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在成本方面指挥和控制活动通常包括:建立成本组织机构、规定和落实成本管理职责、权限,制定成本方针和目标,进行成本策划、成本控制、成本保证、成本检查、成本分析和成本改进等;以下是读文网小编今天为大家精心准备的成本管理系统相关论文:通信工程项目成本管理途径。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着通信工程类企业之间的竞争日益激烈,大家均意识到要从根本上降低生产成本,就需要重视项目施工成本管理;但是由于工程类企业的很多老板出生草莽,文化水平低,擅长搞关系、接工程。管理意识、管理水平均比较差。企业往往在施工过程中重视进度、质量,忽视成本管理。
2。1成本管理内容片面
多数单位的成本管理并没有一个完整的体系,也缺乏参考作用,只是针对个别项目,具体管理也交给了分项目的负责人,总负责人对成本本身的了解也不多。此外,项目管理的内容也比较零散,各自为政,不注意总结,这也给最后的核算过程造成困难,对后续项目的参考作用较小。
2。2成本管理方法和手段落后
缺乏一定的体系必然会造成缺乏合理的手段,没有自上而下的重视也就不能建立起责任体系,这种情况下,即使分项目负责人有心做好成本管理也缺乏足够的支持,这也是目前成本管理急需解决的问题。
部分企业单位盲目参考引进其他企业的成本管理手段,然而先进的管理方法、管理手段是在一步步摸索中得到的,并没有适合每个企业的模式,需要自己探索,能够借鉴的是整体的思路而不是具体的方法,这一点在实施过程中需要注意,不能生搬硬套,削足适履。
2。3缺乏成本竞争意识,市场应变能力差
目前,只有部分有前瞻性的单位意识到成本竞争的重要性,在通信产业高速发展的今天,很多单位之间施工质量、施工速度差异不大,如何在这种压力下提升自身的竞争力,除了发展新产品之外,很重要的一点就是控制成本,这样才能在不断变化的市场环境下从根本上节约资源,提高资源利用率,在开源的同时注意节流,才能最大程度的提高生产力。
2。4目标成本测算滞后或成本核算不及时
许多通信施工企业还在运用国家现行定额,根据设计图纸进行投标价格计算,而对施工现场的真实情况,如风土人情、地材价格、施工环境等诸多因素不清楚、不了解,报价的降造幅度或者说自己的底线往往凭经验,项目中标后再进行现场勘查等工作,而此时由于涉及施工人员及物资设备进场、施工进度等压力,致使目标成本测算往往不能进行或草草制定目标成本,结果使成本管理缺乏可操作性。有时还存在成本核算不及时,造成项目实际成本早已超支,项目管理者还没有得到预警提示。
1.1抓好投标过程控制
在低价的通信建筑市场环境中,投标阶段就应该考虑如何规避效益风险,为成本控制创造条件。审慎选择投标项目,充分考虑项目的可靠性和可行性,及时进行风险预测和评估,要坚持“有所为和有所不为”的原则,能投则投、不利不投,杜绝亏损标。对于那些垫资项目及业主信誉度较低的项目一定要根据自身情况慎重选择。要精心编制标书,防止由于低级错误造成不中标或者一中标就是亏损标。
1.2抓好设备材料的采购
要建立合格设备、材料供应商库,通过比质比价采购价廉物美的材料设备,注意付款方式,同样价格质量的前提下,选择账期长的供应商。
1. 3抓好施工过程控制
要把施工方案和责任成本测算紧密挂钩,组织技术、材料、预算合同等人员对施工方案进行优化。在施工过程中对人工、材料、机械进行全面控制,在材料费的控制上,根据施工程序、工程形象进度及施工预算签发限额领料卡,并尽可能实现零库存,减少搬运;在人工费控制上,实行有计划配置,减少窝工现象;健全安全质量控制体系,落实逐级负责制,杜绝安全质量事故的发生,防止因安全质量问题给企业造成经济效益和社会效益的双流失。
现在人工费很贵,要尽量采用机械作业。
尤其要注意人员数量的平衡,一定要避免一下子上很多人,活少时工作量不饱满,人员一下又撤不下去,造成窝工。宁可工作量略大于所投人力,中间加班一段时间。
1.4做好调价索赔工作
必须要有一支具有丰富专业知识和施工经验,熟悉法律法规,有谈判技巧和随机应变能力的经济人员队伍,根据中标合同和建筑法规随时找到索赔点,做好业主的索赔谈判及有效的沟通。工程竣工后,立即进行竣工决算,避免继续发生貌似合理的成本,化解和防范效益风险。
对于合同内没有单价的项目,一定要及时签证,特别注意敲定价格,以防活干完了,签给你的价格是亏本或不赚钱的。
1.5抓好全员参与工作
项目部成立后,要组建一个责任心强、懂经营的项目部班子,项目经理必须具有较高的道德素质,会经营、懂管理和施工生产。企业领导也要重视并且全力支持成本控制,要具有完成控制目标的决心和信心,以身作则,养成节约成本的习惯,并要发动所有员工都树立控制成本的意识,互相协作,共同努力,做好对应的成本管理工作。
领导干部一定要带头,尤其是招待费的控制,看起来理由都很充分,但其中很多是浪费了,在这方面一定不能比排场、讲阔气,该省则省。
2。1做好技术跟进工作
开工前,要提前进行技术培训,使施工人员熟练掌握施工工艺流程,减少返工现象。施工前要与接管单位签订详细的施工技术标准,并进行首件工艺定标,严格按照施工规范、技术标准、质量要求施工,避免窝工返工。要合理安排工期,按照工序要求分轻重缓急调配人力物力资源,做到统筹优化。技术人员要及时与成本管理人员进行沟通,重点是对工时、物资采购、材料消耗、设备利用、费用开支、工程量统计及未完施工盘点等原始记录的填制、审核、传递和保管等,使成本管理管理有据可查,有章可依。
2。2做好合同交底工作
项目部要做好工程,达到既满足业主的施工要求又最大限度创造经营利润的目的,就必须吃透双方签订的合同约定,工程合同签订后,要及时对合同的内容、风险、重点或关键问题进行交底,使相关职能部门人员都能依据施工合同指导工程实施和项目管理工作,避免合同纠纷造成经济损失。
2。3做好安全质量工作
加强安全质量管理要着眼于预防安全质量事故的发生。要通过强化安全培训、制定安全施工管理办法、落实安全生产责任制等,减少事故的发生次数或安全“零事故”发生。事故发生次数减少,就相应减少了事故处理费用,最后体现于项目直接经济效益的增加,事故减少也相应减少了停工损失费用,表现为项目间接经济效益的增加。
很多项目经理对安全工作不够重视,流于形式。要知道现在出一次安全事故,代价是非常昂贵的。这种成本最好不要增加。
2。4做好材料管理工作
材料费是工程直接费用的主要组成部分,要根据施工预算限额领用,物资保管人根据限额领料单发料,严格执行领料手续,各施工队只能在预算内分期分批领用,属于工程变更的,必须有工程变更证明方可领料。要坚持预领料回收制度,及时将材料回收和盘点,减少材料浪费和流失。同时要加强材料管理工作,现场材料合理堆放,妥善保管周转材料。
在工程项目实施之前和整个过程中,项目负责人、财政负责人及有关责任人员需要进行有效的监督、抽查,并进行适当的奖惩。这样不仅可以保证对项目总体的了解,同时可以在参与人员心中对成本管理的重要性有一定的重视,调动基层工作人员工作的积极性,这也就是我们上文中提到的自上而下的责任体系,只有通过这样的方法,才能在员工中逐渐渗透成本管理的有关理念;而员工对此认识的加深将有利于企业的发展。
本文通过对通信工程项目施工成本管理进行研究,提出建立自上而下的成本管理问责体系、合理规划预留额度、注意资料留档和项目总结、人力材料设备统一管理等方法,对成本管理涉及的各个方面进行和分析和讨论,希望本文提出的方法可以有效的运用于实际项目管理中,并充分完善。
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实时系统的正确性不仅依赖系统计算的逻辑结果,还依赖于产生这个结果的时间。实时系统能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。因此实时系统应该在事先先定义的时间范围内识别和处理离散事件的能力;系统能够处理和储存控制系统所需要的大量数据。以下是读文网小编今天为大家精心准备的计算机专业毕业论文范文:嵌入式实时系统开发的正确选择,内容仅供参考,欢迎阅读!
随着嵌入式实时系统复杂度的提高,设计工程师在定义和分析系统初始要求时必须认真考虑软硬件的协同关系。通常设计工程师还必须权衡系统的灵活性、速度、成本、计划和可用工具之间的关系。本文打算描述嵌入式系统和实时系统的关键特性,并探讨在选择或开发硬件和软件组件的基础上开发高效嵌入式系统的解决方案,同时详细说明嵌入式系统和实时系统开发所特有的关键工艺技术。
嵌入式系统通常是一个包含微处理器的特殊计算机系统,是一个较大系统或设备的组成部分,它在很大程度上决定了设备的功能特性。许多具备数字接口的设备如微波设备、录像机(VCR)和汽车等都会用到嵌入式系统。有些嵌入式系统需要使用操作系统,有些则用单个程序实现整个逻辑,但所有嵌入式系统提供的功能都要比通用计算系统更专业些。嵌入式系统功能包括:
1. 监视环境-从输入传感器读取数据,然后处理数据并显示结果。
2. 控制环境-产生并向激励器发送命令。
3. 转换信息-转换并处理收集到的数据。
虽然通过传感器和激励器完成与外部世界的交互是嵌入式系统的重要特点,但这些嵌入式系统还提供适合它们所在设备的特殊功能。嵌入式系统一般用来执行控制程序、有限状态机和信号处理算法。这些系统还必须检测内部计算环境和周围电磁系统中发生的故障并对此做出响应。
嵌入式系统的设计挑战是使嵌入式系统的独特性能与设备的特殊约束条件相一致。以下是一些嵌入式系统的重要特性:
1. 特殊应用系统-嵌入式系统不同于通用处理器,它针对特殊应用进行了优化。
2. 反应性系统-反应性计算的意思是系统(主要是软件部分)根据传感器信息对环境作出响应,并利用激励器控制环境,同时系统速度能与环境速度同步。
3. 分布式-嵌入式系统的一般特征是多个通信进程在多个通过通信链路链接的CPU或ASIC上运行。
4. 异类性-不同的嵌入式系统一般具有不同的结构,以便在处理严格设计约束的嵌入式系统时能够提供更好的设计便利性。
5. 苛刻环境-许多嵌入式系统并不工作在受控的环境中,因此它们必须能够经受过热、振动、冲击、电源波动和其它恶劣的物理环境条件的考验。
6. 系统安全性和可靠性-由于嵌入式系统复杂度和运算量的不断增长,需要更多地考虑系统安全因素。
7. 小型化、重量轻-为了达到便携目的,许多嵌入式系统的重量必须设计得很轻。
8. 成本敏感性-不同的嵌入式系统对成本的敏感性有很大的不同。
实时系统要求在外部环境指定的时间间隔内对来自环境的激励信号作出响应(包括物理时间的过渡)。从输入时间到输出时间的延迟必须足够小,以满足可以接受的时间值。通常实时系统需要对环境作出连续及时的响应。
计算的正确性不仅依赖于结果,而且取决于输出发生的时间。一个实时系统必须满足有限响应时间约束条件,否则会产生严重的后果。如果后果是性能的劣化而不是故障,那么这种系统可以看作是一个软实时系统。如果后果是系统发生故障,那么这种系统就是一种硬实时系统。
