代表。高压直流输电是将发电厂输送出来的交流电在换流器的帮助下转化为直流电,然后将直流电在输电线路的作用下送至受电终端,经过受电终端后将直流电会逆变成交流电,然后再将这部分电能送到用电用户手中,供其使用。对于高压直流输电来说,其传输功率相对较大,在电能传输中所用到的线路造价也很低,十分便于控制,它是现阶段最常用的输电方法。同时,直流输电的架空线路具有成本小,损耗小的特点,将直流输电方法应用其中可以保证输电更加安全稳定。
3.3电力电子技术在配电系统中的应用
现阶段,将电力电子技术应用到配电系统中还处于初级发展阶段,并未实现普及目标,但随着科技的发展,在不久的将来一定会在配电系统中得以广泛使用。将电力电子技术应用到配电系统中,主要用于监控与管理,防止工作人员在工作中出现失误操作情况,使配电系统工作更加稳定,实现高效率与高质量工作。通过监控管理者就能了解到工作人员的工作情况,同时也能发现在工作中是否有不正确操作的存在,一旦发现问题,可以当即指出与纠正,因此,需要应大力推行电力电子技术在配电系统中的应用,实现普及目标。在智能技术的影响下,电力电子技术也将朝着新的方向发展,使配电系统呈现智能化,为用电用户提供更为人性化的服务。
4结论
综上所述,电力电子技术在电气工程中的应用已经十分普遍,促进了电力企业的发展,并成为电气系统安全运行的重要保障,不仅可以提高电气工程工作效率,还能提高电气工程工作质量,推动电力工程进一步向前发展,尤其是电力电子技术在变电站、发电厂中的应用更是为其发展增添了动力,尽管现阶段电力电子技术还未在配电系统中普及,但随着科技的发展,配电系统中所应用的电力电子技术将更为智能化与人性化,为电气工程发展增添新型动力。因此,应注重电力电子技术在电气工程中的应用。
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随着社会科技的进步,电子技术的发展也取得了重大的成就。下面是读文网小编为大家整理的电子技术论文,供大家参考。
摘要:随着我国经济建设步伐不断加快和科技进步。我国电子技术的应用越来越广泛。各行业都基于电子技术的应用,而有了快速的发展。并且随之电子技术的应用系统现在进入了新阶段。本文主要是对电子技术应用系统的发展现在做了主要分析,并且对其应用的领域做了相应的探究,以便为我国的电子技术应用系统的发展提供更多的可靠依据。
关键词:电子技术;应用;系统;发展现状;探究
现阶段,我国的电子技术的发展速度比较快,有效的对一些能源问题作出了相应的贡献。目前,我国的电子技术现在主要发展和使用,是在新能源发电或是电力牵引和节能以及智能电网等等方面。本文根据我国电子技术应用系统发展现状进行了探究,主要还分析其应用主要方式。内容如下:
1我国电子技术应用系统发展现状
1.1电子技术在新能源发电方面的现状。
新能源由于受自然因素的影响比较大。此外,其电网侧要求输入电能波动小,电能质量高。但是我国现在的研发能力和技术水平还远远不够,稳定性差。目前,我们使用一些高端电子产品基本上也都是从国外引进的。可以,随着经济技术全球化趋势的不断加强,人们的生产生活所需要的能源成为了现阶段各国都在研究的主要问题。由于一些不可再生资源的使用比例依然占能源消耗量的主导地位。如煤、石油等基础能源储量逐渐减少。并且随着能源的使用也导致了很多环境危机等问题,自然生态平衡遭受严重破坏。在这样一种全球化的紧张形势下,新能源的开发和运用,十分重要。当前,电子技术在新能源发电领域中的应用越来越广泛。就我国而言,也加大了相应电子技术应用的人才培养,在高校相应的设立了关于新能源发电的电子应用学科。对于我国电子技术的提高和发展的现状,我们可以采用风力发电系统,光伏并网发电系统等先进的电子技术。并且在应用过程中,要重点提高其效率,可以向孤岛保护和低电压穿弧等方面技术进一步探索,从而满足新能源电子应用技术的需要[1]。
1.2电子技术在电力牵引方面的现状。
电力牵引是电子技术应用领域的最新拓展项目,受到了全球各国的广泛关注,并把电力牵引作为本国的核心战略项目开发内容之一。电力牵引,主要是指电动汽车或是高铁、轻轨等。在全球范围来看,特别是交通建设等方面,都大力提倡和使用电子技术在电力牵引领域的应用。从最直观的数据可以发现。截止到2015年,全球的新能源汽车产能将进一步扩大至200万辆,并却大力扩建地铁、高铁、轻轨等发展项目。
1.3电子技术在电气节能领域的应用和发展现状。
电气节能,主要是由电能质量、有源滤波以及变频调速来组成。其中变频节能项目受到全球各国的广泛使用。同时,也是我国大力扶植的项目之一。电气节能的项目可以提高电机系统的整体性能,通过改变调速的方式,可以提高效率。采用变频调节的方式,可以有效的改进压缩机的电机运转速度,并且提高效率。所以,电气节能不仅涉及到电力系统和电子技术,还对其他国家基础行业效率的提高,起到很大作用[2]。变频调速系统在我国的应用技术比较成熟,市场前景广阔,发展空间非常大。以后对于变频器的发展,应该更加专业化。使得整体的设计和制作都趋于专业化,进一步降低成本,提高产品的集成程度,使其更有竞争力。
1.4智能电网的现状。
智能电网在电子技术上的应用,主要有一些传感技术、信息处理和控制等等一些方面。使用电子技术,可以将可再生能源发电规模扩大,使其安全性能提高,形成达到稳定高效的智能电网技术。目前,在我国智能电网技术还不是很成熟,尚且没有大规模的应用。一些智能电网的示范工程只是在有限的项目工程中运用,将其作为示范,进一步去研究智能电网的优点。智能电网运用电子技术,的优势效果十分明显,比如具有较大容量,整体结构优化组合性能好等等。但是我国对其应用的技术还十分有效,所以一些器件性能还有待提升,针对现在的性能和功能不足的问题,重点研究,提高其安全运行的可靠性[3]。
2我国电子技术应用探究
2.1电子技术在电机中的应用。
无论是水利发电或是风能发电,都要相应的制约因素。水力发电机的发出电量,受到水力压力和流量的限制,所以水电发电的电量,变化差异很大。风力发电机的发电量,一般会受到风速的影响。并且风力发电的转子励磁电流频率与转子转速叠加后,要保持输出频率恒定的情况,才能够获得最大的风力发电功率。由于科学技术进步,电子装置在水力和风力的发电的变速恒,被广泛采纳并应用。在很大程度上省掉了励磁机的一系列环节,从而达到快速调节的作用。
2.2有源电力滤波器。
电子技术在有源电力滤波器的作用也十分广泛。主要是从补偿对象中,检测出一些谐波电流的分量,再用这个补偿装置产生一个与这个谐波分量相等,但是极性相反的补偿电流分量。主要目的是要抵消一些谐波电流分量。电子技术在有源电力滤波器的使用有很大的优势作用。比如:动态响应的速度十分敏捷、功能多样化,并且这种补偿功能和特性,并不会受到电网阻抗的影响,可以有效的抑制谐波。
2.3电子高压直流输电技术。
电子在高压直流输电方面技术的运用,主要是由发电厂,把发出的交流电用换流器将其整流为直流电,再通过输电线路,把直流电输送到受电端,最后再把直流电逆变为交流电,这样便可以为用户提供使用。这种技术的优势十分明显。比如:传输功率大、线路的造价成本低、损耗量小,性能优良、持续稳定等等。可以有效的解决高电压长距离输电的有效方案。高压直流输电工程,主要可以分为单级联络线、双极联络线(图1)、同极联络线等等系统。
结束语
目前,电子技术目前得到了十分广泛的应用,并取得的成果非常显著。提高了电力企业的经济效益。随着我国经济的快速发展,在未来的各项重要工业基础领域中,必须要大量发展高新技术。此外,每一项新技术的发展和使用,总是优势和矛盾并存的。所以,通过国家的政策的扶持,以及电力企业技术的不断创新,才能使我国的电子技术应用系统在发展中抓住机遇,应对挑战。
参考文献
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[3]王建平.电子技术应用系统的发展历程[J].电子技术与软件工程,2014,5:125.
【摘要】现代电子技术作为高端的技术的发展和应用,是时代进步的必然结果。其不断的改变着人们的生活质量。本文主要是分析了现代电子技术的发展,并对其应用做了相应的探讨。
【关键词】电子技术;发展;应用
1前言
电子技术的发展和应用,受到了全球范围内的关注。并且电子技术的创新也变得越来越快。为各行业更好的处理信息和增强通信能力提供了重要基础。同时,电子技术也将会成为最有价值的技术工程项目。因此,本文对现代电子技术的发展及其未来发展其实入手,对于电子技术主要应用的领域做了相关进行了探讨。
2现代电子技术的发展及其发展趋势
电子技术最早的发展.是以晶体管集成电路和晶闸管为主要核心,形成了对电力进行处理的电子技术。电子技术在与电力技术相结合后,产生了新一代全控型的高频化的电子集成器件[1]。新时代的电子器件的特点是:集成化、全控化、高频化。新一代多功能器件,使变流电路及其控制系统日趋成熟,并不断开拓其应用的新领域.变流电路的基本是使交流和直流应用的全控型器件电路。随着科技的不断进步,由于大容量、高频化、实用化的全控元件的产生和使用,使电子技术完成了从传统技术向现代电子技术的过渡。现代电子技术改进变流电路的性能。不需要人工调节,便可以精准的控制参数。逐渐的向着智能化方向发展。电子技术的智能化,包含人工智能、计算机科学、心理学等等学科的新思想和方法。使电子产品具有更全面性的功能,达到更高的智能化要求。此外,随着网络的发展,给社会的发展和人们生活都带来了很大的变化,电子技术也顺应了网络化的发展需要。网络化的特性更加的明显,人们可以随时分享和使用各种高技术带来的便利。今后电子技术向网络化方向发展也是必然趋势。由于工业发展,使人们生活居住环境受到了严重污染,危害这人们的健康和生态环境的可持续发展。所以,对于绿色电子技术的需求变十分突出,电子技术向着绿色环保的方向发展,具有十分广阔的前途。绿色化是未来电子技术发展的必然趋势。这就要求绿色产品在其设计、制造、使用要既能保护人们的健康,又能实现科技和环保实现可持续发展。
3现代电子技术的广泛应用
3.1电子技术在电力系统中的应用
电子技术是一种新兴技术,并获得了广泛的应用。同时对未来输电系统的性能的提高也有积极的作用[2]。电子技术在发电机励磁系统和变频调速等领域的应用十分广泛。不但如此,电子技术还设计到了其他很多项目工程中。比如发电配电系统、储能系统等等。电子技术在电力系统的综合管理中,可以有效的促进整个电力应用系统的综合使用在效果。在电力系统中,电子技术的应用,提升电力系统与配电系统的安全可靠运行,提高整个电能的质量。另外,电子技术装备能够有效的对电能质量进行控制,改善整个输电系统。在电力系统的发电应用中,将电子技术与整个电力系统设备有效的结合起来,可以改善电力设备的运行特征和方式。电子技术还可以应用在变电所,通过电子技术与变电所的操作系统模式相结合,可以全面改善系统的操作性,使其操作更加优化方便。综上可以看出,现代电子技术在和配电系统中的应用十分广泛,并且对电力系统起到了十分重要的影响。
3.2电子技术在工业领域中的应用
在工业中的各个领域,电子技术都得到了广泛的使用,其中大部分使用的都是交直流电动机。比如:伺服电机、大型鼓风机、高频和中频感应加热电源都大量的采用电力电子技术。在水力动能厂,大型机组的调速装备也采用现代电子技术的变流装置。这可以帮助其降低用电负荷,调节电力系统的供电量。
3.3交通运输行业对电子技术的应用
交通运输行业离不开电子技术的应用。首先,高铁、地铁、轻轨等电气机车中的交流和直流机车,都采用的是变频装置或是整流装置。飞机和船舶使用的不同种类的电源,就更加需要电子技术和装置的使用。还有其他不同的领域和行业也都广泛使用这电子技术。比如:电梯使用的交流变频调速;火车使用的逆变交流牵引系统和直流斩波器;磁悬浮列车采用的电机传动等等。电子技术在交通运输行业中的广泛运用,大大的提高了交通的运力,缓解了交通运输的一些局限性,促进了国民经济又好又快的发展。
3.4电子技术在传统产业的运用
由于电子技术对电能的处理技术日趋的完善,逐渐的帮助电能的使用,达到更加科学合理、高效节约的最佳电能使用方式。有效的将信息与功率处理结合起来,从而促进了微电子技术与电子技术的一体化进程。在以后的发展中,将会有更多的电源,都要经过电子技术处理后能更加有效的使用。所以,电子技术基于以上的优势条件和发展趋势,可以更好的为传统产业采用电子技术,打开了新局面。在现代电子技术的支持下,可以充分的改善传统行业的工作环境,用电子技术带动传统行业,采用更多的智能化的工作方式,使得传统行业的劳动力工作强度降低,提高工作效率,解放更多的有效劳动力,去从事智能化的电子技术工作,以便改造传统行业的落后生产方式。电子技术在有良好的控制性,可以逐渐的帮助传统行业向新兴技术为支持的行业改进。
4结语
综上所述,本文主要是讨论了现代电子技术的发展及其应用。从中可以看出,电力技术的不断创新是人类不断发展和突破自我的表现形式,从中可以推进整个技术文明的进步。当前,电子技术作为一种新技术,具备节能、自动化、智能化、机电一体化的优势和特点,并且逐渐的向着更加完善方向发展。现代电子技术的发展及其应用,对我国经济现代化的各领域都有十分重要的指导意义。所以,电子技术必将推动我国整体的技术领域不断的向前发展。
参考文献:
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[2]谢少芳.现代电子技术在汽车上的应用及未来发展趋势[J].中国制造业信息化,2008(07):53~56,60.
【摘 要】本文简单阐述了电力电子技术的发展,主要介绍了电力电子技术在电力系统、汽车工业、光伏发电领域等方面的应用。
【关键词】电力电子技术;应用
0.引言
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程, 电力电子技术已迅速发展成为一门独立的技术、学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的每个工业。尤其是进入21世纪,随着新的理论、器件、技术的不断涌现,特别是与微电子技术的日益融合,电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展,它将成为新世纪的关键支撑技术之一。电力电子技术拥有许多微电子技术所具有的特征,比如发展迅速、渗透力强、生命力旺盛,并且能与其它学科相互融合和相互发展。
1.电力电子技术在电力系统中的应用
自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。
1.1在发电环节中的应用
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
变速恒频励磁广泛应用于水力、风力发电机。在水力和风力发电过程中,为了获得最大有效功率,使水力和风力发电机组变速运行,主要通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
发电厂风机水泵的变频调速。风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率较低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有许多的生产厂家,无完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业较少,目前,国内不少院校和企业正在抓紧时间搞联合研发。
1.2在输电环节的应用
电力电子元器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。在输电环节中应用的技术主要有直流输电(HVDC)和轻犁直流输电(HVDC Light)技术以及柔性交流输电(FACTS)技术,其中柔性交流输电技术应用尤为重要。
FACTS技术的概念问世于20世纪80年代,它是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,从而大幅度提高电力系统的稳定水平。 近年来柔性交流输电技术在世界上发展迅速,并将FACTS技术用于实际电力系统工程。
1.3在配电环节中的应用
配电系统亟待需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制不仅要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即为用户电力技术或称DFACTS技术,是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的压缩版,其原理、结构均相同,功能也相似。潜在需求量大,市场介入较容易,研发投入和生产成本较低,随着电力电子元器件价格不断降低,可预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。
1.4在节能环节的运用
1.4.1变负荷电动机调速运行
要想使电动机节电较完善,必须将本身挖掘节电潜力节电和通过变负荷电动机的调速技术节电二者结合起来。目前,交流调速主要广泛应用于冶金、矿山等部门及社会生活中,如:风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。
1.4.2减少无功损耗,提高功率因数
在电气设备中,变压器和交流异步电动机等都属于感性负载,这些设备在运行时不仅消耗有功功率,而且还消耗无功功率。因此,无功电源与有功电源一样,是保证电能质量不可缺少的主要部分。在电力系统中应保持无功平衡,否则,将会使系统电压降低 ,设备损坏,功率因数减少,严重时将引起电压崩溃,系统解裂,造成大面积停电事故。所以,当电力网或电气设备无功容量不足时,应增加无功补偿设备,以提高设备功率因数。
2.电力电子技术在汽车工业中的应用
作为汽车用电源,在原来14V、28V基础上,现又增加了新的42V系列,且还出现了混合动力源电动车(HEV)等288V的驱动电压(典型值),形成了多种电源并存的局面。使用这些电源来实现汽车的各种功能,就必须利用所谓的电力电子技术。如:回波(echo)技术,藉能量管理或功率管理的最佳化,高可靠性,利用线控(x-by-wire)装置的电子控制系统等都是非常需要的。这些电力电子装置与原来的装置比较,由于电力电子技术导致了“响应性好”、“软控制的灵活性”、“小型轻量化的操控”、“高的效率”等一系列优越的性能,尤其是从各类照明、指示灯、雨刷(刮水器)、电动窗等1kW以下的轻负载到数十kW功率级的电力驱动,功率都不断增大。利用电动机、逆变器或交流变换器等电力电子装置的性能,大幅度提升了汽车的动力性能。
在汽车工业的应用主要有:利用电子开关替代传统的机械开关以及继电器;无触点点火、燃油电子喷射;电子动力转向、电子自动变速器;对原有的直流电源系统进行改造;对水泵、动力转向、悬架等进行电子监控。
3.电力电子技术在光伏发电中的应用
光伏发电技术是可再生的新能源重要组成部分,可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电器,大到兆瓦级电站,小到玩具。光伏电源无处不在。到2040年可再生能源将占光能耗得50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上。到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数据说明光伏发电产业的发展前景及其在能源领域的重要战略地位。光伏发电系统是由太阳能电池方阵,储存电能的蓄电池,充放电控制器、逆变器、并网控制、无功补偿,电控柜,太阳跟踪控制系统等设备组成。其中除了太阳能电池,其它部分都需要电力电子技术支持。
4.结束语
总而言之,电力电子技术是智力、信息、知识密集型技术,也是我国经济与社会可持续发展项目之一,对促进国民经济发展,特别是电子工业发展将具有一定价值。
【参考文献】
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随着互联网相应技术的飞速发展,电子商务已成为现代社会重要的商务基础设施,渗透到社会的各个领域。下面是读文网小编为大家整理的电子商务安全技术论文,供大家参考。
一、软件项目业务规划
1.1项目规划
项目目标:完成电子商务安全管理软件系统的研制和开发,并进行市场化运作;对电子商务安全标准进行研究。主要功能:电子商务安全管理软件系统实现的主要功能有:(1)提供访问电子商务网站用户的身份认证、授权;授权用户在线删除,添加,更新本人信息;实现了允许一种用户可以以多种身分访问电子商务程序的身份验证和授权的功能。
(2)过滤当前用户请求中是否含有违反HTTP协议的数据存在,包括参数缺失、参数异常、参数过多;过滤当前用户请求中是否含有违反当前请求页面的数据存在。
(3)对称式和非对称式的加密解密技术:包括数字签名算法、消息摘要技术、密钥交换方法、提供基于数据库的密钥管理服务的内容。
(4)收集功能模块的日志信息,然后生成统一的日志信息,并进行分类存储(本课题提供数据库存储形式),然后提供查询、删除等功能(用户可以对日志信息按日期、模块名进行查询、删除等操作)。
(5)随时对受保护的电子商务应用程序进行安全监控,若发现恶意代码的攻击,即刻发出报警信息。
(6)监控系统和电子商务应用程序的运行情况,若系统或应用程序出现异常,即刻发出报警信息。约束条件:本系统运行时需要JAVA运行环境人员所需工具所需资源:开发本项目需要参加人员熟练掌握JAVA、XML、TOMCAT、MYSQL、JSP、STRUTS等,开发工具使用eclipse、editplus、mysql等。
1.2项目组织与进度
本项目的开发共分四个时间段进行,具体安排如下所示:系统调研和总体方案设计3个月系统体系结构设计8个月系统程序实现8个月α测试β测试3个月