实时系统有反应式和嵌入式两种类型。反应式实时系统会与环境发生连续的互作用,而嵌入式实时系统主要用于控制大型系统中安装的特殊硬件。
许多系统设计工程师都会经历硬件/软件协同设计的过程(图1),此过程中硬件与软件将同时进行开发。理解硬件与软件功能相互之间的关系及界限有助于确保设计要求得到完整正确的理解和实现。
早在设计要求的定义与分析阶段,系统开发人员就必须与设计工程师协同分配硬件或/和软件方面的要求。这种分配的依据是早期系统仿真、原型设计和行为建模结果、工程师自己的经验以及上文提及的各种因素权衡结果(图2)。一旦分配结束,就可以立即着手具体的设计和实现。实时系统开发中软硬件的并行设计会使用到各种分析技术,包括:
1. 硬件与软件仿真;
2. 硬件/软件协同仿真;
3. 可调度的建模技术,如速率恒定分析;
4. 原型设计和渐进式开发。
可以在各种抽象层次使用的仿真技术主要用于开展早期的性能评估。低层仿真可以用来为总线宽度和数据流程建模,这对性能评估是非常有用的。高层仿真可以满足功能的交互,并促成硬件/软件权衡研究及有效性设计。利用仿真可以将一个复杂的系统向下抽象成基础组件和行为。仿真还助于解决功能性问题(数据与算法)、行为(进程排序)或性能问题(资源利用、吞吐量和时序)。
在作执行任何类型的处理器评估时,首先要详细理解用户的功能和非功能性要求。功能性要求通常比较容易获得,而非功能性要求较难定量测量。但对于实时系统来说,定义响应时间这样的要求是非常重要的。实时要求可以有以下几种:
1. 激励-激励(S-S):到系统去的两个激励之间的实时关系;
2. 激励-响应(S-R):一个激励与来自系统的一个后序响应之间的实时关系;
3. 响应-激励(R-S):一个响应与到系统去的一个后序激励之间的实时关系;
4. 响应-响应(R-R):来自系统的两个响应之间的实时关系。
S-R和R-R关系定义了对指定系统的时序要求。这种情况下所实现的功能必须足够快(或足够慢)才能满足时序要求。S-S和R-S约束暗示系统必须能够从环境(可能是一个用户或另外一个系统)中检测出特定时序约束的破坏。这些约束与功能的快慢没有关系,相反它们能够检测出某些遭到破坏的时序约束并采取必要的措施。
因此要从最初系统要求设计时就很好地理解这一点,因为S-R和R-R约束可以引导设计工程师进行代码优化,而S-S和R-S约束需要用额外的软件来检测和响应时序冲突。
嵌入式实时系统比较适合用于系统优化。由于这些系统主要用来解决范围相对较窄的问题,因此硬件和软件能够得到最佳优化,并很好地应用于单一设备。这样做的目的是要在软硬件最佳折衷状态下开展系统设计。影响这一阶段设计的主要因素是处理器的选择、软硬件的分割和总体系统集成。
在为嵌入式实时系统选择处理器时需要考虑以下几个方面:
1. 性能:处理器必须有足够的性能执行任务和支持产品生命周期。
2. 实现:根据具体应用情况,处理器可能需要被高度集成。在DSP应用中可以有好几种选择,专用集成电路(ASIC)就是其中的一种。这些器件可以被用作DSP协处理器,但对于许多通用信号处理来说显得不够灵活。另外可以选择精简指令集计算机(RISC)处理器。这些处理器的时钟速度特别快,但可扩展性不是很强,而且会发生其它实时(可预测性)问题。现场可编程阵列(FPGA)是一种快速器件,能够快速高效地完成某些DSP功能,但与DSP相比开发难度比较大,因为在DSP中一个简单的程序就能完成相同的功能。如果是主信号处理应用,则最好采用性能强大功耗也较大的通用处理器。如果需要快速升级信号处理应用,采用DSP等可编程器件比定制的硬件方案要更好些。
3. 工具支持:支持软件创建、调试、系统集成、代码调整和优化工具对整体项目成功与否非常关键。
4. 操作系统支持:嵌入式系统应用需要使用有帮助的抽象来减少其复杂性。针对处理器系列产品作过优化的商用操作系统(OS)能够缩短设备开发周期和上市时间。
5. 过去的经验:拥有处理器或处理器系列产品的开发经验可以减少可观的学习新处理器、工具和技术的时间。
6. 仿真支持:循环精确仿真对某些类型的应用来说非常重要,特别是数字信号处理应用中许多功能正确性验证都是采用仿真技术完成的。嵌入式系统的软硬件协同设计模型也促使处理器仿真器成为开发流程中一个非常有用的工具。
7. 应用支持:应用支持有多种方式,从通过热线或网站取得的应用专家支持,到预打包的软件和应用框架,甚至完好的测试平台。一些DSP处理器能够提供外围器件的驱动器、板级支持包和其它“启动帮助组件”。有了这些软件组件后,应用开发师就无需再编写器件驱动器等“无附加值”的软件,相反,他们可以把精力放在具有附加值的功能开发上,使他们的产品能独树一帜。
8. 成本:嵌入式应用对成本特别敏感,而产品成本的稍许差别都可能导致市场的失败。
9. 功耗:市场上有许多依靠电池工作的便携嵌入式实时系统,此时电池寿命将成为系统的重要参数。这种情况下应该考虑使用针对便携式应用优化的低功耗器件。
10. 传统代码:如果选中的处理器需要设计人员编写与现存代码的接口,将会导致整个设计流程的严重滞后。因此需要选择一款代码兼容的器件来避免或减少这一步骤造成的影响。
11. 算法复杂性:某些处理器能够非常高效地处理某类算法,因此最好选择能够与应用最佳匹配的处理器。例如,具有许多控制代码的有限状态机应用应该映射为类似ARM处理器的RISC器件。编码、解码和回波抵消等信号处理应用应该映射为数字信号处理器,或具有信号处理加速器的某种器件。
12. 上市时间:项目的完成时间会加快处理器的选择过程,这一过程与先前讲述的几个关键事项密切相关,如OS的可用性、其它软件组件以及便携性问题。
是自己设计还是购买成品呢?如果有可能不重新设计,价格也比较合理的话,购买要比自己开发更有利。由于嵌入式系统预算的缩减、实时操作系统(RTOS)和TCP/IP堆栈等商用技术的改进、嵌入式系统要求的扩展,采用商业性现成(COTS)技术正变得越来越普遍。采用COTS技术能够缩短开发周期中编码、调试、单元测试和代码检查阶段的时间。
然而,作出购买而非设计的决定会改变一个组织的基础开发流程。一个组织希望实现的新业务有:供应商调研和评估、产品评估以及实时的供应商交流与关系建立。产品开发的其它活动不会取消,但会作出一些改变。这些变化包括更关注如何将系统硬件与软件更好地组合在一起,而不再把重点放在模块自己内部的运作上。另外必须更侧重于兼容性、可配置性和可集成性等结构上的问题。
必须很好的理解和高效地管理由于决定采用“购买”而非“设计创建”方式所导致的结果。首先,自然是对供应商提出产品要求、产品可靠性、计划和产品文档等依赖请求。这种情况下产品要求中的灵活性会打些折扣。购买商用产品意味着接受现有的产品要求,但这种要求也许不能完美地匹配自身产品的要求,这就需要设计人员把这种缺点与COTS技术提供的成本与上市时间优势作一个理智的权衡。
因此重要的是最终用户与技术人员必须参与COTS供应商的选择,考虑的重点要放在业务需求上而非技术本身。性价比分析所要考虑的因素应包括易学性、易用性、供应商名声和长期稳定性、许可方式和培训。所有与性能有关的声明必须尽可能采用内部或外部基准或演示来到得有效性认证。为了避免可能出现的偏差,评估标准应该在收到供应商建议前就制定好。选择供应商的主要工作包括研究和理解技术标准和相当的文件、采用类似建议请求(RFP)的标准模式征求供应商的建议、对供应商建议进行评估和排序、选择供应商并签署合同。
除了评估技术外,还应对供应商本身进行评审。要充分了解供应商开业时间的长短、供应商的背景和名声、供应商的其它用户对它的评价和意见、供应商人力资源的投入和对你的计划或项目的支持情况,以及供应商对你业务和要求的理解程度,甚至对未来项目的承诺。以前软件团队认为软件开发方案遵循类似于创建架构的特定模式。提供符合一般模式的抽象方法能够使软件团队定制符合他们特殊要求的方案,同时遵循被前人证明是高效和正确的模式。
嵌入式系统供应商已经认识到需要通过提供软件组件和类似于设计模式的框架来加快软件开发进程。在DSP领域,供应商向DSP设计工程师提供包括参考框架(RF)在内的上百个以DSP为核心的软件组件用于产品和系统开发。设计完好的参考框架能够在设备开发的早期阶段让设计人员快速入门。RF内含方便易用并且适合多种应用的源代码。由此可以取消许多早期的低层设计决策,使开发人员能有更多的时间用在真正显示产品特色的代码开发上。设计人员可以选择能够最大程度满足他们系统需要的专业RF,然后集成适配的算法(可以是其它供应商出售的DSP COTS算法,或供应商自己的算法)生成适合各种终端设备的特殊应用,如宽带、语音、视频图像、生物测量和无线设施。这些RF提供百分之百的C语言源码,并且没有版税要求。RF源代码可以从www.ti.com/downloadrfnow网站下载。
许多嵌入式实时系统必须满足一系列性能目标。一般来讲,性能是一个软件系统或组件对时间要求满足程度的一种指示。这里的时间指标可以用响应时间和吞吐量来衡量,该时间值是指响应某种要求所需的时间,而吞吐量用以指示系统在特定时间间隔内能够处理的请求数量。可扩展性是嵌入式实时系统的另外一个重要指标,可以用它来衡量系统要求提高时系统能够继续满足响应时间或吞吐量要求的能力。
如果在整个开发生命周期内得不到正确的性能管理,那么即使选择了正确的处理器和软件也是徒劳的。性能故障的后果是非常严重的,它可能损伤与客户的关系,造成收入下降,甚至导致整个项目失败。因此在整个生命周期内需要随时关注性能问题。性能管理可以被动或主动完成。被动方式需要采用一个较大的处理器解决性能问题,它只在系统完成构架、设计和实现后处理性能问题,在解决问题前一直处于等待状态,直到实际需要测量的事件发生。主动方式是指整个生命周期内一直在跟踪和交流性能问题,同时开发用以识别性能劣化的进程,并在性能处理中培养团队成员。
显然开发嵌入式实时系统是一个相当复杂的过程,本文旨在启发设计人员在分析初始要求时如何权衡硬件与软件之间的关系,要时刻在系统灵活性、速度、成本、计划和可用工具之间作出权衡,并充分考虑各个供应商提供长期可靠支持的可能性。
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实时操作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的操作系统。实时操作系统有硬实时和软实时之分,硬实时要求在规定的时间内必须完成操作,这是在操作系统设计时保证的;软实时则只要按照任务的优先级,尽可能快地完成操作即可。我们通常使用的操作系统在经过一定改变之后就可以变成实时操作系统。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:提高实时操作系统的实时性能和可靠性策略相关论文,内容仅供参考,欢迎阅读!