1.3开发软件所需要的工具软件运行环境
A.操作系统:Linux系统,Window2000Serve系统B.数据库:Oracle8i/9i,SQLServer2000,MysqlC.WEB服务器:Tomcat/Weblogic/Jboss编程语言:JAVA开发平台:eclipse测试与分析工具:paros
二、软件开发设计与程序编码
2.1软件开发设计
电子商务安全管理软件系统采用了模块化的设计理念,遵循J2EE的开发标准,充分利用了J2EE程序开发过程中所涉及到的开放源代码的应用软件。整个软件系统是在Tomcat5.5.9条件下进行的研发,开发工具选用的是Eclipse3.1,MySQL4.1提供了数据库支持。此外,还使用了诸如Spring,Hibernate,Struts,Dom4j,Log4j等免费软件和技术。从软件设计与软件开发的角度看,电子商务安全管理软件系统的设计规划遵循了如下设计原则:
(1)电子商务安全管理软件封装了许多功能强大、易于使用的软件功能模块,对于统一安全接口标准研究十分必要。
(2)软件的开发大量采用组件化、J2EE技术,独立于操作系统与数据库系统。软件内部的模块大量采用Bean,进行业务逻辑的封装,可以方便利于网络层的请求响应调用。
(3)系统采用XML文件格式来响应业务请求,这样可以实现系统逻辑各层之间良好的通讯和接口。
(4)全面考虑电子商务安全的各种需求,设计统一的标准化的软件结构,使各种网络安全技术运行在软件框架之下,共同保护电子交易安全。
(5)提供开放的API接口,这样使其他公司的软件产品可以轻易的集成到这个软件系统平台上。
2.2程序编码
安全代理:安全代理模块就像一个数据采集器;在电子商务安全控制中心中分析的所有HTTP信息都是通过安全代理模块采集的。此外,安全代理模块还负责在分析后将反应结果返回给用户。开发安全代理模块所使用技术:ServletFilter。
(1)认证授权模块。身份验证和授权认证模块提供一种基于JAAS体系结构的认证解决方案。身份认证是用户或计算设备用来验证身份的过程,即确定一个实体或个人是否就是它所宣称的实体或个人。授权确定了已认证的用户是否能够访问他们所请求的资源或者执行他们所请求执行的操作。
(2)数据过滤模块。数据过滤模块实现两种分析算法:模式匹配算法和行为建模算法。一种是基于误用检测算法的模式匹配,另一种是基于异常检测算法的行为建模。
(3)协议过滤模块。根据电子商务网站管理员的人工配置和HTTP协议细节执行协议过滤算法,针对于安全数据中出现的冗余信息、检测出的缺失信息,以及异常信息分别进行安全分析,并且触发相应的安全动作。
(4)安全监控模块根据安全分析的结果与事先定义的安全动作,模块采用相应的指定动作。此外,这个模块将向安全代理模块发送动作指令。如果发现黑客入侵,就随时触发“拒绝”动作,然后发送警告给应用程序的管理员。同时,将恶意的入侵请求存入到数据库作为入侵分析的日志文件。因此,攻击者将会收到一个出错页面或者请求被禁止的页面。
(5)应用监控。应用监控模块主要实现了对于访问电子商务应用程序、安全代理模块的应用配置和应用监控功能。实现了应用程序和电子商务安全管理软件系统的动态配置、实时监控电子商务安全管理软件系统的响应速度。
(6)加密解密模块。加密解密技术对于用户要传输的信息进行加密操作,可以有效地保护信息的安全。加密解密模块的实现方案使用平台通用开发包JCE(JavaTMCryptographyExtension),它的加密解密算法的强度较高,算法灵活,适应于多种平台,从而使得用户的敏感信息可以得到更好的保护。提供完善的加密解密服务接口,提供密钥管理功能,包括密钥存储、检索和密钥自动更新的功能,提高密钥的安全性和保密措施。
(7)日志管理模块。日志管理模块的总体实现方案基于开放源代码项目—Log4j,主要实现了为电子商务安全管理软件系统的功能模块生成统一格式的日志信息,对产生的运行日志、安全日志进行统一的日志管理,针对不同来源的日志将其保存到不同的日志文件。
1PKI的技术原理
PKI(PublicKeyInfrastructure)即公钥基础设施,是利用公钥密码理论和技术建立起来的、提供和实施安全服务的基础设施。它由公开密钥密码技术、数字证书、证书发放机构CA和关于公开密钥的安全策略等基本成分共同组成,包括加密、数字签名、数据完整性机制、数字信封、多重数字签名等基础技术。在公钥密码技术中,为每个用户生成一对相关的密钥:一个公开密钥,通过非保密方式向他人公开;一个私有密钥,由用户自己保存。且公钥和私钥不能由一个推出另一个。用公钥加密,私钥解密,起到信息保密功能;用私钥加密,公钥解密,起到数字签名功能。
1.1数字签名
数字签名(DigitalSignature)是电子签名的一种特定形式,起到与手写签名或者盖章同等的作用。数字签名的使用包括签名和验证签名两个阶段。签名过程:签名方首先使用Hash函数根据需要签名的原始数据(明文)生成一份固定长度的摘要,决定了生成的摘要是唯一的,且不同的明文散列变换得到的摘要结果总是不同。然后通过某个约定的算法用私钥对摘要加密,生成数字签名,最后将相应的数字签名附在原始数据后。签名验证过程:接收方收到密文后,使用对方的公钥对附在原始数据后的数字签名进行解密获得原摘要,再使用Hash函数对数据明文进行运算,得到一份新的摘要,如果两份摘要完全一致,则验证数字签名为真。
1.2数字证书
数字证书也叫数字标识(DigitalCertificate,DigitalID),相当于个人或机构在网络环境中的身份证,用于证明在网上进行信息交流及商务活动的各主体(如人、服务器等)的身份。数字证书由一个权威机构(CA认证中心)发放的,其中包含了用户身份的部分信息、用户所持有的公开密钥及认证机构的数字签名。使用数字证书进行数据传输时,发送方与接受方首先交换数字证书,确认彼此的身份,同时双方都得到了彼此的公开密钥。随后,发送方使用接收方的公钥对要传输的数据进行加密,而接收方收到密文后则使用自己的私钥解密,这样信息就可以安全无误地到达目的地了。
2PKI技术的作用分析
2.1保证了信息传输的保密性
对传输中的数据流加密,防止信息在传输过程中被非法窃取是对交易安全的保证。由于私钥的唯一性,确保只有接收方才能成功地解密该信息。
2.2保证了数据的完整性
数据完整性是指数据的接收方可以经过检查,确认收到的数据是否在传输、存储过程中被修改。如果敏感数据在传输和处理过程中被篡改,接受方就不会收到完整的数据签名,验证就会失败。反之,如果签名通过了验证,就证明接收方收到的是没经修改的完整性数据。
2.3保证了发送信息的不可否认性
在传统贸易中,贸易双方通过在交易合同、契约等书面文件上手写签名或印章来鉴别贸易伙伴,确定合同、契约的可靠性并预防抵赖行为的发生。应用PKI技术后,由于只有发送方拥有私钥,所以使用私钥对消息进行签名,一定是申请者本人的操作,签名者无法否认,并对其发生的行为不能抵赖,所以数字签名完全可以代替现实过程中的“亲笔签字”,在技术和法律上有保证。
2.4验证交易者身份
在网络支付中,为了避免欺诈的发生,网上银行必须证明自己并非虚假网站,而用户也必须证实自己是帐号的合法持有人。PKI安全体系的是确认身份的重要技术,有助于在网络系统虚拟环境中检验个人或机构的身份,确认这些电子数据所代表的身份以及这些身份的真实可信性。PKI安全体系能够全面支持电子商务在社会经济生活进行广泛应用,并起着重要作用,确保交易信息的安全性,从而极大地促进了电子商务的发展。国务院日前印发了《服务业发展“十二五”规划》,提出要促进数字证书在电子商务全过程、各环节的深化应用,规范网上银行、网上支付平台等在线支付服务,相信数字证书以及相关安全技术在未来的电子商务发展中会获得更广泛的使用。
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高校电子阅览室虽然仅仅是数字化图书馆建设中很小的一部分,但是其系统的安全性和稳定性关乎整个数字化图书馆甚至整个校园网络的安全和稳定。针对数字图书馆电子阅览室运行中所面临的信息安全问题,从网络自身的不安全性、技术缺陷、计算机病毒等方面分析了网络安全存在的各种隐患,并提出了一些具体的防范措施。 以下是读文网小编为大家精心准备的:图书馆电子阅览室网络安全及其防范技术探讨相关文,内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:本文通过对影响图书馆电子阅览室的网络安全因素进行分析,结合当前电子阅览室网络安全现状和最新网络安全技术,提出保障图书馆电子阅览室网络安全的对策和具体防护技术。
【关键词】: 电子阅览室 网络安全 防护技术
网络安全就是网络上数据与信息的安全。保障了网络的安全就能使计算机的硬件得以保护、信息不被泄露。它涉及到诸多学科,如:信息安全学、密码学、计算机科学、网络安全技术、数学、通讯技术等。网络安全维持了网络系统的正常运行从而保证网络上数据的可用性、完整性和保密性。从用户角度来看,用户都希望使自己的个人隐私和公司的商业利益的机密性得到有效保护。
(一)人为因素
是指人为的造成安全隐患,包括恶意攻击、人为破坏等。
(二)自然因素
包括软件因素和硬件因素。
(三)计算机病毒
计算机病毒是影响阅览室网络安全的最重要因素。病毒入侵到图书馆电子阅览室的计算机中后,就会带来一系列安全问题。这种病毒会藏身于网络传输的数据中,当载有病毒网络数据数据被用户打开浏览或者下载后,病毒就会跟随之植入到了电脑中。如果这种病毒没有被及时清理,就会感染这台电脑,并造成电脑的文件丢失、系统崩溃等问题。
不仅是电子阅览室的网络环境,整个网络产业的飞速发展带来的负面影响之一就是随之而来的病毒攻击愈趋频繁的问题,而且这个问题已经亟待解决了。
如今,病毒攻击网络事件时有发生,图书馆电子阅览室也未能幸免,而如今人们还没找到行之有效的解决方法。所以,了解病毒的类型并加以防范是必不可少的。而普遍的病毒攻击总共分为三个类型:一种是传输到图书馆的数据中携带上病毒,之后对电子阅览室进行攻击,从而达到使电子阅览室无法工作的目的。另外一种是攻击电子阅览室网络的病毒主动拦下电子阅览室向外界发送的数据,这种类型的攻击会把图书馆电子阅览室的隐秘信息公之于众,对图书馆电子阅览室的管理非常不利。这种攻击不仅会造成图书馆电子阅览室隐私的泄露甚至会对图书馆电子阅览室的计算机造成严重损坏。还有一种重要传播途径是目前被广泛使用的移动硬盘以及U盘之类的存储介质。
随着教育的普及,图书馆电子阅览室的人会逐渐增多,但读者的知识水平参差不齐,对网络病毒攻击的防范意识也不尽相同。有的人会无意中浏览或下载了携带病毒的数据,从而导致了图书馆电子阅览室被攻击。另外,也会有用户故意对图书馆电子阅览室的网络环境进行破坏,所以加强图书馆电子阅览室的防范措施就势在必行。也会有由于图书馆自身原因而导致网络安全出现问题的情况,如电子阅览室的防火墙没有开启、杀毒软件没有安装、监控体系不完善等等,这些问题都应避免发生。
(一)开启图书馆电子阅览室的防火墙
要想使得阅览室网络环境变得更安全,就要时刻注意防火墙的开启。防火墙有三个作用:(1)防火墙会对网络数据进行筛选,这样能够有效过滤掉一些恶意攻击;(2)防火墙会主动隔离有问题的网站,避免病毒数据进入电子阅览室的计算机中;(3)防火墙会阻止电子阅览室信息的外泄。前提是防火墙要时刻处于开启状态,使之能够起到保证计算机网络环境的安全,减少被攻击事件的发生的作用。
(二)在计算机上安装杀毒软件
一旦有病毒穿过了防火墙的拦截而侵入了计算机,这时安装在计算机上的杀毒软件就会进行相关处理从而防止计算机中的数据丢失与隐私泄露。由于新型病毒层出不穷,除了要用杀毒软件对计算机进行定期适度扫描外也要注意更新杀毒软件的病毒库。
(三)为阅览室计算机安装系统还原软件
一旦有难以解决的问题发生,只要运行系统还原程序,问题就会迎刃而解。更有一种还原手段为每次关机都会还原系统,只要有问题发生,只需重启计算机即可。这样就节省了工作人员的维护时间,提升了工作效率。
(四)对电子阅览室数据进行备份
这是计算机被病毒入侵,数据被破坏之后的解决办法,也是一项重要措施。目的是为了在遇到特殊情况下的病毒入侵所导致的数据丢失时能够将备份好的数据进行快速恢复。所谓防患于未然,当网络安全问题对计算机造成破坏后,这将是最有效率的解决方法。
(五)加强电子阅览室的监督管理
为有效避免网络安全问题的发生,需要对电子阅览室加强管理力度。例如登记每一个进入电子阅览室的用户,以保证出现问题后能及时找到当事人;对阅览室管理人员进行专业培训,在巡视期间发现问题后能够第一时间进行排解,从而避免病毒扩散对图书馆电子阅览室整个网络环境造成更严重的影响;向阅览室的用户发放一些宣传手册,增强其网络安全知识,避免用户无意间的浏览或下载给阅览室带来安全的破坏。
(六)采用信息加密技术
它是一种常用的安全技术。信息加密后不仅可以防止其他用户窃取信息,也可以对付一些恶意攻击系统的流氓软件。它的目的是保护电子阅览室网络内的数据、信息不被泄露和篡改,保护对外传输的数据不被拦截和分析。网络加密最常使用的方法是节点加密、断电加密和链路加密。
建设一个安全的阅览室网络环境是一项系统工程,它包括了人才的培养、软硬件的建设、规章制度的执行、读者满意度的保障等。为了使这项工程更加完善,我们需要不断总结经验、认真对待细节、提高管理水平、开发服务功能,使图书馆电脑阅览室作为一个公众的信息获得平台能够发挥出越来越大的作用。
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仿真器是指以某一系统复现另一系统的功能。与计算机模拟系统(Computer Simulation)的区别在于,仿真器致力于模仿系统的外在表现、行为,而不是模拟系统的抽象模型。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于仿真器的嵌入式测试平台相关软件比较相关论文。内容仅供阅读与参考!
关于仿真器的嵌入式测试平台相关软件比较全文如下:
常见的有在线仿真器和逻辑分析仪。在线仿真器可以完全仿真目标芯片的行为,准确度高,运行速度快,但工艺设计复杂,价格昂贵。逻辑分析仪通过监控和采样总线数据执行测试,完备性受限于采样频率,而提高采样频率则会大幅提高成本。基于硬件的测试工具通常用于计算机硬件的设计和测试,很少用于嵌入式软件的测试。
包括插桩和软件仿真两种典型方法。插桩向被测程序的特定位置插入探针,据此获得程序的运行信息。优点是实现简单,缺点是改变了被测程序,无法得到被测程序的精确执行轨迹和执行时间。软件仿真通过构建目标机的虚拟仿真环境,在宿主机上加载待测程序执行测试(目标机指嵌入式软件的运行环境,宿主机指嵌入式软件的开发环境,下同)。优点是可获得待测程序的精确执行轨迹,缺点是速度较慢。
综合了纯硬件和纯软件形式的特点,代表工具是 CodeTEST。测试环境接近于真实环境,准确性较高。缺点是硬件依赖性强,灵活性及可移植性差,成本昂贵。
理论上讲,嵌入式软件测试应在目标机进行,毕竟软件最终运行在目标机上。但嵌入式系统多采用软硬件协同开发,在软件开发过程中,目标机环境很有限,甚至不可用,无法满足软件测试的需要。此外,由于目标机的专用性,目标机下的测试工具比宿主机下的同类工具往往昂贵得多。考虑到上述因素,应将尽可能多的测试工作放在宿主机进行。但由于体系结构的差异,目标机软件一般不能在宿主机直接运行,这就需要建立目标机的仿真环境,即通过软件仿真进行测试。
软件仿真是一种经济灵活的测试策略,可在没有目标机硬件的情况下测试,准确性高,可以获取精确的运行时间,能灵活控制程序的运行状态。采用软件仿真测试也可以避免将程序烧录到目标机 ROM 造成的测试困难,降低开发成本。
3.1 当前嵌入式测试工具的不足
不少嵌入式测试工具采用软件仿真测试。传统仿真工具的测试流程是:编译获得被测程序的可执行程序,加载到仿真器运行,获得测试结果。这些工具对集成测试和系统测试支持较好,对单元测试的支持不佳,看一个具体例子。
通过例 1 可得到以下结论:单元测试时很多模块尚未编写完毕,若采用传统的嵌入式软件测试方法,需要编写大量的桩函数,工作量大。
测试者需熟悉嵌入式软件的开发语言,这样才能编写桩函数。软件开发者通常会参与单元测试,这类人员可满足要求。但为提高软件质量,一般需安排专门的测试人员测试。嵌入式开发通常采用汇编等底层语言,种类繁多且较难学习,对测试者要求较高。修改桩函数和外部变量后,需重新编译生成可执行程序,重新加载到仿真器测试。每做一点修改,均需重复上述步骤,测试过程繁琐。测试的针对性不强,只能加载整个可执行程序测试,无法针对特定的关注单元测试。
以航天某院为例,尽管购置了CodeTEST、Logiscope等昂贵的测试工具,但上述测试问题仍非常突出,其它工具也普遍存在类似的局限性。
本文介绍了一种新的嵌入式软件测试方法,可以弥补上述不足。其特色和创新体现在三方面:
1) 通过自行构建链接器,而不采用缺省的链接器完成链接,生成“内存映像”(此处的“内存映像”与可执行程序类似,但并不完全一致,本文采用该术语以区分二者),可在程序代码不完备的情况下执行测试,能更好地支持单元测试。
2) 构建软件仿真器,加载内存映像测试。除具备传统仿真测试的优点外,还增加了交互式脚
本处理能力,运行过程中可直接修改桩函数和变量,无需频繁地编译、加载,测试更加便捷。普通测试人员可以通过高级脚本语言编写测试用例,无需精通嵌入式平台的专用开发语言。
3) 能对指定的关注单元进行测试,支持设定源代码断点,支持设定仿真的起止范围,测试更有针对性,测试效率较高。
2 基于仿真器的嵌入式测试平台
1) 编译被测程序生成目标文件(x86 平台的.obj 文件就属于典型的目标文件)和链接描述文件(link description file,后文简称 LDF 文件)。
2)利用自行构建的链接器分析目标文件和库文件,提取符号表、数据段、代码段、可重定位段、行号信息等,按照 LDF 文件的说明进行链接,生成内存映像、总符号表和行号信息表。
3) 将内存映像加载到仿真器测试。测试过程中,可以修改内存变量、寄存器值、桩函数等。结合测试用例注入,可实现单元测试和动态测试。
3.2 链接器构造
链接器根据 LDF 文件的说明,提取并拼装目标文件中的各个段,得到内存映像、符号表和行号信息表(图 3)。其中,内存映像和可执行程序功能类似;符号表定义了各个符号(包括函数、变量、标号等)的名称、地址、文件、作用域等信息;行号信息定义了源文件中行号与内存映像中地址的映射关系。关于行号信息的更多介绍,请参考2.3节。
目标文件中的未定义符号在链接时会以UNDEF 标记,只分析本文件无法解析,需要进一步分析其它文件。如果在所有文件中都没有找到该符号,该符号就无法解析,使用标准的链接器无法链接,不能生成可执行程序进行仿真测试。
SimAD 自行设计了链接器,可以有效控制链接过程。对于未定义符号,自动分配特殊的内存地址,使得这些符号可以通过“解析”,进而构造可被仿真器执行的内存映像。这是实现本文测试方法的关键所在。这样的设计思路有以下优点:1) 单元测试时很多模块不完备,可避免使用嵌入式开发语言编写大量桩函数。即使存在未定义符号,也可以正常链接,提升了测试效率。
仿真器执行时可以检测到未定义符号,并检查是否定义了桩函数或者进行了变量赋值。这样,就把桩函数和外部变量的绑定由编译期调整到了运行期。这带来了两个好处:可通过脚本语言设计桩函数,进行变量赋值,避免了学习嵌入式开发语言的代价。 可实现交互式的桩函数声明和变量赋值,避免了传统的“修改桩函数和外部变量→编译→加载运行”的繁琐测试流程。
3.3 仿真器实现
仿真器完成对目标机的模拟,其基本特征是行为等价,注重对目标机行为功能的仿真,对内部结构的仿真要求不高。重点关注:真实性、全面性、运行速度、通用性和可扩展性等指标。
SimAD 仿真器实现了以下模拟:①译码:包括运算指令译码,移位指令译码,地址寄存器译码,通用寄存器译码等;②运算模拟:包括加法器模拟、乘法器模拟及移位器模拟;③控制流处理:包括中断、循环、跳转、调用等;④ 地址产生模拟; 内存访问模拟; ⑤ 模拟:包括外部内存方式和串口 DMA 方式;定时器模拟。
在实现功能模拟的同时,仿真器还提供了测试接口和外部交互接口,包括内存映像的加载接口、内存和寄存器的查看/修改接口、桩函数的设定/修改接口、数据的输入/
输出接口等。
对单元测试的良好支持是 SimAD 仿真器的特色之一。单元测试中不可避免地会用到桩函数,仿真器提供了 setstub 桩函数设置接口。设置桩函数后,仿真器查询其内存地址,连同函数名一并保存到桩函数表中。在运行过程中,仿真器检查调用的函数名是否存在于桩函数表中,若存在则不执行内存映像中的函数代码,而转去执行测试脚本中设定的桩函数。为便于理解上述过程,看一下例2。.......