对很多嵌入式系统来说,一个设计良好的实时操作系统(RTOS)可以让开发工程师掌握系统执行任何任务或响应任何关键事件的时间,满足系统实时性要求。为了理解RTOS如何通过系统调度策略实现实时性要求,本文介绍了抢占式调度、可抢占的内核、优先级继承和中断处理等概念。
在设计工业控制系统或医疗设备时,大部分工程师和系统设计工程师会认为采用RTOS是必需的。然而,网际路由器、车载娱乐系统和多媒体设备等普通应用还需要采用RTOS吗?像Linux或Windows这样的通用操作系统是否就能胜任呢?通常,这些产品需要采用RTOS,但是这个问题常常直到设计阶段的后期才能意识到。
RTOS对于很多嵌入式系统来说不但是有益的,而且也是必要的,认识到这一点很重要。例如,一个播放如MPEG格式电影的设备,如果依靠软件来实现其整个内容传输,可能会出现用户难以接受的高丢帧率。然而,通过使用RTOS,系统设计工程师能够准确地控制软件过程的执行顺序,从而保证按照给定的媒体速率进行播放。上述大部分情况适用于用户希望对输入做出立即响应的系统。通过RTOS,开发人员能够保证由用户的操作总能得到及时的响应,除非一个更重要的操作(如一项有助于保障用户安全的操作)必须首先执行。
总之,一个好的RTOS支持开发人员控制系统执行任何任务或对任何重要事件做出反应的时间,并且能够以一种可以预测并且完全一致的形式满足任务执行的最终期限要求。但是,如果RTOS崩溃,这些最终期限就不能被满足。因此,RTOS必须提供高度的可靠性。特别是它必须提供在不需要重启的情况下,从软件故障中快速并智能恢复的机制。
在像Linux这样的通用操作系统中,在对线程和进程的CPU占用上采用了“公平”调度策略。这样的策略能够提供良好的整体表现,但是不能保证高优先级、对时间要求严格的线程将优先于低优先级的线程执行。事实上,操作系统有时甚至会中断高优先级的线程来为低优先级线程提供CPU时间。其结果可能造成对时间要求严格的线程很容易地错过它们的最终期限,甚至在一个高速的高端处理器上运行时也会出现这种情况。
而在RTOS中,线程按照其优先级顺序执行。如果一个高优先级的线程准备运行时,它将在一个短的、有限时间间隔内从任何可能正在运行的低优先级进程接管CPU。另外,高优先级的线程能够不被中断地运行,直到它已经完成了需要做的事情-当然是在不被更高优先级进程抢占的前提下。这种方法就是抢占式调度,保证了高优先级线程始终满足其最终期限,而不管有多少其它线程正在竞争CPU时间。
通过合理地控制线程优先级,开发者能显著地提高很多对用户非常重要的应用响应速度。然而,控制优先级可能是一把双刃剑,当使用不当时它可能会潜在地导致低优先级的进程不能得到CPU时间。保证高优先级的进程和线程的同时确保不会使其它进程处于“饥饿”状态的关键是要对它们的执行进行限制,通过对执行进行调整或在响应加载的过程中进行控制,开发人员能够限制这些活动消耗的CPU时间比例,并支持低优先级进程获得对CPU的共享。
优先级控制能够使很多应用受益,包括像前面提到的媒体播放器(MP3、WAV、MPEG2等格式)。媒体播放器需要实现正常播放所要求的速率(例如44kHz的音频、30fps的视频)。在这种限制之下,一个读线程和一个显示线程可以被设计成依靠一个可编程的定时器来唤醒,缓冲或显示一帧后进入睡眠状态,直到下一个定时触发。这提供了一种调整机制,支持高于正常用户活动而又低于关键系统功能的优先级设置。换句话说,如果没有更重要的任务准备运行,媒体播放将始终以给定的媒体速率执行。
抢占式调度仅在高优先级的线程在一个短的、有限时间段内抢占低优先级线程的情况下有效。否则,系统将不可能预测要花费多长时间来执行一个给定的操作。因此,任何销售进程模式的RTOS的供应商都必须提供针对下面两种时间间隔提供最坏情形:线程切换时间,即当两个线程处于同一进程的情况下,从执行一个线程的最后一条指令到执行下一个被调度线程的第一条指令所经过的时间;前后关系切换(context switch)时间,其定义同上,但仅针对两个线程处于不同进程的情况。
可以将线程看作是最小的“执行单元”,而将进程看作是一个或多个线程的“容器”,进程定义了线程将要在其中执行的地址空间。显然,最坏情形的前后关系切换时间将比最坏情形的线程切换时间要慢,尽管在一个好的RTOS设计中差别可能是微不足道的。
将所有的线程放在几个大的进程中将是错误的,因为线程提供的切换速度更快。虽然线程能实现并行处理优势因而适合于某些设计,但将一个应用分成多个内存保护的进程使得代码更容易调试,提供了更好的错误隔离和恢复能力,并允许系统进行新功能的动态升级。
在大部分通用操作系统中,操作系统的内核是不可抢占的。其结果是,一个高优先级的进程不可能抢占一个内核调用,而是必须等待整个调用完成,即使这个调用是由系统中的低优先级进程发起的。另外,当经常在内核调用中执行的驱动程序或其它系统服务代表一个客户线程执行的时候,所有的优先级信息常常会丢失,这导致了不可预测的延迟并阻止了关键活动的准时完成。
而在RTOS中,内核操作是可抢占的。尽管仍然会存在一些时间窗口,在这些时间窗口中可能没有抢占,但是这些时间间隔应该是相当短暂的,通常在几百纳秒。另外,必须有一个关于抢占被推迟或中断被禁止的时间上限,这样开发者可以确定最坏情形下的等待时间。
为了实现这个目标,操作系统内核必须尽可能简洁,只有具有较短执行路径的服务才被包含在内核中,任何需要大量工作(如进程加载)的操作必须被安排到外部进程或线程。这种方法有助于通过内核确保最长的不可抢占代码路径具有一个时间上限。
然而,为一个进程设定一个高优先级并不总能保证该进程能够抢占低优先级的进程。有时候,系统会出现一种称为优先级倒置(priority inversion)的状态,在这种状态下,低优先级的进程将在“无意中”阻止较高优先级进程占用CPU。优先级倒置可能会表现为几种形式,为了防止发生这种情况,RTOS必须提供一种称为优先级继承的功能。
假定系统有三个进程:A(低优先级),B(中等优先级),Z(高优先级)。这里Z是一个为A和B提供服务的“服务器”进程。参见图1。
现在假定A已经请求Z来执行一个计算,而在这期间,突然B需要Z的服务。因为B拥有比A更高的优先级,一般会认为Z将立即挂起A的请求并将转向为B服务。但是实际情况并非如此,因为Z比B具有更高的优先级。其结果是,B不能阻止Z完成它当前的工作,即对A做出响应。
从效果上看,低优先级的进程A占用了更高优先级进程B的CPU时间,这是引入优先级继承的原因。通过使用RTOS提供的优先级继承机制,系统可以在A发出请求的情况下,让Z继承A的低优先级。通过这种方式,B能够在任何时候抢占A的请求。
如果一个应用程序分布于几个通过网络连接的处理器,那么RTOS也应该支持分布式优先级继承,这样可以按照优先级的顺序处理来自多个处理器的请求。如果没有优先级继承,一个多处理器系统可能会落入无限的优先级倒置和死锁中。
为了获得对外部事件的及时响应,最小化硬件中断发生到执行该中断的第一条代码的时间很重要。这个时间间隔称为中断延迟,为了保证中断延迟尽可能小,一个好的RTOS应该在几乎所有时间内都支持产生中断。正如在关于内核抢占部分提到的那样,一些重要的代码段的确需要暂时屏蔽中断。这种最大的屏蔽时间通常被定义为最大的中断延迟。
在某些情况下,硬件中断处理器必须调度并运行一个更高优先级的线程(例如在一个驱动程序中)。在这样的情况下,中断处理器将返回并指示一个事件将被处理。这样的处理将引入了第二种形式的延迟-调度延迟,这个延时必须在设计中加以考虑。调度延迟是介于用户的中断处理器的最后一条指令和驱动程序线程第一条指令的执行之间的时间。
在一个嵌入式系统中可能会同时出现多个硬件中断。例如,在一个病人监护系统中,当一个传感器记录了病人心跳的一次变化并且网卡接收到网络传来的数据的同时,护士按了触摸屏。很明显,一些中断(如心率的变化)应该立即得到处理,而其他的则可以延缓。通过提供对嵌套中断的支持,RTOS支持嵌入式系统优先处理更高优先级的中断。
我们已经明白怎样使RTOS具有可以预测性,但是如何实现其可靠性呢?答案在很大程度上取决于RTOS的架构。
例如在实时执行模式架构中,大部分或所有软件组件都在一个单一的内存地址空间中运行,包括操作系统内核、网络协议栈、设备驱动程序、应用程序等。虽然很有效率,但这种架构有两个明显的缺陷:1. 在任何组件中的一个指针错误,不论这个错误多么细微,都可能破坏操作系统内核或任何其它组件,导致不可预测的行为和整个系统的崩溃;2. 很难动态修复或替换任何有故障的组件。在大多数情况下,出现这些问题时系统复位是唯一的选择。
一些RTOS,也像Linux一样,试图通过使用单内核架构来解决这个问题。在这种架构中,用户的应用程序在隔离的、受保护内存地址空间中运行。如果一个应用程序试图访问其地址空间之外的数据,内存管理单元(MMU)将通知操作系统,操作系统可能会采取保护措施,例如终止出错进程。然而,这样的操作系统需要将大多数或所有驱动程序、文件系统和其它系统服务绑定到内核中。因此,任何组件中的一个错误都可能带来灾难性的内核故障。
第三种方法是采用微内核(mricokernel)架构来提供更精确的故障隔离,像QNX Neutrino这样的操作系统都基于微内核架构。微内核有两个明确的特征:
1. 在操作系统内核中只实现了一个包含了基本OS服务的小内核(如信号量、定时器、任务调度等)。包括驱动程序、文件系统、协议栈和用户应用程序在内的所有其它的组件在内核外部分离的、保护内存的进程中运行。有问题的系统服务不再作为孤立的故障点,而是在它破坏其它服务或操作系统内核之前被终止并重启。
2. 所有的组件能够通过消息传递进行通信,一个定义良好的通信机制保障了程序在保持彼此安全隔离的前提下进行数据交换。适当实现的消息传递也可以作为一个虚拟的“软件总线”,允许几乎任何的软件组件,甚至是一个设备驱动程序被动态地加入或替换,对于必须提供连续服务的系统而言这是一项关键要求。
和传统的操作系统架构相比,微内核支持嵌入式设备赢得明显更快的平均修复时间(MTTR)。例如,如果一个设备驱动程序失败将可能出现以下情况:操作系统可以终止该驱动程序,回收其正在使用的资源,并对其进行重新启动,这个过程通常这只需要几个毫秒时间。
尽管和传统的操作系统相比,基于消息传递的微内核RTOS通常提供了更好的容错性和动态升级能力,也有一些观点认为消息传递增加了开销。在实际应用中,如果实现正确,消息传递的性能可以接近底层硬件的内存带宽。例如,一个微内核RTOS可以采用多段式(multipart)消息和线程到线程的消息数据直接拷贝等各种技术,来确保系统性能可以达到传统的进程间通信(IPC)方法的水平。由一些组织如Dedicated Systems等进行的独立测试证实,和传统的RTOS相比,微内核RTOS在一系列的实时指标方面表现良好,在很多情况下甚至有更好的表现。
RTOS有助于使一个复杂的应用程序具有可预测性和可靠性。当然,选择一个合适的RTOS本身就是一项复杂的任务,而RTOS的底层架构是选择的重要依据,此外还有一些其它因素,包括:
1. 调度算法的灵活选择。RTOS应该支持调度算法的选择(先入先出(FIFO)、轮询(round robin)、零星调度等)并支持以线程为单位设定这些算法。这样,工程师就可以不必将一个算法用到系统中的所有线程。
2. 图形用户界面(GUI)。RTOS使用的是原始的图形库还是能支持多层界面、多路显示、3D渲染以及其它高级的图形功能的真正的窗口系统?能很容易定制GUI的外观吗?GUI支持同时显示和输入多种语言(汉语、韩语、日语、英语、俄语等)吗?
3. 远程诊断工具。因为对很多嵌入式系统而言,中断系统运行进行检测和维护是无法接受的。RTOS供应商应该提供诊断工具,这些工具能够在不中断系统服务的前提下分析系统的行为。要寻找能提供代码覆盖、应用测评、跟踪分析和内存分析工具的供应商。
4. 开发平台。RTOS提供商提供的开发环境是基于像Eclipse那样的开放平台,允许工程师嵌入所喜爱的第三方工具来进行建模、版本控制吗?还是开发环境基于专利技术?
5. 互联网功能。RTOS支持预集成最新的IPv4、IPv6、IPsec、SCTP和具有NAT功能的IP过滤等协议栈套件吗?它支持嵌入式网络浏览器吗?浏览器应该具有可扩展的封装模式,并能够在很小的屏幕上绘制网页。它也应该支持像HTML 4.01、XHTML 1.1、SSL 3.0和 WML 1.3这样的标准。
6. 标准API。RTOS将你限定到专有的API之中了吗?还是它对于像POSIX这样的标准API提供了完全的支持,这使得将代码移植到其它操作系统,或者从其它操作系统移植代码变得更容易?另外,所用的RTOS提供完全一致性的API还是仅仅支持被定义接口的一个子集?例如,POSIX.1的最新版本包含了大约1,300个接口。
7. 多处理技术。RTOS能支持对称多处理和分布式多处理技术来提高应用性能和容量吗?如果这样,是必须重新设计你的应用程序呢,还是RTOS能够将应用程序透明的分配到多个处理器上去呢?
8. 源代码工具包。RTOS供应商提供了能使RTOS满足设计需求的具有详细文档的定制工具包吗?供应商提供了方便开发驱动定制硬件的驱动程序开发工具包吗?