本文方法已在 SimAD 测试工具中实现。该工具目前支持 AD21060 和 AD21020两类芯片,可实现静态分析和动态测试。已实现的功能包括:集成测试环境(图 6)、链接器、仿真器、测试脚本解释执行、测试报表生成等。
图6 SimAD 集成测试环境对测试脚本的良好支持是 SimAD 的特色。
支持新建和保存测试脚本,双击运行测试脚本(图5 中的右侧窗口),批量执行测试脚本,从而提高了回归测试[10]的执行效率。SimAD 还提供了控制台交互窗口,支持在仿真过程中输入交互式的测试命令,即时控制测试过程。
图7 交互式执行测试命令SimAD 还支持其它测试功能,如语句覆盖率报表、控制流着色、函数调用图生成等,这些措施对提高测试效果也有裨益。
在嵌入式软件测试领域,国内外使用较多的测试工具是 CodeTEST和 Logiscope。它们与SimAD 的比较见表。
3 种工具中 CodeTEST 功能最强。动态内存分析和性能分析是其主要特点,采用软硬件结合形式实现,准确度较高,缺点是价格昂贵。使用CodeTEST 必须具备目标机硬件,必须生成执行程序,对单元测试的支持不佳。
Logiscope 主要用于软件的质量分析和测试,其突出特点是对软件全生命周期的支持。采用插装方式测试,对执行速度和运行结果会造成一定影响,无法获得精确的执行时间和运行轨迹。
SimAD 通过软件仿真测试,不依赖目标机硬件,自行构造的链接器可处理未定义符号,可通过高级语言脚本编写测试用例和桩函数,对单元测试的支持较好。.....
目前的嵌入式软件测试工具对单元测试的支持不佳,本文对此进行了研究和探索,提出了相应的解决思路,相关方法已在 SimAD 测试工具中实现,并在航天某院的项目测试中得到实际应用,得到了该院的高度评价。与成熟的嵌入式软件测试工具相比,SimAD仍有很多地方需要完善。
未来的主要工作包括:完善仿真器和测试框架的接口,方便第三方仿真器接入,以支持更多的嵌入式平台软件测试;针对 COFF、PE 等常用目标文件开发链接器,使之能分析链接多种平台的目标文件;增加自动生成测试脚本功能,目前纯手工编写脚本,使用不太方便;增强覆盖率分析。目前只支持语句覆盖,需进一步支持判定覆盖、条件覆盖等。
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仿真软件的功能就是将编写好的程序在电脑中虚拟运行,如果没有编好的程序,是无法进行仿真的.首先,在安装仿真软件GX Simulator 6c之前,必须先安装编程软件GX Developer。比如可以安装“GX Developer 7.08”,“GX Developer 8.34”等版本以下是读文网小编今天为大家精心准备的:。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:PLC是英文单词Programmable Logic Controller的缩写,译为可编程控制器。理论与实践相结合在PLC教学中十分重要,而基础性内容较容易掌握,复杂的内容运用起来效果却并不理想。这也成为困扰学校教师及学生的教与学的问题。三菱PLC训练仿真软件是解决PLC课程教学问题的合理途径之一,刚好能够将理论与实践合理结合,给学生提供更多的工业控制仿真训练机会。
PLC技术发展于继电接触器控制和计算机基础之上,编程操作比较简单,在工业控制相关领域有着广泛的应用,成为当今工业自动化控制的三大支柱之一。当前绝大多数院校教学多为理论为主,而PLC编程中有多处需要实际的操作练习。学生课堂上时间有限,因此能够将理论与实际相结合的教学显得尤为重要。比之于传统PLC教学的不足,三菱训练仿真软件应用于PLC课程中的优势主要表现在以下三个方面:首先,较少的资源占用可以获得较高的学习效率。其次,硬件空间较大,给实训更多创造空间。此外,突破了场地的制约,训练更为自主化、多样化。
理论与实践,前者往往是简单的,容易掌握。而后者无疑是复杂的,结果可能出乎意料,运用起来并不容易。基础性内容较容易掌握,而复杂的内容运用起来效果并不理想。目前个人认为对于运用效果不甚理想的原因主要有四点:
其一,设备投入不足。PLC实践性很强,学好它需要大量的实践性课程。而实践需要有相应的设备投入,且资金并不属于小数目。较为巨大的资金投入是许多学院暂时无法支付的,因此PLC实践设备较为匮乏,学生实践动手的机会并不多,因此掌握起来较为困难。
其二,许多学院现有的PLC设备并非标准的,被控对象并不均是实际的,有许多为模拟的,如通过按钮或开关来模拟实际现场中的设备。虽然模拟能够节省资本,然而并不利于学生对PLC相关课程的学习与掌握。
其三,是教学方面的有待提高。当前教学多为理论的教学,而编程中有许多问题需要实际的操作已获得相应的数据或结果,课堂理论教学就无法完成。
其四,一方面学生的理论知识并不扎实,掌握的并不到位、全面。PLC软件主要应用于职业技术院校,学生的综合素质不是特别高,又没有太强的学习主动积极性,因此在学习PLC知识时,并不是总能够正确且及时地理解消化教师课堂教学所讲的内容。
理论与实践相结合在PLC教学之中十分重要,而基础性内容较容易掌握,复杂的内容运用起来效果却并不理想。这也成为困扰学校教师及学生的问题。三菱PLC训练仿真软件是解决问题的合理途径之一,刚好能够将理论与实践合理结合,给学生提供更多工业虚拟场景的实践训练机会。三菱训练仿真软件教学的优势主要在于以下两个方面:首先,较少的资源占用可以获得较高的学习效率,缩短学习时间。比之于实物PLC,仿真PLC所占用的时间更少,速度更快,效率更高。其次,硬件空间较大,给实训更多创造空间。三菱训练仿真软件学习内容分为六个等级训练模块,该软件学习由易到难,逐级递进则教学更为快捷化,有针对性,有助于调动学生的学习热情。
PLC软件主要应用于职业技术院校,学生的综合素质不是特别高,又没有太强的学习主动积极性,因此在学习PLC知识时,并不是总能够正确且及时地理解消化教师所讲的内容。改进而来的三菱训练仿真软件教学具有优势的同时,有存在的不足,也有需要注意的地方,大致分为两点:首先,仿真之后应该对实践操作中的点数分配进行强化。组态软件虚拟元件通过虚拟I/O口的方式进行连接,连接方式应该安排课程进行讲授。其次,仿真之后也应该安排课程来巩固实践。仿真主要是提高学生对程序的编写能力,而实际上,PLC的编程与应用能力还需要借助其他操作加以辅助,仿真和实际有区别也有联系,应相互结合,才能更好地完成教学内容。
三菱训练软件的教学过程大致可分为下列几个步骤:首先,介绍PLC和继电器控制系统之间的区别和联系,介绍其特点、工作原理、编程基础、发展过程及未来趋势。其次,在学生对上述内容有所掌握之后,开始逐渐进行三菱训练软件的内容,包括软件的安装、基本功能的说明介绍等内容。软件训练的程度应该由简单到复杂,理论与实践相结合,教师讲的同时,学生搭配着进行练习。教师在讲解时不应该只讲授理论知识,还应该讲授实践知识,使学生能在理论的指导下进行实践操作,教师也应该及时发现学生操作的不足,并予以指导。
以三菱FX-TRN-BEG-C中文教学软件为例,PLC训练仿真软件在教学中的应用主要包括四点:
其一,软件内置丰富的图片,使课程变得更加有趣,增加学生的学习兴趣。教学软件分为不同的六个单元,每个单元有各自的作用,让学生更具针对性的掌握知识。
其二,编程过程中会有系统设置进行提示。软件会对重难点内容进行分类,并且对每一步骤的操作都进行详细的介绍,学生能够循序渐进的掌握知识,以获得更好的训练效果。
其三,学生在学习之前,应对PLC的工作过程有详细的了解,学习的目的是能够理解知识并加以运用。学生在学习基础的编程知识之余,还应该能根据实际要求来进行适当整改,以使程序达到最优状态,也使学生更好的加以运用。编程突破了场景的限制,能够随意按照要求在任意场景进行,也能适时修改。
其四,自古孔子主张“因材施教”,注重学生之间的差异,而PLC仿真教学也考虑了学生各方面能力参差不齐的问题,将软件分为6个单元,每个单元由初级、中级至高级过渡,而各级内的题目难度也不尽相同。教师在实际教学中根据学生水平的不同,为其安排适合的课程,旨在使每一个学生都能获得最好的学习效果。
PLC教学注重理论与实践的搭配,当前传统PLC教学不理想的原因主要分为三点:
其一,设备投入不足。其二,许多学院现有的PLC设备被控对象多为模拟的。其三,教学方面的有待提高。三菱训练仿真软件教学的优势主要在于三个方面:首先,较少的资源占用可以获得较高的学习效率。其次,硬件空间较大,给实训更多创造空间。此外,突破了场地的制约,练习更为自主化。理论与实践相结合在PLC教学之中十分重要,而三菱PLC训练仿真软件刚好能够将理论与实践合理结合,给学生提供更多的实践机会。实践表明,三菱PLC训练仿真软件在PLC教学中切实可行,有助于提高学生对理论与实际知识的掌握程度,也有助于增强学生的学习动力。
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高职音乐教育旨在通过学习音乐的一般理论和基础知识,提高学习者的音乐素养,培养音乐技能型人才。鉴于高职学生的基础比较薄弱,学生听觉素养的培养是高职音乐专业学生学习的重要任务。当前,听觉素养的培养也要积极探索顺应时代发展需求的有效途径。以下是读文网小编为大家精心准备的:海南软件职业技术学院音乐类学生听觉素养培养研究相关论文,内容仅供参考,欢迎阅读!
海南软件职业技术学院音乐类学生听觉素养培养研究全文如下:
摘要:音乐作为一门听觉的艺术,倾听能力是音乐欣赏的先觉条件。听觉素养能力的培养是音乐专业学生学习的必要任务。拥有良好的听觉欣赏能力,能让学生从音乐欣赏中获得愉悦感,产生心灵的共鸣,激发内心的情感,从而获得更高层次的音乐欣赏能力。
关键词:听觉素养 音乐欣赏
随着时代的变迁,科技的飞速发展,信息化社会对未来人才的各项新的要求,高等职业技术院校音乐艺术人才的培养也面临着严峻的考验,为了促进学生的发展,满足学生未来职业需求的职业技能,我们需要深入研究恰当的教育教学内容与教学方式,音乐专业学生的听觉素养培养的研究是加强高职学院艺术教育工作首先要落实的工作之一。听觉素养的培养有助于学生增强自信、有助于学生打好艺术修养的根基。听觉素养的培养在音乐高职教育体系中起到了其他课程无法替代的重要性地位。
为了使得研究更具科学性和实效性,根据研究目的的需要,我们主要以现有学生作为重点调查研究对象,并在这个基础上对比前几年学生留下的一些数据和跟踪调查结果,再加上考察全省范围内兄弟院校的一些优秀经验来开展音乐听觉素养培养的实效性研究,采用访谈法、问卷调查法,数理统计法、对比分析法等方法进行研究。
对于音乐艺术专业的学生,听觉素养能力是最基本的技能,也是重要的工具。对于从事音乐职业教育的教师来说,探索一个全新的科学的具有实效性的听觉素养培训模式,具有积极的意义。基于此,海南软件职业技术学院音乐教研室开展了对音乐专业学生音乐听觉素养培养的研究,通过理论与实践研究,以期获得一个全新的听觉素养训练理念,更新教育理念,规范海南软件职业技术学院艺术类学生的课程体系与教学模式,建立完善的听觉训练课程体系。
建构一个全新的海南软件职业技术学院艺术听觉素养课程建设方案,建成适应海南软件职业技术学院特色的艺术教育课程体系,特别在课程中艺术教育课程资源的整合,新艺术教育课程评价体系的构建,对全面提高艺术类学生教学质量和人才培养质量,有着现实而深远的意义,整个项目的研究对于海南软件职业技术学院艺术教育建设具有较高的参考价值。
海南软件职业技术学院艺术传媒系坚持以市场为主导的办学思路,主动适应社会发展和各类全国技能大赛的需要,努力探索音乐人才培养模式,狠抓教学质量,不断提高学生的思想素质和专业水平,为社会输送了大量德艺双馨的音乐表演、音乐制作技能型人才。艺术传媒系拥有师资力量雄厚,共有校内专兼职教师14名,校外兼职、兼课教师6名,其中副教授1名;双师素质教师9名,省级先进教育工作者1名,省级教学能手1名,省级师德标兵1名,国家级优秀指导教师4名。2名教师加入海南省音乐家协会;本系还聘请了4位音乐界的一线专家担任客座教授、兼职教授。本系教师在公开刊物发表学术论文20余篇(其中核心刊物2篇),有数篇论文在院级及省级论文评比中获奖;主持并参与海南省教育厅高等学校科研项目1项;主持及参与院级课题1项。
艺术传媒系教学设施完善、拥有省内一流灯光音响的演出大厅1个,音乐教室9间,钢琴房118间,多媒体电子琴教室1间,手风琴教室1间,多媒体音乐教室2间,舞蹈练功房1间,中西乐器100余件,设备价值106.16万元。建有5家校外实训基地,为学生提供良好的实践环境。
(一)提高对学生听觉素养培养的重要性认识
要创新研究,首先要改变观念,以前忽视学生的听觉素养等基本技能的观念要彻底改变。听觉训练是视唱练耳专业中是一个十分重要的环节,实际经验告诉我们,一个在音乐方面拥有成就的音乐家,首先具有敏锐的音乐感听能力,甚至有些卓有成效的音乐大师天生就具有这个天赋才能。音乐教学不仅仅要让学生学会音乐,会唱一些歌,会弹一些曲,更重要的是让学生拥有创造音乐的能力,欣赏音乐的能力,以及对音乐形式的二次加工的能力,而这一切前提条件是学生拥有对音乐良好的感知能力,也就是听觉素养。传统观念忽视学生的听觉素养的培养,机械地传授一些音乐的基本知识,不考虑学生的实际接受能力,没有从满足学生的发展需要出发。而课堂教学是落实教育任务的主要场所,我们要想提高学生音乐教育的实际效果,必须转变观念,不在一味地传授一些技巧技能,而是从学生的实际出发,重视学生的听觉素养能力的提高,追求学生获得实质性的发展与进步。
(二)科学合理精选教学内容
学校课堂是学生培训的主要场所,教学内容的选取很大程度上决定了学生未来学习的实际效果,传统的教材,课程体系并没有对学生的听觉培养体现出一定的侧重考虑,那么我们就要积极改进。重新拟定训练艺术类学生听觉素养的一套完整的、科学的、适合音乐艺术类学生的课程体系。一方面随着现在多媒体技术的发展,网络资源应用的广泛;另一方面随着学生身体逐渐成长,心理逐渐成熟,学习的自主性逐渐建立,一些兴趣和爱好逐渐稳定,综合考虑多方面的因素选择最佳的培训素材,例如目前我院艺术传媒系开始增设《真音模唱》课程,其培养目标就是系统地提高学生听觉素养。课程已进行半个学期,从教学效果上来看有明显提高,值得总结分析和进一步研究。
(三)加强听觉素养教材与多媒体的多元互动性研究
随着科技的进步,信息飞速发展,为音乐教学提供了许多有利的条件。音乐教学的手段更加多样化,多媒体教学应运而生。多媒体教学是最新最富有感染力的教学手段,对于培养音乐专业学生听觉能力具有优势。多媒体教学的媒介是电视、录像、电脑等十分直接有效的教学手段,形式活泼,趣味性强,有利于提高教学实效性。
总之,音乐教育的首要任务是发展学生的听觉,培养他们对音乐良好的感受能力。听觉体验是学习音乐的基础.学生的音乐听觉,应贯穿于音乐教学的全部活动,听觉素养能力是学生受用一生的财富,我们一定要在教学中强调与重视。
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JNI是Java Native Interface的缩写,它提供了若干的API实现了Java和其他语言的通信(主要是C&C++)。从Java1.1开始,JNI标准成为java平台的一部分,它允许Java代码和其他语言写的代码进行交互。JNI一开始是为了本地已编译语言,尤其是C和C++而设计的,但是它并不妨碍你使用其他编程语言,只要调用约定受支持就可以了。使用java与本地已编译的代码交互,通常会丧失平台可移植性。但是,有些情况下这样做是可以接受的,甚至是必须的。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈JNI技术在嵌入式软件开发中的应用相关论文,内容仅供参考,欢迎阅读!
嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式软件的基本体系结构包括嵌入式实时操作系统RTOS(RealTime operating Systerrl)、嵌入式设备驱动程序、嵌入式应用程序编程接口(中间件)和嵌入式应用程序。
现阶段,计算机应用的普及、互联网技术的实用以及纳米微电子技术的突破,正有力推动着21世纪的工业生产、商业活动、科学实验和家庭生活等领域自动化和信息化进程。全过程自动化产品制造、大范围电子商务活动、高度协同科学实验以及现代化家居生活,为嵌入式产品造就了崭新而巨大的商机。除了沟通信息高速公路的交换机、路由器和调制解调器,构建计算机集成制造系统(CIMS)所需的数据传输系统DCS(Data Communication System)和机器人以及规模较大的家用汽车电子系统,最有产量效益和时代特征的嵌入式产品应数因特网上的信息家电(information appliances),如网络可视电话、网络游戏机、电子商务、商务通(PDA)、移动电话以及多媒体产品(如电视机顶盒、DVD播放机、电子阅读机)。
众所周知,“一次编程,到处使用”的Java软件概念原本就是针对网上嵌入式小设备提出的,几经周折,目前SUN公司已推出了J2ME(Java 2 P1atform Micro Edition)针对信息家电的Java版本,其技术日趋成熟,开始投入使用。SUN公司Java虚拟机(JVM)技术的有序开放,使得Java软件真正实现跨平台运行,即Java应用小程序能够在带有JVM的任何硬软件系统上执行。加上Java语言本身所具有的安全性、可靠性和可移植性等特点,对实现瘦身上网的信息家电等网络设备十分有利,同时对嵌入式设备特别是上网设备软件编程技术产生了很大的影响。
Java程序也有其本身的缺陷,那就是其效率问题。由于Java是一种介于解释型和编译型之间的语言,其对内存的管理是通过JVM虚拟机来实现的,同样的程序,如果用编译型语言C来实现,其运行速度一般要比Java快得多。因此,提高Java的性能就显得十分重要。
迄今为止,人们为提高Java的运行速度而做出的许多努力,主要集中在程序设计的方法和模式选择方面。但是由于算法和设计模式的优化是通用的,对Java 有效的优化算法和设计模式,对其他编译语言也基本适用,因此不能从根本上改变Java程序与编译型语言在执行效率方面的差异。
另外,JIT(Just In Time,及时编译)技术也是一个比较好的思想。它的基本原理是,首先,通过Java编译器把Java源代码编译成与平台无关的二进制字节码。然后,在 Java程序真正执行之前,系统通过JIT编译器把Java的字节码编译为本地化机器码。最后,系统执行本地化机器码,不用对字节码进行解释。这样做的优点是,大大提高了Java程序的性能,缩短了加载程序的时间;同时,由于编译的结果并不在程序运行期间保存,因此也节约了存储空间。缺点是,由于JIT编译器对所有的代码都想优化,因此同样也占用了很多时间。
动态优化技术即提前编译为机器码的技术(dynamicopttmization,ahead of time technology)是提高Java性能的另一个尝试。动态优化技术充分利用了Java源码编译、字节码编译、动态编译和静态编译的技术。其输入是 Java的源码或字节码。而输出是经过高度优化的可执行代码和动态库(WindoW中是.dil文件,UNIX中是共享库.a.so文件)。其优点是能大大提高程序的性能,缺点是破坏了Java的可移植性,也对Java的安全带来了一定的隐患。
实际上,有一种通常被忽视的技术可以在很大程度上解决这个难题,那就是JNI(Java Native Interface,Java本地化方法)。图l是JNI技术实现的一般步骤。
(1)编写Java类代码
其中,需要JNI实现的方法应当用native关键字声明。在该类中,用System.1oadLibrary()方法加载需要的动态链接库。关键代码如下:
https://Compute.java
public class Compute{
public native double comp (double params);
static{
https://调用动态链接库
System.loadLibrary(“mathlib”);
}
(2)编译成字节代码
在这个过程中,由于采用了native关键字声明,Java编译器会忽视没有代码体的JNI方法部分。
(3)生成相关JNI方法的头文件
这个过程的实现一般是通过利用jlavah-jni * class生成的,也可以手工生成该文件;但是由于Java虚拟机是根据一定的命名规范完成对JNI方法的调用,所以手工编写头文件需要特别小心。
上述文件产生的头文件部分代码如下:
https://Compute.h