9. 对于很多公司而言,选择一款RTOS是一项战略性决策。RTOS供应商在对上述问题提供了清楚的回答后,你将选择出一个在现在和将来都适合你的RTOS。
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通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现,前者称为无线通信系统,后者称为有线通信系统。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:基于MWB的通信系统演算CCS的模型检测相关通信工程论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
Robin Milner在上世纪70年代论文范文首先提出了描述通信系统并发行为的形式演算CCS(Calculus of Communicating Systems,[1]),可以对并发系统进行推理,是进程代数(process algebra)领域的开拓性工作,在CCS的基础上,建立了通信序列演算CSP,π演算、spi演算、应用π演算、环境(Ambient)演算等一大批描述分布式移动并发系统的形式方法。
1.1 CCS的语法
CCS的基本成分是事件(或动作,Action)与进程;CCS的事件分为两类,一类用来描述进程间通信的同步动作: = {a,b,c ,…}为输入事件集,相应的 ’ = {’a,’b,’c ,…}为输出事件集;用t表示非交互事件(进程内部事件)集。记ACCS= ’ {t};LACCS
CCS的进程P如下定义:
P : := .P 前缀,ACCS
P1 | P2 并发
iIPi 选择,这里I为有穷集
(^L)P 限制,这里L ACCS
P[f] 改名,这里f是从ACCS到ACCS的映射并满足:f(t)=t,f(’)=’f()
记 PCCS为CCS的一切进程的集合,记P1+P2=i{1,2}Pi,记0(或Nil)=iPi;为减少 号,约定运算顺序为:^ , | , +;例如 R+a.P|b.(^L)Q是R+((a.P)|(b.(^L)Q))
在CCS中,我们引入A =df P,即用CCS进程P定义A;在CCS里可以进行递归定义,例如:A =df a.A|P,在不引起混乱的情况下,可将=df将写为=。
.......................
2.1 移动工作台MWB(Mobility Workbench)是针对-演算开发的第一个自动验证工具[VM94],可对用-演算[2、3、4]、通信系统演算CCS[1]描述的移动并发系统进行分析与验证;MWB首先在瑞典的Uppsala大学开发[5、6、7];可在Windows、Linux等系统下使用,MWB是开放源代码的,可从下面网址下载:
2.2 在Windows2000下安装使用
由于MWB是用语言ML写成, 需要在New Jersey SML 编译器(Standard ML of New Jersey - SML/NJ,目前最新的版本是smlnj-110.54)下运行;从下列网址下载smlnj:
获得smlnj.exe,可自解压并装配到C:sml(我们使用的版本是:Standard ML of New Jersey 110.0.7);SML/NJ安装成功后,从下列网址下载mwb.x86-win32
并写一个批处理文件mwb.bat,内容为:
sml @SMLload=mwb.x86-win32
将mwb.x86-win32与mwb.bat放到一个目录,点击mwb.bat即可运行MWB。
2.3 CCS公式的MWB编码
为将CCS公式输入MWB,需将通常的CCS公式做一些转换:将受限名字PL用(^L)P表示;对任何P,设P的自由名字(非受限名字)为a1,…,ai,在MWB中,用ID(a1,…,ai)来表示P为:
agent ID(a1,…ai) = P
ID称为P的名,注意P的名可用任意的符号串(例如MyID或者P),但第一个字母需大写,且(…)里一定要将P的非受限名字完全列举;例如:设P递归定义为ã.b.P,可写成MWB式子为
agent P(a,b) = ‘a.b.P
不能写成:agent P = ‘a.b.P;可将几个MWB公式放到一块以ag为扩展名用ASCII文件存盘.
..............................
我们讨论简单AB协议:设S为发送方、R为接受方;S发出报文(’m)或超时(timeout)重发报文;R接到报文发现报文错误则丢弃报文(down),否则通知S已收到(ack);ABP=S|R描述了这个简单的交换比特协议,其中:
S=’m.S1
S1=timeout.’m.S1+ack.S
R=m.(down.R+’ack.R)
S1中的timeout.’m.S1表示报文超时重发,而ack.S表示S接到R的肯定回复后交替比特再发报文;R中的down.R表示发现报文错误丢弃报文,’ack.R通知S已收到;进程ABP=S|R描述了这个简单的交换比特协议;将上述CCS描述用MWB格式书写并以abp1.ag存盘:
...............
[1] MWB软件:
[2] Robin Milner. The polyadic www.51lunwen.com/communication/ -calculus: A tutorial. Technical Report ECS-LFCS-91-180, LFCS, Department of Computer Science, University of Edinburgh, 1991.
[3] Robin Milner. Communicating and Mobile Systems: the -calculus. Cambridge University Press, 1999.
[4] Robin Milner, Joachim Parrow, and David Walker. A calculus of mobile processes, parts I and II. Journal of Information and Computation, 100:1-40 and 41-77, 1992.
[5] Robin Milner. Communication and Concurrency. Prentice-Hall, 1989.
[6] Bjorn Victor. A Verification Tool for the Polyadic -Calculus. Licentiate thesis, Department of Computer Systems, Uppsala University, 1994. Available as report DoCS 94/50.
[7] Bjorn Victor. The Mobility Workbench User's Guide: Polyadic version 3.122. Department of Information Technology, Uppsala University, 1995.
[8] Bjorn Victor and Faron Moller. The mobility workbench : a tool for the -calculus. Technical Report DoCS 94/45, Department of Computer Systems, Uppsala University, 1994. Also available as Technical Report ECS-LFCS-94-285, Laboratory for Foundations of Computer Science, Department of Computer Science, University of Edinburgh.
[9] B. Victor and F. Moller. The Mobility Workbench - a tool for the pi-calculus. In D. Dill, editor, Proceedings of CAV'94, Lecture Notes in Computer Science. Springer-Verlag, 1994.
[10]古天龙,蔡国勇. 网络协议的形式化分析与设计,电子工业出版社,2003
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电力系统由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、优质的电能。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅议电力系统的通信信息运输渠道及方法相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:介绍波分复用原理以及如何在电力系统实现波分复用方式的光纤通讯。
关键词:波分复用;光纤通信;电力系统
随着电网建设的发展,电力系统的通信需要大量实时信息的传输,如近年来发展较快的办公自动化信息的传输,使得通信系统的传输向大容量、高质量、高速度和高可靠性方向发展,纵观各种方式(包括SDH、ATM、WDM等),经济实用、发展成熟的是WDM方式。
WDM本质上是光波长(频率)的分割复用,最简单的是对1·31μm和1·55μm波长进行复用,图1是实际应用和技术成熟的方式,其中的M是具有波长选路功能的复用器(波分复用器-合波器), D是具有波长选路功能的解复用器(波分复用器-分波器)。发射机T1发射波长为λ1的光信号,发射机T2发射波长为λ2的光信号,这2个光信号经M复用后送入传输光纤,在接收端,经D解复用后分为λ1和λ2的波长送到R1接收机和R2接收机接收。
这种复用方式可以在1·31μm和1·55μm窗口复用大量的信道,在1 310 nm窗口有1 000个信道,1 550 nm窗口有1 500个信道,最基本的是如图1所示的2个信道。
WDM系统的关键器件是复用和解复用器。这2个器件的引入,必定会带来一定的插入损耗以及由波长选择功能不完善而引起的复用信道间的串扰。对于解复用器,插入损耗Lii和串扰Cij分别表示为
Lii=-10lg(Pii/Pi)(dB) (1)
Cij=-10lg(Pij/Pi)(dB) (2)
式中: Pi和Pii分别为波长λi的光信号的输入和输出光功率;Pij为波长λi的光信号串入到波长为λj信道的光功率。
a.充分利用光纤的低损耗波段,大大增加了信息传输容量,降低了成本。因为WDM系统的复用光信道码速率可以达到2·5 Gb/s、10 Gb/s等,而复用光信道的数量可以是4、8、16、32甚至更多,因此其传输容量可达到300~400 Gb/s,而这样巨大的传输容量是目前TDM方式根本无法做到的。
b.可以充分利用成熟的TDM技术,避开开发更高速率TDM技术的困难。因为以TDM方式提高传输速率虽然在降低成本方面有巨大的吸引力,但却面临着许多其他因素的限制,如制造工艺、电子器件的工作速率的限制等。据分析,TDM方式的10Gb/s光传输设备已经达到了电子器件的工作速率极限,目前水平再进一步提高速率几乎是不可能的,而WDM技术可以充分利用成熟的TDM技术,如2·5 Gb/s,避免开发更高速率TDM技术所面临的困难,把几个甚至几十个2·5 Gb/s光传输系统作为光信道进行波分复用,传输容量可增加几十倍。
c.可利用掺铒光纤放大器(EDFA)实现超长距离传输,节省光纤和光中继器,便于已建成系统扩容, EDFA具有增益高、带宽宽等优点,在光纤通信中得到了广泛的应用。EDFA的光放大范围为1 530~1 565nm,几乎可以覆盖目前整个WDM图2WDM系统的参考配置
系统的工作波长范围。因此用一个带宽很宽的EDFA就可以实现对WDM系统的各个复用光信道光信号同时进行放大,实现超长距离传输,可避免每个光系统需要1个光放大器的弊病,减少了设备数量,降低了投资。由于WDM系统的超长传输距离可达数百千米,可节省大量的中继设备,大大降低了成本。目前WDM系统可以做到640km无中继传输。
d.对光纤的色散无过高要求。以目前敷设量最大的G·652光纤为例,用其直接传输2·5 Gb/s速率的光信号是没有问题的,但若直接传输TDM方式的10 Gb/s速率的光信号则必须进行色散补偿。就目前水平而言,色散补偿的成本较高、实施麻烦,效果也不理想,而WDM系统对光纤色散系数并无过高的要求,基本上就是复用光信道速率信号对光纤色散系数的要求。如20 Gb/s的WDM系统(8×2·5 Gb/s)对光纤色散系数的要求就是2·5Gb/s系统对光纤色散系数的要求,一般的G·652光纤就可以满足要求。
e.可组成全光网络,未来各种通信业务的上下、交叉连接等都是在光路上通过对光信号进行调度来实现的。而WDM系统可以和光分插复用器(OADM)和光交叉连接设备(OXC)一起,组成具有超大容量、高度灵活性和生存性的全光网络。
当设计一个光纤通信系统时,首先要弄清楚所设计系统的整体情况及所处的地理位置、当前和未来3~5 a内对容量的要求、ITU-T的各项建议及系统的各项性能指标以及当前设备和技术的成熟程度等。介绍对于采用级连EDFA的WDM系统设计的一些问题。
a. EDFA是目前性能最完美、技术最成熟、应用最广泛的光放大器,EDFA的增益是指输出与输入信号光功率电平之比,不包括泵浦光或自发辐射光。
b.图2给出WDM系统的参考配置,其中OM/OA表示光复用器/光功率放大器, OA/OD表示光前置放大器/光解复用器。OM/OA后的参考点MPI-S称为主信道接口的S点, OA/OD前的参考点MRI-R称为主信道接口的R点。
a.目标距离。ITU-T目前已规定不带线路放大器的4路、8路、16路WDM的目标距离为80km (长距离)、120 km (甚长距离)、160 km (超长距离)。若采用线路放大器,对于长距离应用,可采用5×80 km或8×80 km;对于甚长距离可采用3×120 km或5×120 km。
b.光监控信道。带线路放大器的WDM系统需要附加光监控信道,对光层进行监控和管理。光监控信道(OSC)的位置可以在EDFA的有用增益带宽内(简称带内OSC),也可以在EDFA的有用增益带宽外(简称带外OSC)。对于带外OSC, ITU-T倾向选择(1 510±10) nm波长,目前也允许使用1 310 nm或1 480 nm波长。
c.中心频率及其偏差。ITU-T目前规定的各个信道的频率间隔必须为50 GHz (0·4 nm)、100GHz (0·8 nm),或其整数倍,参考频率为193·1GHz (1 552·52 nm)。目前广泛使用的8路WDM系统的波长为1 549·32~1 560·61 nm,波长间隔1·6nm。为了保证WDM系统的正常工作,各信道的波长必须足够稳定。对于信道间隔大于200 GHz的系统,各个信道的偏差应小于信道间隔的1/5。对于信道间隔为50
GHz或100 GHz的系统,特别是多区段系统,则需要更严格的偏差要求,并使用更精确的波长稳定技术。
d.考虑非线性光学效应的影响。受激喇曼散射、受激布里渊散射、四波混频、自相位调制、交叉相位调制等非线性光学效应对WDM系统的影响不能忽略。为了尽量减少非线性光学效应的影响,系统设计时应注意避免使用色散位移光纤(G·653光纤),对于速率为2·5 Gbit/s及低于2·5 Gbit/s的系统,可采用G·652光纤,需要时进行色散补偿;对于10 Gbit/s及其以上的系数,可采用G·655光纤或大有效面积非零色散光纤。另外,光纤中的总功率一般不超过+17 dDm。假设有N路波分复用,则每路光功率电平一般不超过17-10lgN。
e.色散和ASE的积累。在采用级连EDFA的长距离WDM系统中,色散和放大的自发辐射(ASE)噪声会随传输距离的加长而积累,严重地影响光信号的质量。对于采用G.652光纤的高速率系统,需要尽量减小光源的谱线宽度,并选用某种色散容纳技术来补偿光纤的色散。区段的配置和EDFA的选择,应保证光信噪比(OSNR)大于20 dB。
f.增益均衡和控制。由于EDFA的增益不平坦或WDM器件和光纤对不同的信道损耗不同,会造成复用信道的功率差别较大。一般来说,整个链路上各信道的功率差应小于10 dB;另一方面,当复用信道数变化时, EDFA的增益也会发生变化,影响系统的正常工作,因此,对EDFA进行增益均衡和控制是必须的。
江苏电力系统正在广泛安装光设备,使用的是中兴通讯的WDM系统。该系统是一种1 310 nm和1 550 nm的2路光复系统, 1 310系统作为SDH方向的光波长, 1 550系统作为以太网方向的波长,系统目前已经投入到试运行阶段,运行情况良好,WDM通信方式是一种节约资源、可以实现高速率、大容量信息传输的可选方案。
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空气加热器用于实现气体温度的连续调节,其使用集束式加热棒进行加热,并采用上、下两个加热腔体的结构,在保证足够加热功率的同时,增加了气体加热室的行程,从而实现了气体温度的大范围、高精度连续可调。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于大流量高精度热气源系统的设计与实现相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
当飞机穿越含有过冷水滴的云层时,飞机部件的迎风表面会结冰,改变了飞机迎风面的气动外形,从而改变了飞机的气动特性和飞行性能,尤其是稳定性和操纵性的突然恶化会直接导致飞行事故,因此飞行器的防(除)冰对飞行安全显得尤为重要。世界各国特别是发达国家的飞行器适航条例中对结冰适航都有严格规定,为验证防(除)冰系统的有效性,必须进行模拟结冰试验和自然结冰条件下的结冰风洞试验。而结冰风洞试验需要一种大流量、高精度热气源发生装置,用于向进行结冰风洞试验的飞行器模型提供压力、流量、温度连续可调的热气源,以满足不同型号飞行器模型在不同情况下的试验需求。
针对此,本文提出了大流量、高精度热气源系统,解决了大流量下高精度控制问题和气体流量、压力、温度联合控制问题,可以为结冰试验飞行器模型提供所需要的气体,以确保在结冰试验时,飞行器模型上的防(除)冰系统正常运行。
热气源系统组成框。系统工作原理如下:气源经入口进入低温控制回路,实现气体压力和流量的连续调节,然后经过止回阀进入空气加热器进行加热,实现温度的连续调节,最后,从高温控制回路输出压力、流量、温度连续可调的大流量、高精度热气源。
1.1低温控制回路
低温控制回路安装于系统最前端,连接气源入口,用于实现气体压力和流量的连续调节,其控制原理低温控制回路包括5条2英寸大流量支路、1条3/8英寸小流量支路、入口分流排和出口汇流排。5条2英寸大流量支路用于实现大流量控制,1条3/8英寸小流量支路用于实现对大流量时的流量精度细调,从而实现热气源的大流量、高精度控制。每条2英寸大流量支路的结构相同,按照气体流向依次安装有过滤器、流量传感器、遥控减压阀、比例流量控制阀以及两通电磁阀。
过滤器用于实现对入口气源的杂质过滤,以保护后续元器件;流量传感器用于实现气体流量的实时测量,其安装于减压阀前端,可有效防止紊流对测量精度造成的影响;遥控减压阀用于实现气体压力的连续调节,由于支路流量较大,因此采用气控式遥控减压阀,其动作受电子比例减压阀的控制;比例流量控制阀用于实现流量的连续调节,由于比例流量阀不能实现对气路的完全关断,因此设置了两通电磁阀,用于控制所在支路的开通和关断。3/8英寸小流量支路与2英寸大流量支路的结构基本相同,区别在于3/8英寸小流量支路直接使用电子比例减压阀实现对压力的连续调节。
1.2空气加热器及其温度控制柜
空气加热器用于实现气体温度的连续调节,其使用集束式加热棒进行加热,并采用上、下两个加热腔体的结构,在保证足够加热功率的同时,增加了气体加热室的行程,从而实现了气体温度的大范围、高精度连续可调。
温度控制柜用于实现对空气加热器的加热控制,其内部采用可控硅作为功率控制单元,可实现温度的连续可调。由于加热器总功率达700kW,因此温度控制柜内部采用分组模式,每50kW 为一组,共分14组。加热时,根据目标流量值选择需要启用的组数,以实现温度控制性能的最优化。
1.3高温控制回路
高温控制回路安装有压力传感器、温度传感器、手动截止阀、2个电控截止阀和安全阀,并设置了放气旁路,其控制原理。其中,放气旁路用于热气源的预调节,待达到设定的压力、流量和温度后,再切换到输出通道,供模型使用。输出通道用于向飞行器模型供气,放气旁路用于预调节过程,使用放气旁路进行预调节时,电控截止阀1关闭、阀2打开,待出口压力、流量和温度达到设定值时,打开电控截止阀1、关闭阀2,从而实现放气旁路到输出通道的切换。飞行器模型防(除)冰试验完成后,打开电控截止阀2、关闭电控截止阀1,从而实现了输出通道到放气旁路的切换。安全阀用于实现对系统的安全保护,当出口压力达到安全压力时,安全阀将动作,从而通过放气旁路进行泄压,防止发生危险。
2.1流量控制和压力控制
流量控制原理。控制器通过模拟量输入模块实时采集流量传感器的流量值,并与设定的流量值比较,比较结果经运算后通过模拟量输出模块实现对比例流量阀的开启度控制,进而实现对气体流量的连续控制。压力控制原理与流量控制基本相同,区别在于采集的是压力传感器的压力值,经比较后控制比例减压阀的开启度。由于气体压力经加热后会发生变化,故本系统压力传感器安装于空气加热器出口处,以实现对出口压力的精确控制。
2.2温度控制
安装于气源控制箱内的PLC通过MODBUS总线实现对温度控制柜的远程控制。温度控制柜实时采集空气加热器出口温度传感器的温度值,并与控制器设定的温度值相比较,比较结果经运算后输出PWM波控制可控硅导通角,进而实现对空气加热器的加热控制,从而实现对温度的闭环连续控制。本系统中,温度控制柜作为MODBUS从站,PLC为主站。具体温度控制由安装于温度控制柜内的温控仪表实现,PLC通过MODBUS总线实现对温控仪的远程控制,包括启动加热、停止加热、参数设置和实时温度读取等操作。
2.3多变量联合控制
本系统是一个典型的多变量耦合系统。首先,气体流量和压力存在耦合关系,一方的变化将对另一方产生影响;其次,在加热过程中,随着温度升高,出口压力也会慢慢增大,从而造成3个变量相互耦合的情况,增加了系统控制的复杂程度。本文根据调试经验,总结了一套通过控制流程解耦的方法,可以有效实现从3变量到2变量的转换,降低控制系统维数,并达到理想的控制效果。
根据调试经验可知,温度的变化只对出口压力造成影响,而温度只与系统流量有关,因此可将整个调节过程分为3步:①先将流量和压力调节到设定值;②将流量和压力切换为手动控制,启动温度自动控制;③待温度达到目标值后,再进行流量和压力的细调节。
由于气体流量和压力耦合度很高,相互影响很明显,为了实现系统大流量范围的精确调节,需在调节过程中改变系统负载,即调节出口压力,常见做法是在出口处安装比例减压阀。流量和压力2变量调节可按如下步骤进行:
①将减压阀初始开启度手动调节到一个经验值(本系统为40%),出口比例流量阀全开;
②将流量自动调节到目标流量;
③流量稳定后,将其切换到手动模式,慢慢调节出口比例减压阀,并同步观察出口压力变化情况,直至其稳定在目标值的90%左右;
④将流量切换到自动调节模式;
⑤再将压力切换到自动模式。
从以上步骤可以看出,2变量系统的调节思路是先依次进行1变量调节,使流量值和压力值接近目标值,再启动2变量进行细调节。变量耦合度越高,细调节范围越窄,细调节过程中需关注各变量状态,防止因配气系统、负载等外部干扰的影响而造成系统震荡。
本系统主控单元为西门子S7-300系列PLC,软件采用结构化编程语言SCL编码实现。软件设计过程充分采用模块化设计理念。
4、热气源系统调试结果
4.1最大流量下精度调试
进行流量单变量调节时,设定目标流量为75Nm3/min(1.5kg/s),其系统阶跃响应如图7、图8所示。从图7、图8 可以看出,系统响应时间约为3min,稳态误差为0.019Nm3/min(0.38g/s),达到了预期效果。配气系统(为本系统供气)响应时间为30s,本系统响应时间满足其抗冲击的要求。
4.2多变量调试
进行流量、压力、温度3变量调试,其结果可以看出,进行多变量调试时,稳态压力控制精度为0.004MPa,稳态流量控制精度为0.00g/s,稳态温度控制精度为-4℃,达到了预期效果。
4.3系统技术指标
本系统可达到的主要技术指标如下:
气体流量(kg/s):0~1.6;
流量控制精度(g/s): 1.6;
气体压力(MPa): 0~0.3(相对);
压力控制精度(MPa): ±0.005;
气体温度(℃): 常温~400;
温度控制精度(℃): ±5。
本文提出的大流量、高精度热气源系统,通过多支路结构设计和控制参数优化,解决了大流量下高精度控制问题;通过控制算法参数优化,解决了大流量下流量突变对配气系统的冲击问题;通过对系统控制流程的分解,实现了3变量到2变量的转换,解决了气体流量、压力、温度联合控制问题。调试结果表明:系统各项指标达到了预期效果,可以满足不同型号飞行器模型在不同情况下的试验需求。
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航空电子系统是保证飞机完成预定任务达到各项规定性能所需的各种电子设备的总称。为了开展国际航空通信业务,《国际民用航空公约》附件《航空通信》中对航空通信的定义、设备和规格、使用的无线电频率、电报的分类、缓急次序、标准格式、用语和处理手续等,都有统一的规定或具体的建议。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:关于航空电子通信系统关键技术问题的浅析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
当前阶段中的航空电子通信系统相比于传统的飞机飞行通信系统来说已经有着非常大的进步,其能够在以往飞机飞行过程中正常通信的基础功能上同时具备语音通话、多媒体网络连接、数据信息快速传送、三维图像快速成型等等综合性电子通信功能,对于提高飞机飞行过程中的安全管理以及提高其飞行过程中的效率有着非常重要的作用。