;
extern“C”{
JNIEXPORT jdoubleJNICALL Java_Compute_comp(JNI-Env *, jobject, jdoubleArray);
;
JNI函数名称分为三部分:首先是Java关键字,供Java虚拟机识别;然后是调用者类名称(全限定的类名,其中用下划线代替名称分隔符);最后是对应的方法名称,各段名称之间用下划线分割。
JNI函数的参数也由三部分组成:首先是JNIEnv *,是一个指向JNI运行环境的指针;第二个参数随本地方法是静态还是非静态而有所不同一一非静态本地方法的第二个参数是对对象的引用,而静态本地方法的第二个参数是对其Java类的引用;其余的参数对应通常Java方法的参数,参数类型需要根据一定规则进行映射。
(4)编写相应方法的实现代码
在编码过程中,需要注意变量的长度问题,例如Java的整型变量长度为32位,而C语言为16位,所以要仔细核对变量类型映射表,防止在传值过程中出现问题。
(5)将JNI实现代码编译成动态链接库
编译过程是利用C/C++编译器实现的,当要使用生成的动态链接库时,调用者类中需要显式调用该链接库。
经过上述处理,基本上完成了一个包含本地化方法的Java类的开发。
下面通过一个实例来描述运用JNI技术在手机上操纵摄像头,捕捉视频并存储图片的过程。
(1)活动/状态图
图2为捕捉视频并存储图片的活动/状态图
根据图2的活动/状态,具体的对应步骤如下:
①发起该流程。
②发起流程后,建立文件用于存储图片。
③用指针获得分配的缓冲器,用于存储获得的帧。
④将指针压栈(序列化缓冲器)。由于手机的内存较小,为了防止内存泄漏,Symbian操作系统有一个Cleanup stack的要求,即在使用指针时,用PushL把指针压入栈中,使用完后再用Pop弹出栈.如果在中间调用导致崩溃的函数时果真出现了问题,那么 Clean up stack可以通过调用该指针的析构函数回收占用的空间。
⑤操纵摄像头,捕捉视频,并将图像流从摄像头端传到缓冲器。
⑥将摄像头内的图像流存入缓冲器内,并将缓冲器内的流转化为文件流,存为jpg格式的文件,将指向缓冲器的指针弹栈。
⑦在过程⑥中,如果使用完了序列化的缓冲器,则要重新序列化缓冲器,以备后面使用。
⑧当接收到停止视频捕捉的信号后,关闭文件。
⑨流程结束。
(2)运用JNI技术的视频捕捉
子功能捕捉视频的实现是由操纵摄像头、视频播放(解码器准备)以及建立摄像头和手机之间的连接会话三个活动组成的。其中操纵摄像头是通过调用底层设备的驱动来实现的,需要利用JNI来实现,完成的方法包括准备、建立、删除、销毁摄像头等。视频播放的一系列过程也是通过c++代码来实现的,除了准备、建立、删除、销毁解码器外,还有开始、暂停、停止解码等。建立摄像头和手机之间的连接类似建立客户端和服务器连接,视频流从摄像头传到手机界面是通过多媒体会话来完成的。多媒体
会话的建立、关闭、摧毁以及会话建立后的发送、取消、读取数据等也是JNI的应用范畴。
主张采用纯Java的人们通常反对本地化代码的使用,认为JNI技术会影响程序的可移植性和安全性。还有一些人认为,在Java程序执行的过程中调用c/c++程序只是对过去混合编程技术的简单扩展,其实际目的是为了充分利用大量原有的c程序库。
其实,不必拘泥于严格的平台独立性限制,因为采用JNI技术只是针对一些严重影响Java性能的代码段。该部分可能只占源程序的极少部分,所以几乎可以不考虑该部分代码在主流平台之间移植的工作量。同时,也不必过分担心类型匹配问题,完全可以控制代码不出现这种错误。此外,也不必担心安全控制问题,因为 Java安全模型已扩展为允许非系统类加载和调用本地方法,即如果在Java程序中直接调用c/c++语言产生的机器码,该部分代码的安全性就由Java 虚拟机控制。
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随着科学技术的快速发展,我国电子信息技术取得了较大的进步,这在一定程度上带动了农业科技的发展和创新。当前我国农业开始向现代化方向发展,这对农业机械化水平提出了更高的要求。通过加快电子信息技术在农业机械中的应用,可以有效的推动农业机械向数字化和智能化的发展进程,确保农业生产智能化和精细化目标的实现。以下是读文网小编为大家精心准备的:电子信息技术在农业机械中的应用探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘 要】随着现在社会科技信息技术的不断进步,人类社会越来越依靠科学技术的带动。同时,人类在不断迈向现代文明的同时,电子信息技术被广泛应用于各个行业与领域。小到居家生活中的电器用品,大到国防军事航天领域无不出现电子信息技术产品的身影。针对应用范围普及,涵盖领域如此广泛的电子信息技术手段,笔者就电子信息技术在农a业机械领域的应用与不断普及展开一系列的研究探讨。
随着科技电子信息技术的的高速腾飞,当前中国农业社会已经进入农用电子化时代,电子信息技术成为了在农业工具机械中最活跃的技术手段。电子信息技术的不断趋向化发展已经成为了农业机械领域中机电一体化的主要特征。电子信息技术在农业机械领域中的动态发展趋势,主要体现在下面三个方面:
1.1 农业机械中电子信息技术的高智能化,高便捷化
农业机械领域中机电一体智能化,多元化发展是在农业机械工业化的基础上建立进而研究的,在农业机电一体化的的发展趋势上,智能化是一个重要的方向。现代化的电子信息技术能够根据周围环境的静态情况进行模拟分析,然后对其展开集约化,智能化,高效率化的逻辑分析甄别以及综合处理信息进行预判。
1.2 网络化,信息采集多元化,农业数据信息环境模拟分析
电子信息技术覆盖网络在电子信息技术应用不断深入现代农业机械中,已经成为电子集成技术和信息分析技术结合的高效率工作产物。电子信息的高速度数字处理技术和机电一体化高效率运行的网络化,使得农业信息资源得以及时交流和共享,提高了农业机械的工作效率同时也避免了人为操作的失误。
1.3 信息处理高效便捷化,智能辅助理想化
现代的电子信息技术,就其开发应用来说,是以整合和存储各式各样的动态为自然信息的基石,用高效化的计算机处理技术进行分享互动和及时分析,使得信息上的各类动态信息可以得到及时的管理。相对传统的农业机械技术来说,这样的发展趋势有着更加便捷化,高效化的好处,充分调动生产力,提高农业生产效率。
电子信息化的农业生产机械是建立在机电一体化技术不断发展基础上的新型农业生产工具。 电子信息技术与农业机械相结合的科技手段在传统农业工具范围内具有很广泛的应用前景。例如;电子信息自动化的农业改良机械可以根据当地土壤肥力具体含量情况进行自动化的对农作物的施肥作业。还可以根据当地病虫害对农业经济作物的具体受灾状况来调节农药在农田间的使用量,根据当地农田的干旱情况及时灌溉,喷灌,进行自动化的用水量调节。电子信息智能化的可以调节拖拉机黎作土壤时的深度状况,及时改善土壤量化栽种标准,防止耕田土地固结和肥力下降等状况。农业机械的自动化合成信息技术分析可以通过大量数据得出与庄稼所需化肥、水分、农药,耕作以及其他植被影响状况等。就可以减少各种农田耕种成本的投入,大大降低了农业生产环节中的人力负担,提高土地收益的同时也提高了农田的经济效益。
电子信息化的农业机械还十分有利于周围农田环境的保护。电子信息化的农业机械通过对农业环境的数据信息的采集进行综合性的数据分析,使粗放型的农业耕作方式向信息化,集成化,智能化,便捷化不断迈进。自动化的农业数据分析使种农业耕作原料的使用量达到非常准确的程度,经营可以像汽车生产线一样达到便捷化,精细化。从而实现农田土地的规模化耕种与协作步骤劳动,大大的提高了农业生产效率,提高农业作物的生产周期达到最大的效益化收入。介绍电子信息化的农业机械技术与管理系统,引入这种当今发达的农业生产概念,可以为我国今后信息化的农业生产发展奠定一定的基础。
2.1 电子信息技术与农业机械的串联化发展
电子信息技术下的农业机械智能化,自动化,是指运用先进的电子信息技术对传统的农业生产机械进行一定方式的改良与升级。让新一代的农业电子信息化生产装备机械适用于农业生产环境改善,农田耕作劳动等环节。自动化的农业机械内涵是在各个农业劳作部门中最大限度地使用农业电子信息化机械代替人为手工工具传统生产方式进行生产。例如:在农田种植业过程中,使用农业信息自动化的拖拉机、联合割种机、水源排灌机、机动运输车辆等进行土地翻耕,联合种植,播种,操作运输等方面进行全自动信息化的作业,使全部农业生产环节由传统的人为机械化到电子信息机械自动化过度。从而实现现代各农业生产部门中电子信息农业机械自动化,智能化化,可以大范围的,全方位的,减轻劳动强度,提高农业生产效率。
2.2 电子信息技术化下的农业机械的背景应用状态
2.2.1 电子信息化的农业机械化以提高农业生产效率为前提。不仅重视增加产量和节省劳动力,也重视整体农业生产过程中的生产效率对农业经济效益的影响,以自动化,智能化多角度的提高农田的自我耕作效率,解决众多地区农业生产劳动力生产不足的影响。
2.2.2 根据当今中国的国情、国力确定农业电子信息机械化的发展规模与进程,与工业、能源、科技、资金,具体农业状况,劳动力改善等方面进行全方位的配套适应性发展。
2.2.3 我国经济农业,劳务农业,持续性农业,可规划农业,劳动力导向性农业等在一个相当长的历史时期内,应该着重以农业生产为先头兵,加大三农科技与创新投资力度,进行全方位的试验与改革,把机电一体化与电子信息科技化的农业机械广泛的推广下去。
2.2.4 电子信息技术下的农业机械化为实现农业全面可持续性发展和社会农业可理性化服务而不断迈进。其范围既包括种植业,也包括林、牧、副、渔各种与农业相配套的产业发展。在集成高效化发展的模式下,充分带动各种链式产业的协调发展,充分解决与发展生产力。
2.2.5农业电子信息机械化的作业项目不急于求成,在农业可持续发展的前提,不断创新,不断迈进,是其优质内涵。在集约化,智能化的模范电子信息带动下,实现提高农业生产效率的目标。
在科技可持续发展的今天,随着人口基数的不断暴增,农业生产效率的提高越来越重要。在当今电子信息化不断发展的大背景下,提高电子信息化农业机械的智能化,自动化,可操作性也越来越重要。
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仿真技术是一门多学科的综合性技 术,它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础,以计算机和专用设备为工具,利用系统模型对实际的 或设想的系统进行动态试验。例如,汽车或飞机的驾驶训练模拟器,就是应用仿真技术的成果。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈面向协同的空管运行仿真关键技术研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
20 世纪70 年代末开始,欧美等发达国家将系统仿真方法引入到空域和机场管理中来,一开始主要用于评估机场容量和航班延误的研究,后来逐渐扩展到对整个机场地面和空域管理的研究和评估。随着我国军民航以及通用航空的迅速发展,空中飞行流量迅速增长,空域日益繁忙和拥挤。航空活动的多元化发展趋势,导致空域飞行的复杂性增强,对提高空中交通运行效率提出了更高要求,空管系统建设和运行中越来越重视对仿真方法的运用。