而航空电子通信系统组件的基础内容就是使用机载分布式的实时通信网络作为其系统的主要架构内容,当前在我国大型民航飞机中普遍应用的ARINC429 以及AR-INC629 技术就是作为机载分布式的实时通信网络的主要类型而存在,但是其在具备相当高程度稳定性以及可靠性的同时仍然需要非常复杂的组织结构,这种情况下会造成飞机飞行过程中重量的大量增加并且其使用过程中较低的数据传输速度也无法有效的满足当前航空电子通信系统不断快速提升进步的要求,因此MIL-STD-1553B总线控制技术、光纤通道通信技术、航空电子全双工交换式以太网技术等诸多新型技术内容开始进入到飞机航空电子通信系统的构建过程中,其在有效的提高航空电子通信系统运行效率以及运行质量的同时更加减轻了飞机飞行过程中的相关运行负担,因此渐渐得到了广泛的应用。针对航空电子通信系统的关键技术问题进行分析,就是针对上述技术内容在航空电通信系统中的构建技术以及应用目的进行分析。
具体来讲,航空电子通信系统的关键技术内容可以分为航空电子通信系统的层次结构架设技术、通信网络拓扑结构层的架设技术、航空电子系统时钟同步设计技术以及通信故障处理技术等等内容。其具体内容如下文所示:
1.1 航空电子通信系统层次结构的架设技术
航空电子通信系统在层次结构的架设技术应用过程中可以充分的借鉴ISO开放式互联系统的层次结构构建模式,在ISO 开放式互联系统的层次结构中其一共分为七层结构,而航空电子通信系统在层次结构的划分中可以将自身结构划分为应用层、驱动层、数据链路层、传输层以及物理层五层结构,这种层次结构划分的模式能够有效的完成对航空电子通信系统运行过程中相关系统硬件以及软件程序的合理配置和促进其功能的充分发挥。
以MIL-STD-1553B 总线控制技术在航空电子通信系统中的应用为例,其在物理层的主要目的是为了完成对通信系统中相关物理介质的位流传输功能,而其在驱动层中的主要目的是作为通信系统中软件程序以及系统应用程序的接口而存在,其在传输层中的主要功能是完成对通信系统中相关信息的处理以及通道的调度工作,其在应用层中的主要功能是作为整体系统的管理程序以及发挥系统解释功能,其在数据链路层中的功能则是用来对总线上相关数据信息的传输序列进行合理有效的调整。
1.2 航空电子通信网络拓扑结构层的架设技术
航空电子通信系统中网络拓扑结构层事实上指的就是通信网络中各个子系统相互关联的物理结构,当前在各种通信系统中常用的拓扑结构层包括单一级总线拓扑结构、多个单机总线拓扑结构以及多级总线拓扑结构三种类型,而在航空电子通信系统中的网络拓扑结构层架设技术则一般采用多个单级总线拓扑结构和多级总线拓扑结构综合使用的方式完成自身网络拓扑结构层的设置,一般来说都是将航空电子通信系统中的子系统进行合理分类以后将其分别连接在多个不同的1553B 总线上完成多个单机总线拓扑结构的架设,同时如果在这一过程中多个总线并非为同一级的总线那么这种假设机构事实上也就成为了多级总线拓扑结构。
1.3 航空电子通信系统时钟同步设计技术
由于航空电子通信系统组成结构中其各个子系统都拥有独立的时钟计时系统,因此航空电子通信系统经常会出现及时误差的现象,建立航空电子通信系统的时钟同步设计也就显得至关重要。
事实上,在航空电子通信系统的组成结构中为相关总线以及其每一个子系统都配置一个相应的始终长度和分辨率的实时计时器,在航空电子通信系统中就能够对其完成气动控制并使其自动开始计数,再由航空电子通信系统的总线时间计时器将其参数发送至各个子系统中由子系统自行调整其余总线时间计时器中存在的误差,就能实现航空电子通信系统时钟同步的设计。航空电子通信系统的始终同步设计技术具有操作简单。成本投入较低的优点,能够充分的满足航空电子通信系统运行过程中对于信息传递实时性要求高的需要。
1.4 航空电子通信系统通信故障处理技术
首先针对航空电子通信系统的故障可以将其分为干扰因素造成的偶然性临时故障以及系统硬件设施失效造成的永久性故障两种类型,航空电子通信系统的运行过程中会首先通过总线控制器自带的双余度电缆上有限次的重试处理功能来完成对相关故障的判定工作,如果故障经过诊断维修后并且消失就可以判断漆为偶然性临时故障,如果故障一直存在那么航空电子通信系统的总线控制器则会将故障进行标记并且记录,同时将存在故障的子系统进行断网和周期新的查询记录工作,其可以根据故障类型的不同,采取有状态字中的子系统标志位置位、终端标志位置位以及禁用MBI 三种处理方式。
综上所述,本文对当期航空电子通信系统中的关键性技术问题进行了具体的分析和阐述,事实上航空电子通信系统是一项非常复杂的机载分布式实时通信网络系统,其涉及到飞机飞行过程中国的所有电子设备以及通信网络,其设计质量直接关系到飞机飞行过程中的安全性,相关单位应该加强对上述技术内容的充分应用,保证航空电子通信系统相关功能的充分实现。
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空气加热器用于实现气体温度的连续调节,其使用集束式加热棒进行加热,并采用上、下两个加热腔体的结构,在保证足够加热功率的同时,增加了气体加热室的行程,从而实现了气体温度的大范围、高精度连续可调。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:大流量高精度热气源系统的设计探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】针对不同飞行器模型在不同情况下进行结冰风洞试验时,需提供流量、压力、温度连续可调的热气源,设计并实现了一种大流量、高精度热气源系统。通过多支路结构设计和控制参数优化,解决了大流量下高精度控制问题,在1.5kg/s流量下,达到1.6g/s控制精度;通过控制算法参数优化,解决了大流量下流量突变对配气系统的冲击问题;通过对系统控制流程分解,实现了3变量到2变量的转换,降低了控制系统维数,解决了气体流量、压力、温度联合控制问题。调试结果表明:系统各项指标达到了预期效果,可以满足不同型号飞行器模型在不同情况下的试验需求。 更多还原
【关键词】结冰风洞; 热气源; MODBUS;
当飞机穿越含有过冷水滴的云层时,飞机部件的迎风表面会结冰,改变了飞机迎风面的气动外形,从而改变了飞机的气动特性和飞行性能,尤其是稳定性和操纵性的突然恶化会直接导致飞行事故,因此飞行器的防(除)冰对飞行安全显得尤为重要。世界各国特别是发达国家的飞行器适航条例中对结冰适航都有严格规定,为验证防(除)冰系统的有效性,必须进行模拟结冰试验和自然结冰条件下的结冰风洞试验。而结冰风洞试验需要一种大流量、高精度热气源发生装置,用于向进行结冰风洞试验的飞行器模型提供压力、流量、温度连续可调的热气源,以满足不同型号飞行器模型在不同情况下的试验需求。针对此,本文提出了大流量、高精度热气源系统,解决了大流量下高精度控制问题和气体流量、压力、温度联合控制问题,可以为结冰试验飞行器模型提供所需要的气体,以确保在结冰试验时,飞行器模型上的防(除)冰系统正常运行。
热气源系统组成框。系统工作原理如下:气源经入口进入低温控制回路,实现气体压力和流量的连续调节,然后经过止回阀进入空气加热器进行加热,实现温度的连续调节,最后,从高温控制回路输出压力、流量、温度连续可调的大流量、高精度热气源。
1.1低温控制回路
低温控制回路安装于系统最前端,连接气源入口,用于实现气体压力和流量的连续调节,其控制原理如图2所示。低温控制回路包括5条2英寸大流量支路、1条3/8英寸小流量支路、入口分流排和出口汇流排。5条2英寸大流量支路用于实现大流量控制,1条3/8英寸小流量支路用于实现对大流量时的流量精度细调,从而实现热气源的大流量、高精度控制。每条2英寸大流量支路的结构相同,按照气体流向依次安装有过滤器、流量传感器、遥控减压阀、比例流量控制阀以及两通电磁阀。过滤器用于实现对入口气源的杂质过滤,以保护后续元器件;流量传感器用于实现气体流量的实时测量,其安装于减压阀前端,可有效防止紊流对测量精度造成的影响;遥控减压阀用于实现气体压力的连续调节,由于支路流量较大,因此采用气控式遥控减压阀,其动作受电子比例减压阀的控制;比例流量控制阀用于实现流量的连续调节,由于比例流量阀不能实现对气路的完全关断,因此设置了两通电磁阀,用于控制所在支路的开通和关断。3/8英寸小流量支路与2英寸大流量支路的结构基本相同,区别在于3/8英寸小流量支路直接使用电子比例减压阀实现对压力的连续调节。
1.2空气加热器及其温度控制柜
空气加热器用于实现气体温度的连续调节,其使用集束式加热棒进行加热,并采用上、下两个加热腔体的结构,在保证足够加热功率的同时,增加了气体加热室的行程,从而实现了气体温度的大范围、高精度连续可调。
温度控制柜用于实现对空气加热器的加热控制,其内部采用可控硅作为功率控制单元,可实现温度的连续可调。由于加热器总功率达700kW,因此温度控制柜内部采用分组模式,每50kW 为一组,共分14组。加热时,根据目标流量值选择需要启用的组数,以实现温度控制性能的最优化。
1.3高温控制回路
高温控制回路安装有压力传感器、温度传感器、手动截止阀、2个电控截止阀和安全阀,并设置了放气旁路,其控制原理见图4。其中,放气旁路用于热气源的预调节,待达到设定的压力、流量和温度后,再切换到输出通道,供模型使用。输出通道用于向飞行器模型供气,放气旁路用于预调节过程,使用放气旁路进行预调节时,电控截止阀1关闭、阀2打开,待出口压力、流量和温度达到设定值时,打开电控截止阀1、关闭阀2,从而实现放气旁路到输出通道的切换。飞行器模型防(除)冰试验完成后,打开电控截止阀2、关闭电控截止阀1,从而实现了输出通道到放气旁路的切换。安全阀用于实现对系统的安全保护,当出口压力达到安全压力时,安全阀将动作,从而通过放气旁路进行泄压,防止发生危险。
2.1流量控制和压力控制
控制器通过模拟量输入模块实时采集流量传感器的流量值,并与设定的流量值比较,比较结果经运算后通过模拟量输出模块实现对比例流量阀的开启度控制,进而实现对气体流量的连续控制。压力控制原理与流量控制基本相同,区别在于采集的是压力传感器的压力值,经比较后控制比例减压阀的开启度。由于气体压力经加热后会发生变化,故本系统压力传感器安装于空气加热器出口处,以实现对出口压力的精确控制。
2.2温度控制
安装于气源控制箱内的PLC通过MODBUS总线实现对温度控制柜的远程控制。温度控制柜实时采集空气加热器出口温度传感器的温度值,并与控制器设定的温度值相比较,比较结果经运算后输出PWM波控制可控硅导通角,进而实现对空气加热器的加热控制,从而实现对温度的闭环连续控制。本系统中,温度控制柜作为MODBUS从站,PLC为主站。具体温度控制由安装于温度控制柜内的温控仪表实现,PLC通过MODBUS总线实现对温控仪的远程控制,包括启动加热、停止加热、参数设置和实时温度读取等操作。
2.3多变量联合控制
本系统是一个典型的多变量耦合系统。首先,气体流量和压力存在耦合关系,一方的变化将对另一方产生影响;其次,在加热过程中,随着温度升高,出口压力也会慢慢增大,从而造成3个变量相互耦合的情况,增加了系统控制的复杂程度。本文根据调试经验,总结了一套通过控制流程解耦的方法,可以有效实现从3变量到2变量的转换,降低控制系统维数,并达到理想的控制效果。
根据调试经验可知,温度的变化只对出口压力造成影响,而温度只与系统流量有关,因此可将整个调节过程分为3步:①先将流量和压力调节到设定值;②将流量和压力切换为手动控制,启动温度自动控制;③待温度达到目标值后,再进行流量和压力的细调节。
由于气体流量和压力耦合度很高,相互影响很明显,为了实现系统大流量范围的精确调节,需在调节过程中改变系统负载,即调节出口压力,常见做法是在出口处安装比例减压阀。流量和压力2变量调节可按如下步骤进行:①将减压阀初始开启度手动调节到一个经验值(本系统为40%),出口比例流量阀全开;②将流量自动调节到目标流量;③流量稳定后,将其切换到手动模式,慢慢调节出口比例减压阀,并同步观察出口压力变化情况,直至其稳定在目标值的90%左右;④将流量切换到自动调节模式;⑤再将压力切换到自动模式。从以上步骤可以看出,2变量系统的调节思路是先依次进行1变量调节,使流量值和压力值接近目标值,再启动2变量进行细调节。变量耦合度越高,细调节范围越窄,细调节过程中需关注各变量状态,防止因配气系统、负载等外部干扰的影响而造成系统震荡。
本系统主控单元为西门子S7-300系列PLC,软件采用结构化编程语言SCL编码实现。软件设计过程充分采用模块化设计理念。
4.1最大流量下精度调试
进行流量单变量调节时,设定目标流量为75Nm3/min(1.5kg/s),其系统阶跃响应可以看出,系统响应时间约为3min,稳态误差为0.019Nm3/min(0.38g/s),达到了预期效果。配气系统(为本系统供气)响应时间为30s,本系统响应时间满足其抗冲击的要求。
4.2多变量调试
进行流量、压力、温度3变量调试,其结果可以看出,进行多变量调试时,稳态压力控制精度为0.004MPa,稳态流量控制精度为0.00g/s,稳态温度控制精度为-4℃,达到了预期效果。
4.3系统技术指标
本系统可达到的主要技术指标如下:
气体流量(kg/s):0~1.6;
流量控制精度(g/s): 1.6;
气体压力(MPa): 0~0.3(相对);
压力控制精度(MPa): ±0.005;
气体温度(℃): 常温~400;
温度控制精度(℃): ±5。
本文提出的大流量、高精度热气源系统,通过多支路结构设计和控制参数优化,解决了大流量下高精度控制问题;通过控制算法参数优化,解决了大流量下流量突变对配气系统的冲击问题;通过对系统控制流程的分解,实现了3变量到2变量的转换,解决了气体流量、压力、温度联合控制问题。调试结果表明:系统各项指标达到了预期效果,可以满足不同型号飞行器模型在不同情况下的试验需求。
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时延是指一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一个端所需要的时间。它包括了发送时延,传播时延,处理时延,排队时延。(时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延)一般,发送时延与传播时延是我们主要考虑的。对于报文长度较大的情况,发送时延是主要矛盾;报文长度较小的情况,传播时延是主要矛盾。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:谈DIMA系统实时通信流量的时延分析方法相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
当前,先进的航空电子体系结构正从集中式综合向分布式综合发展,形成“分布式综合模块化航空电子(distributedintegratedmodularavionics,DIMA)”的概念。在DIMA系统中,为保证安全关键性处理任务的严格时间确定性,在采用分布式时钟精确同步和时间触发(timetriggered,TT)通信的同时,需兼容既有设备的事件触发速率约束(rate-constrained,RC)通信。SAEAS6802标准定义的时间触发以太网(time-triggeredEthernet,TTE)就是支持这种混合关键性流量的综合化航空电子网络互连解决方案。TT流量的时延确定性主要由离线设计的调度时刻表保证,W.Steiner等[3]提出由形式化方法求解组合优化问题以获得可行调度时刻表的方案,然而,设计验证过程中仍需要分析给定功能构件之间TT流量的时延参数。对于RC流量,虽然存在确定性网络演算、随机网络演算、实时演算(real-timecalculus,RTC)、轨迹法等多种分析方法,但考虑到DIMA系统中存在高优先级TT流量占用的情况,必须开发适应这种特定场景的建模与分析方法。本文基于DIMA系统综合化互连配置的特征,从处理层次和互连层次相结合的角度,提出一套适用于分布式综合航空电子系统的流量建模与时延分析方法,即:采用体系结构分析与设计语言(architectureanalysisanddesignlanguage,AADL)描述系统的体系结构,基于体系结构模型进行TT流量的时延分析,采用模型转换的方法将体系结构模型及其具体配置转化为RTC分析模型,对RC流量的时延进行最坏情况分析。最后,结合典型的流量配置案例,对该方法进行了验证。
体系结构分析与设计语言(AADL)脱胎于具有长期航空电子领域应用基础的MetaH 语言,适用于描述具有实时响应要求、容错、必须经过认证的嵌入式实时系统,故特别适于对航空电子体系结构进行描述与分析。开放源码AADL 工具环境(opensourcecodeAADLtoolenvironment,OSATE)是AADL 开发小组开发与维护的一个Eclipse插件集,全面支持AADL 模型的构建与前端处理。本文即采用该工具开展DIMA系统的AADL建模与分析。
DIMA系统的体系结构兼具“综合模块化”与“分布式”两大优点:一方面,对共享程度很高的硬件采用模块化的构件实现,并使之具有统一的网络互连接口;另一方面,由于硬件模块和处理资源的分布式部署,允许异构的处理模块通过高精度同步的网络进行并行处理,并克服了集中式系统不利于散热的缺点,解决了其电磁兼容等环境控制问题。综合化互连对DIMA系统优点的发挥具有至关重要的作用,展示出在大型飞机上DIMA系统的处理与互连方式。
相比于集中式系统,分布式系统的核心处理资源不再集中于某个固定的区域内,而是在较大的范围分布部署;同时,可重构性提高了这些分布式资源的利用率。据此,DIMA体系结构建模过程中必须着重考虑如下两点:
(1)只能在较高层次的子系统中声明分布式应用到资源的绑定情况。
由于资源的分布式排布,上层应用完全可能绑定到其它子系统所包含的硬件资源上。这种情况下,由于该应用所绑定的硬件资源不是其所属的当前层次子系统中的构件,故只能在较高层次的子系统中对绑定情况进行声明。如图2所示的分布式系统(空心燕尾箭头表示线程到处理器的绑定情况)中,线程T21绑定的处理器Proc1并不是子系统S2的子构件,只有在系统S_Top层次才能对这种绑定情况做出声明。
(2)处理器需要针对绑定在其上的各个线程声明调度方式。
由于处理器上绑定的线程可能来自不同的上层应用(中绑定到处理器Proc1上的线程T12与T21),因此建模过程中,处理器必须明确声明对绑定在其上的每个线程,特别是分布式线程(如T21),可采取的调度方式。
时间触发以太网(TTE)是实现DIMA系统互连的关键,各个分布式节点对协议控制帧(protocolcontrolframe,PCF)打透明时钟时戳,并根据PCF进行固化和压缩操作以实现亚微秒级的时钟校准,从而可支持同步消息跨越异构设备的传输。TTE网络在为时间触发(TT)流量提供严格的时间确定性保证的同时,为保护投资,还设置有优先级较低的速率约束(RC)和“尽力传”服务类型。在航空电子网络中,一般采用RC类型承载事件触发的流量。AADL对端到端流量的模型描述,归纳定义为流规范(flowspecification)、流实现(flowimplementation)和端到端流(end-to-endflow)。“流规范”在构件类型中对该构件中流的起始(flowSource)、从输入端口到输出端口所通过的路径(flowpath)以及终止(flowsink)进行定义,流路径上的端口类型可以不同,而且同一个端口可包含在多个流规范的定义中。
“流实现”在构件实现中通过一系列由子构件流规范的输入端口到输出端口的流路径和连接的序列对流规范的具体结构进行描述,同一个流规范可以有多种实现形式。“端到端流”在构件实现中采用关键字“endtoendflow”对一条源于子构件、途经一系列子构件并终止于子构件的逻辑信息流进行声明,虽然只涉及当前一层子构件,但子构件实现中还可以包含子构件,使端到端流的声明逐层实例化,最终得到由流规范实例和连接实例组成的端到端流的实例。在典型AADL流模型中,线程构件T1、T2和T3分别是进程构件P1、P2和P3的子构件,系统S中由P1发出,经过P2到达P3的端到端流,具体到线程层次即表现为由T1发出,经过T2到达T3的端到端流。
3DIMA通信流量的时延分析
为保证数据和事件的时间确定性满足实时性能要求,从航空电子系统设计初期开始就需要对信息流量进行时延分析。在DIMA系统中,由于分布式计算和通信的实时行为既与网络通信任务的配置有关,又涉及资源的规划设计,故有必要从处理层次和互连层次相结合的角度综合考虑,进行较为全面的时延分析。据此,本文拟定的DIMA系统通信流量时延分析方案。
3.1时间触发流量的时延分析
时间触发(TT)流量是在封闭性系统中的时间确定性信道上进行传输的:一方面,系统中客户端之间通过中心调度器实现协作,建立无冲突的全局调度方案;另一方面,对于具有时间确定性的传输信道,消息的最大和最小传输延迟由设计者预先设定,以确保消息传输时延的有界性。因此,TT流量的端到端传输过程中不存在因传输协议或多路复用造成的排队延迟,只需在处理层次进行时延分析。
AADL提供了基于流模型的时延分析框架。该框架认为,端到端流的时延主要受如下4种因素影响:
(1)处理时间:主要包括执行时间和完成时间,相关的属性有计算执行时间Compute_Execution_Time、截止期限Deadline、周期Period等,最坏情况的处理时间分析主要考虑Deadline以及Period。
(2)处理延迟:不同采样方式造成的处理延迟是不同的,由于TTE网络为系统提供了精确的分布式时钟同步,需按照同步采样的方式进行计算——处理时间加上所有的传输时间和延迟之后,再以采样周期上取整。
(3)传输时间:主要受数据块大小、连接或传输设备的速度,以及传输协议开销的影响,相关的属性包括数据块大小Source_Data_Size、传输时长Transmission _Time等。
(4)传输延迟:这是实际传输协议或多路复用排队的结果,需要借助框架之外的工具,并结合综合化互连、流量约束等信息进行分析。相应的属性为Propagation_Delay,其值需要由设计者预先给定。
OSATE平台集成有相应的分析工具,即,流时延分析
插件(flowlatencyanalysisplug-in)。该插件利用前文所述的相关属性值,对特定流量的端到端时延进行分析计算,并以信息提示的形式给出结果。
3.2速率约束流量的时延分析
对于速率约束(RC)流量,由于TTE并不提供严格的时间确定性保证,传输过程中可能存在因传输协议规定或多路复用造成的排队延迟,因此,在利用AADL流时延分析插件进行处理层次时延分析的同时,还需要充分考虑传输过程中的排队延迟,在互连层次进行分析。
AADL流时延分析框架的一个局限在于,无法通过自身的分析计算得出表征传输延迟的属性值而需要设计者预先给定,故必须借助其它分析方法为该预设过程提供支持。作为网络演算在实时应用领域的扩展,实时演算(RTC)基于精确描述事件流时间特征的事件模型,实现实时系统中各构件的时间性能、缓冲区需求和负载状况的分析求解。
采用RTC 进行互连层次时延分析的前提是,系统AADL模型中必须包含构建相应RTC模型所需的参数。这些参数主要描述系统各个节点输入的事件流的到达曲线、服务曲线,以及通信和处理过程的历时,如处理器和线程的调度方式、总线的带宽等。特别地,作为流量的入口和出口,构件的端口应当为RTC描述输入流特性的周期-抖动-延迟(period-jitter-delay,PJD)模型提供相关参数。对此,可定义两个属性:输入速率“Input_Rate”取值为范围[s,p],其中,s表示在到达的事件流中相邻两个到达事件的最小时间间隔(参数D),p表示该事件流的周期(参数P);输入抖动“Input_Jitter”的值表征PJD模型中的参数J。
由于AADL并未深入考虑互连层次的具体实现情况——部分所需的参数(如:线程的调度方式、PJD模型相关的端口属性等)是标准AADL中未定义的,因此,需借助AADL的可扩展性,对标准AADL属性集进行扩展,为相关构件增加适于表征具体互连特征的属性,以补充与完善AADL模型,使之适用于互连层次的时延分析。与RTC参数相关的自定义属性集的部分代码。
在跨越处理和互连两个层次进行时延分析的过程中,时间触发(TT)流量可以直接在AADL流时延分析框架下进行分析,而对速率约束(RC)流量的分析必须借助其它专用的分析模型,即实时演算(RTC)模型。因此,必须实现从AADL模型到RTC模型的转换,并且使转换后的模型可以利用RTC分析工具快速获取必要的时延参数;将这些参数加入到AADL体系结构模型中,以使体系结构模型的成熟度随设计过程的深入而不断提升。值得说明的是,模型转换不仅涉及RC流量,考虑到TT流量(高优先级)在传输过程中会对RC流量(低优先级)造成影响,TT流量的配置和性能指标同样需要一并转换。
在具体的转换过程中,要保持模型意义的一致性,必须结合流量和资源两个角度综合考虑,而从AADL模型中准确提取出资源对上层应用的限制关系,是保证模型一致性的关键。
资源角度——排定绑定在各个硬件资源上的应用的优先次序,次序较前者享有使用硬件资源的优先权:①对于处理器,按照与调度方式相应的属性值排定绑定在其上的线程的优先次序,如对绑定在固定优先级(FPS)调度方式的处理器上的线程,应当按照各自的优先级属性值进行降序排列;②对于总线,按照复用方式排定绑定在其上的连接的优先次序,如对TDMA方式,需先按照各自所占据的时隙对连接进行分组,每个时隙内部再进行排序,优先级高的连接享有对该时隙的优先访问权。
流量角度——在应用已按资源利用的优先权完成排序后,依照流量方向,顺次连接所经过的各个应用节点。按照上述方法,可从AADL模型中提取出资源对上层应用的限制关系。其中,上标r、e、c、m分别代表资源节点、输入事件源节点、计算节点(对应于线程构件)和消息节点(对应于连接构件)。获得资源对应用的限制关系后,需要再次按资源方向检查各个应用节点,将符合特定条件的多个节点进行合并(如,接受EDF调度的多个节点可合并为一个EDF调度模型抽象节点),形成最终的RTC模型。在生成的RTC模型中,硬件资源的服务曲线沿资源利用优先级方向(纵向)“传递”,各流量的到达曲线沿流量方向(横向)“传递”。