本文构建了一个面向空地协同的空管运行环境仿真平台,探究复杂条件下空地协同决策中的人为因素以及协同工具的效能,为空管运行保障机制研究,空管运行新模式、新概念的评估验证,空管系统效能分析,空管装备体系建设的需求分析和关键技术验证,以及新技术在空管系统中的适用性与可用性等提供仿真运行环境和评估手段,为我国空管系统运行及未来的设计规划提供技术支持。
2.1 空管运行中的协同
ICAO 和欧美等航空强国已经提出了面向未来的下一代空管运行新概念。ICAO 全球2020 年空管运行目标是在全球范围建立一种全新的一体化、互操作和无缝隙的空管运行模式;欧洲单一天空计划(SESAR)中提出了“空管的运行从基于空域的环境向基于航迹的环境转变”、“加强人的核心地位”等空管新理念,安全管理和管制运行责任从地面到空中进行部分转移,支持航空器的自主飞行服务能力和空地协同运行能力;美国联邦航空局(FAA)提出的下一代航空运输系统计划( NextGen , Next Generation Air TransportationSystem)包括三方面内容:一体化协同运行、空管综合信息整合(SWIM)和基础设施支撑。围绕飞机、空间和地面设施,提高各类空管系统之间信息共享和自动化处理程度,支持各种业务领域之间实施协同决策(CDM),利用先进的辅助管理工具和地空信息共享,提高飞行的安全性和效率,降低能源消耗,为旅客提供更多的选择,减少飞行时间和运行成本,提供更多的服务内容。
2.2 协同的人为因素
在现代航空活动中,人—飞机—环境是构成航空系统的三个最主要的因素。无论航空器多么先进,自动化程度有多高,“人”始终都是航空活动的主体。随着有限空域资源的不断消耗和竞争加剧,单纯依靠扩大空域范围和渐进式调整基础设施已无法从根本上解决空中交通拥挤问题。协同决策(Collaborative Decision Making,CDM)就是一种通过相互协调来挑战资源限制、提高空域使用率、满足空域多方用户需求的有效方法。空中交通管理协同决策建立在机场运营人、管制服务机构、飞行计划和机组等飞行运营人、空域用户、军队等参与各方之间的信息共享和公共态势感知基础之上,需参与各方的合作。协同决策中参与各方的目标、资源和能力是信息交换和协商的基础,信息交换又是操作人员之间公共态势感知和协调的基础。飞行员与管制员通过信息交换共同确定航空器飞行期间的所有活动及所需的合作行为。空地协同决策中的人为因素是确保空中交通安全、顺畅的重要因素。
2.3 意图信息处理
现代航空活动是以人为中心的自动化操作,人的意图信息直接影响到对航空器未来位置的推算。通常空管意图信息包括飞行计划、管制员的指令或许可(即管制意图信息)、飞行员的操作(即飞行意图信息)。缺少空管意图信息而建立的航空器运动仿真将无法反映航空器的实际飞行性能和状态。
空管运行的协同中,飞行员在驾驶航空器时的意图、意向通过通信设备与其他航空器和地面自动化系统进行交换;地面管制员保证空中航空器安全、有序运行,防止航空器之间相撞的安全管制意图,以及加快并保持空中交通合理、有次序流动的流量控制意图,通过塔台席位和管制指挥席位进行交换,并通过网络将管制意图信息进行共享。
2.4 仿真技术
系统仿真是通过建立仿真模型,在计算机上再现真实系统,并模拟真实系统的运行过程而得到系统解的研究方法。作为分析评价现有系统运行状态或优化设计未来系统性能与功能的一种技术手段,已广泛应用于航空、航天、军事、电子、通讯等众多领域,成为许多复杂系统工程分析、设计、试验、评估等不可缺少的重要手段。系统仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础,以计算机和各种物理效应设备为工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性新技术。仿真按所用模型的不同,分为数学仿真、半实物仿真和物理仿真三种类型。在计算机上进行的数学仿真,又称计算机仿真,若有实物接入模型,称为半实物仿真。
空管运行仿真用计算机实现任务规划、仿真管理和空管运行综合评估的数学仿真,用塔台模拟器、飞行模拟器和管制指挥模拟席进行半实物仿真。空管运行仿真应具有通用性,能满足各种运行条件下的仿真需求,既要符合空中交通运行规则,又要能够调整仿真评估粒度,可以进行不同层次、不同粒度的全局性宏观仿真和微观仿真。确保仿真结果的可靠性和准确性,提高建模与仿真的效率,提升系统模型的柔度是空管运行仿真的重要方面。
3.1 系统集成技术
空管运行环境仿真是一个包括从飞行到管制、从空中到地面、从航路到机场的一体化的大型空中交通仿真系统,其特点主要表现为具有大量、复杂、高精度、费时的计算和数据处理,要求具有高速运算能力、高速数据交换能力、大容量的数据存储能力以及高速图形图像显示能力。参考HLA 的技术标准,空管运行环境仿真构建以RTI 为核心的分布式网络体系架构,满足交互实时性、时间一致性、系统层次性和传输可靠性等的要求,支持席位之间的互操作性和建模与仿真资源的可重用性,实现空管运行体系评估平台各分系统之间,以及各分系统与半实物仿真平台的各席位之间的协同交互,并为今后可能接入的半实物仿真系统预留接口。
3.2 飞行流仿真
空管运行仿真的基础是合理有效的飞行流,在飞行流仿真过程中,不仅要在概率论、数理统计以及计算机软件技术的基础上,根据仿真需求分析航班流的分布特征,确定相应的数据概率分布模型,包括起降机场的离散分布模型、各机场航班起飞时间的泊松分布模型、机型配比的离散分布模型等,而且要对照实际飞行过程的管制运行规则和突发事件影响情况,对生成的模拟数据进行拟合校验,使得航班流数据偏差在仿真需求允许的容差范围以内。
3.3 4D 航迹推算
一切空管运行都是基于4D 航迹来展开的。4D 航迹推算不仅要根据航空器状态信息(速度、高度、位置、加速度、航向等)、航空器性能数据(载重、爬升率等)、环境信息(风、温度、压力等)和飞行计划进行推算,同时要考虑空中交通规则、管制指令和机组飞行意图等因素对4D航迹的影响,而且在不同的飞行阶段要与进离场航线、航线相吻合。4D 航迹推算准确度越高,仿真评估结果的可信度也就越高。
3.4 飞行姿态计算
飞行器在空中的运动,在一定的假设条件下,可以视为理想刚体的运动,遵循刚体的基本运动规律。与一般刚体运动相比,飞行器运动较为复杂,可以分解为3 个力和3 个力矩共6 个自由度来建立其运动方程。在飞行模拟中,针对飞行过程建立数学模型是一个关键问题,飞行动力学建模的目的是为了完成飞机6 个自由度刚体运动方程的解算,综合飞机所受的各种力和力矩,如随着燃油消耗而变化的飞机质量、重心以及惯性力矩,随绝对高度变化的高空风大小和方向,发动机推力和地面接触力等,计算出飞机的线速度和角速度并且将其转化为飞行的6 个自由度的变化值,以此得出飞机的飞行状态,完成飞机飞行姿态的模拟仿真。
3.5 运行评估
指标体系是评估工作的核心内容,是实现空管运行体系评估的具体可操作化的行为指南。要实现空管运行体系的准确评估,必须建立一套完整的能够全面反映我国空管运行特点的评估指标体系,包括评估维度的确定、评价指标的选取、指标权重的确定以及评价指数的计算4 个步骤。指标体系的建立必须多方面、多角度、多层次,能够反映空域管理使用、空管运行效能、军民航运行协调、空管空防一体化、空管运行安全和空管系统保障等各方面,研究与确定指标体系的构成与权重是一项评估是否科学的首要步骤,而评价方法的选择是构建空管运行指标体系后非常重要的环节。目前,国内外进行综合评价的常用方法有评分评价法(指数法)、模糊综合评价法和神经网络评价法等,结合空管运行实际,我们采用灰色综合评价方法进行多指标评价。
4.1 系统结构
空管运行环境仿真主要包括两部分:空管运行体系评估平台和半实物仿真平台。空管运行体系评估平台根据仿真需求,将生成的仿真数据发送给半实物仿真平台进行空管运行仿真,并根据半实物仿真平台的空管运行态势和空管运行特征进行空管运行综合评估。
空管运行体系评估平台由任务规划分系统、仿真管理分系统、空管运行综合评估分系统和空管运行评估支撑分系统组成。任务规划分系统根据空管运行仿真需求,编辑、设定仿真场景和各类模型参数,生成合理有效的飞行流。仿真管理分系统实现仿真运行控制、4D 航迹推算、飞行冲突探测解脱以及飞行姿态计算等功能。空管运行综合评估分系统统计、分析空管运行态势和特征,实现空管运行概念评估验证、协同机制评估验证、空管运行安全评估、空管运行效益评估、环境影响评估、空管装备建设需求评估和空管系统效能评估等功能。
半实物仿真平台由塔台模拟器、飞行模拟器和管制指挥模拟席等组成。塔台模拟器根据军民航塔台的管制范围、管制方式和管制流程,真实再现机场塔台管制复飞和起落航线的各个环节,并与飞行模拟器和管制指挥席一起构建成完整的空管交通仿真系统。飞行模拟器用于支持仿真环境下的航空器运行,与塔台模拟器和管制指挥模拟席进行空地协同信息交互,包括军航飞行模拟器、民航飞行模拟器、通航飞行模拟器和无人机控制模拟器。管制指挥模拟席是管制中心实施空域运行管理、飞行流量管理、管制指挥和飞行服务的工作平台,显示空域运行态势、飞行流量态势和空管运行特征,模拟实现军航管制中心、民航管制中心、通航飞行服务站和对空射击管理终端的空管业务系统功能。
4.2 仿真流程
空管运行仿真是由飞行流驱动的,因此飞行流引擎仿真是关键。为了使仿真贴近实际,进而提高仿真评估结果的可信度,在飞行流仿真过程中不仅要充分考虑空中交通管理逻辑,以足够的精确度再现全局客观的空中交通现象,而且还应能模拟如奥运等事件引发的局部流量增加的航班飞行流,实现对空管系统应对突发事件能力的科学评估。航迹管理是空管运行的核心,一切行为活动都是基于4D 航迹来展开的,4D 即航班的经度、纬度、高度和时间。
4D 航迹涵盖了航班从起飞、爬升、巡航再到下降、降落的全过程中关键点的位置、高度和时间。航迹预测研究通常采用两种算法,一是基于卡尔曼滤波或神经网络等估计算法的无参数方法;二是建立飞行器模型, 进行飞行模拟。本文采用第二种算法即建立飞行器模型进行航迹预测,这也是目前航迹预测研究的主流算法。影响航迹预测的因素包括飞机性能、飞行计划、飞行意图、空中交通规则、大气环境及飞机状态等。
飞行仿真模拟是典型的人在回路仿真系统,空管运行仿真不仅要根据作用在飞机上的力和力矩计算出飞机的6 个自由度飞行姿态信息,还要模拟管制员与飞行员之间的空地协同信息,以此完成飞机的飞行模拟仿真,在塔台视景模拟器和管制指挥模拟席等半实物仿真平台显示空管运行态势,在空管运行体系评估平台进行空管运行特征统计分析和效能评估。
通过建立空管运行环境仿真平台,从运行概念研究、协同机制验证、空管运行安全、运行效益、环境影响和现行空管系统效能等多角度评估空管运行体系,能够为优化现有空管系统的体系结构和配置,提高系统的运行管理水平,探索未来运行机制,并指导后续空管系统的规划和设计,进而促进我国空管系统建设由技术推动型向需求牵引型过渡,为提升空管系统的建设和运行效益提供技术支持。
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