以上述模型转换思想和方法为指导,本文开发了实现AADL模型向RTC模型转换的插件。该插件以DIMA 系统AADL体系结构模型为分析对象,提取系统实例中的端到端流量信息和流量方向上各个应用节点中与RTC建模相关的属性值,整合并存储为以流量为导向的XML文件;的限制关系提取该XML文件中的资源信息并整理生成以资源为导向的XML文件;对流量导向和资源导向的两个XML文件提供的信息进行综合分析,最终生成存储RTC模型的Matlab文件。
展示出一个简单DIMA系统案例的AADL模型。
由于页面篇幅所限,用数字编号代表系统中的子构件。主要构件中相关属性值的设定情况详见(时间单位均为微秒)。
为便于讨论,将4条端到端流量进行编号:
flow1:1->2->3->4->5->6->7->8->1
flow2:9->10->11->12->13->14->15->16->17(TT)
flow3:9->18->9
flow4:17->19->17
首先,借助OSATE平台上的AADL流时延分析插件进行处理层次的时延分析,计算得各条流量的时延上界。然后,使用自行开发的模型转换插件,将AADL模型转化为RTC模型,并通过瑞士联邦技术学院开发的RTC分析工具RTCToolBox对该模型进行互连层次的时延分析,计算得各个节点的互连层次时延上界。
对于flow1,因其流经多个节点,将所流经的各个节点
的时延上界相加,可得到一个总体的时延上界
Delay _Flow1=4+5.75+41.333+5+45.333+6.625+10.25=118.291(μs)
另一方面,依据“PayBurstOnlyOnce”原则计算所得的时延上界为117.042μs,显然,后者是一个更“紧”的确界。
下面,对两个层次的分析结果进行综合:对于TT流量flow2,由于不存在因传输协议或多路复用造成的排队时延,故综合考虑处理和互连两个层次的时延上界为:
Total_Delay _Flow2=838+0=838(μs)对于其它3条RC流量,将处理层次和互连层次的分析结果相加,即得到综合考虑两个层次的时延上界
Total_Delay _Flow1=832+117.042=949.042(μs)
Total_Delay _Flow3=53+10.75=63.75(μs)
Total_Delay _Flow4=53+6.75=59.75(μs)
在按照上述方法求得各条流量的时延上界参数后,即可利用这些参数开展系统实时性能评价,以及必要的迭代设计等后续工作。
本文基于DIMA系统特征,使用AADL语言建立系统体系结构模型和流模型,结合AADL流时延分析框架和RTC,提出一套处理与互连层次相结合的端到端流量的时延分析方法。该方法通过自行开发的插件将AADL模型转换为RTC模型,在AADL体系结构模型与专业的RTC分析工具之间建立有机联系,实现了跨层次的时延分析,可用于分布式综合航空电子系统设计过程中通信任务的时间确定性分析与评价。
此外,在研究过程中发现,目前AADL语言在描述互连通信方面存在明显的局限,如表征硬件设备之间互连的总线构件非常抽象,难以准确表述实际传输网络中的分组交换情形等。因此,随着DIMA系统在航空电子领域的逐渐推广,AADL语言有必要增加相应的硬件设备互连建模符号的语义。
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计算机通信是一种以数据通信形式出现,在计算机与计算机之间或计算机与终端设备之间进行信息传递的方式。它是现代计算机技术与通信技术相融合的产物,在军队指挥自动化系统、武器控制系统、信息处理系统、决策分析系统、情报检索系统以及办公自动化系统等领域得到了广泛应用。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈通信计算机机房中集中监控系统的应用相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
通信计算机机房集中监控系统主要由硬件与软件两部分组成,硬件部分包括传统的监控主机、检测模块、采控模块、多串口卡与计算机网络;软件系统主要有采集系统、数据浏览系统与设计系统组成。系统在发挥监控能力的过程中,首先对供电系统进行检测。对一二级交流配电柜的主回路以及各分路的电压、电流、电功率等各种参数信息及开关闭合状态进行监控;对各种参数的曲线变化进行记录显示,并处理监控中出现的各种警报状态。
其次对环境系统进行检测,对精密空调的冷却水、电流参数等各种参数以及各设备工作状态进行监控;对相关参数进行记录分析,对各种报警状态进行处理及记录,控制空调的工作;对采集泄漏主机的漏水报警故障进行排查,精确确定漏水的位置。通过内部采集温度传感器的数据监测收集,了解机房内部各区域温度的变化,对报警信息进行及时的处理。
通过温湿度传感器对机房温湿度的检测以及数据的收集,对各区域的温湿度变化进行分析,对报警信息进行处置。通过摄像机连接视频服务,通过视频服务将采集而来的信息编码信号还原制作成图像及声音,进行远程监控。最后是消防系统,其由消防控制器、温感探测器对报警信号发生的位置进行实施的检测,一旦发生火灾,可以通过回传的画面进行警报通知,通过启停相关设备对其进行控制。
(一)主要设计思路。
通信计算机机房内部采用集中监控系统,中心机房作为监控采集主机的放置位置,操作系统采用各界面对各子机房实施监控,监控中心与客户端之间采用IP 链接,实现数据传输。接入此网的主机均可通过客户端或者IE 浏览器对监控数据进行抽调查看。
(二)硬件构成。
硬件设备的组成及功能:首先是监控主机,其作用是对数据进行处理服务,工作稳定性较高,可根据具体要求配制声卡、显卡等。其次是串口服务器,他是与数据通信的核心硬件,也是IP 地质的唯一所在地,他可以将数据转换成IP数据包进行网络间的传输。第三是视频服务器,他是基于以太网为基础进行数字音频传输的多媒体服务器,通过以太网络将视频图像与音频图像同时进行输出。
第四是采控模块,其主要作用是对数字量与模拟量等信号进行采集。第五是检测模块,他可以将计算机环境信息以及设备信息转换成相应的模拟或者数字信号,传递给采控模块,然后接受对方的反馈指令。它主要包括温湿度传感器、漏水监测传感器、等各种仪器。第六是电话语音卡,其作用是为系统提供电话语音报警服务功能。第七是计算机网络及监控分机:计算机网络通常为局域网,传输协议为TCP/IP 协议,是监控系统远程分布的传输媒介。监控分机是普通电脑,通过客户端软件或IE 浏览器与监控主机相连。
(三)前端机房监控系统设计。
前端机房监控系统主要包括三层结构,第一层是设备层主要是对总线进行协议转换以及数据采集。第二层是数据层,主要对数据库进行操作管理,对相关设备参数数据进行记录、核查。第三层是管理层,主要对数据的后期处理进行必要的工具选择、报表管理等。他们可以实施供电系统的监控,与监控仪表、计算机进行连接,对设备的配电参数、开关状态等进行监测,一旦发现机房供电故障可以及时进行故障分析。其次可以进行空调监控,通过实现拟好的通讯接口与西医,对机房空调的运行状态及参数进行实施获取,实现远程调控,及时的对故障进行排查处理。
第三是可实施温湿度监测:根据机房的实际情况和房间分布,通常在小型机房、服务器机房、网络机房、电源室安装温湿度传感器并实时监控。按国家标准每40m2 需安装一个温湿度监测点,监控系统以直观的画面实时显示温湿度数据和变化曲线。通常机房要求:温度保持在15℃~30℃,相对湿度在40%~60%之间。第四可实施消防监控,通过消防控制箱输出的报警信号可以无人条件下对机房内发生的火灾进行实施状态监测、处理。第五可实施漏水监测,通过漏水传感器中的感应绳将水源四周包围,一旦漏水便会激发报警装置。
监控系统应向高智能化方向发展。目前监控系统所具有的功能已基本能够满足维护的需要,但在数据统计、数据分析、专家库等高智能化方面并没有得到很好的发展。这些高智能的性能对发展监控技术,提高计算机运行准确性。因此利用专家系统、模糊理论、神经网络等智能分析和控制方法,模拟和代替人的思维器官进行智能分析和控制是通信计算机监控系统未来发展方向。
结束语:综上所述,在计算机网络不断普及的今天,为了提高通信计算机机房管理的工作效率,通过采用通信计算机机房集中监控系统的使用,必然能够减少人力资源的浪费,提高机房管理的效率,该监控系统的未来发展将具有不可估量的良好发展趋势。
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市场经济条件下,竞争日趋激烈,环境中的不确定因素增多,企业面临的风险日益加剧。风险在为企业带来超额收益的同时,也使其面临着巨大的挑战,一旦经营不善,企业将陷入经营危机和财务危机的困境,情况严重者甚至走向破产。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈企业现金流量财务预警系统的构建相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:随着社会经济快速发展,企业间的竞争逐渐加剧,怎样在激烈的市场竞争中脱颖而出,可见企业内部财务管理占据着重要位置。财务风险是每个企业经营过程中难以避免的问题,近几年来,市场经济日趋激烈,多数企业面临破产与其他财务困境。所以,现代企业中有效改善财务预警系统的构建显然是很有必要的。
关键词:企业;财务预警;现金流量
财务预警系统,主要是根据较敏感的财务指标所发生的变化,对企业财务方面和经济方面即将面临的困境与存在的问题进行深入分析。构建财务预警系统,要以企业的信息化创建为基础,和企业相关的财务报表和资料作为依据。由此可见,构建财务预警系统在多数企业管理工作中占据着重要位置,贯穿了企业生产与经营的全过程,有效提高了财务管理效率、加强企业经济效益的推动作用。
企业现金流量能反映出真实现金的收入、支出,其中还包括经营、投资等方面。首先从经营角度分析,企业现金收入来源于主要经营的业务,这说明现金收入的质量很高,因为低质量的现金流会造成高质量财务出现风险。其次投资活动的现金流量主要根据企业的发展情况来进行战略决策,不同的现金流量组合表示不同的预警状态,如:公司使用现金流量购买资产,是很正常的经营活动,显示无预警状态。
1、信息子系统
少量数据资料无法对财务预警系统有准确的判断,因此要筹集充足的资料,还将对外部环境等方面数据进行收集,及要包含大量资料的基础上形成一个现金理论数据资料系统,才能对其进行深入分析。整个系统的信息子系统中具有三个子系统:第一,基本检测系统。着重对国家经济快速发展、利率变化趋势等全面进行预测。第二,适时检测系统。是对企业的获利能力、现金流量及其成本费用等各个方面进行实时监督。第三,对系统进行跟踪检测,对财务状况的恶化情况随时有所掌握。
2、财务预警模型系统
财务预警系统中预警功能是最主要的,也是创建系统的最终目的。主要功能包括添加、查询、修改以及删除等,其中使用多模型与多方法进行预警的功能包括:多模型互相比较和选优功能;模型选取与调用、以及预警结果输出等,指标范围的警情界定。在建立财务预警模式时,使产出的现金流量财务预警价值大于成本,这不仅要合适的模型基础,还要鼓励成本和效益原则,才能让企业财务预警的经济性和有效性得到保证。同时,在科学确定指标预警范围内,及时做到维护与更新,保证企业快速发展。
3、财务预警对策子系统
企业现金流量财务预警对策子系统就是预防随时会出现财务危机,则事先做好防御措施。选择所使用的对策,要充分考虑到预警信息的类型、程度与性质,将信息提取输入系统,让系统能自动实行相应对策。现金流量预警信息子系统如出现风险预报,系统自然根据早已输入的信息给予相关对策,当系统都无法进行解决时,专业工作人员便要根据实际情况与系统提示,寻求更加实用的处理方法。
1、树立正确管理意识
企业财务管理与价值创造具有不可分的关系,它们共同的目标就是企业价值最大化。所以,培养以价值建立为导向的企业现金流量管理意识显得很重要。在多数价值评价指标中,将决定企业的生存与价值创造,也就是对现金流量的评价。现金流量评价的权威性是荣获国际认可的,更是保证企业现金流量财务预警系统的价值。另外,想要不断提高现金流量管理意识和水平,最重要从以下两方面:第一,现金流量的战略性管理,其中包括战略确定、评价、控制及反馈。第二,现金流量的战术性管理,其中包含预算、日常管理与风险预警。企业管理层要建立稳固的现金流量管理意识,让现金管理更加方便,只有保持不败才能获得保证。
2、建立健全管理信息系统
信息在现金流量财务预警中属于最基础的,为了获得更多的信息,对财务预警系统提供必要的技术支持,企业便要创建信息管理部门,配备专业人员。经过收集信息资料等各个操作流程,及时反馈到各个相关部门。在财务预警系统得知信息后,再对信息进行加工,对内部的经营管理和财务信息进行全面考虑,再使用互联网技术获去国际和全球性信息。在这样的工作流程中,才能真正起到财务预警作用,有效提高了预测与分析的准确性。
3、实现财务的动态管理
企业生产过程中不同发展阶段都具有不同的现金流量特征。因为现金流量财务预警系统要采取不同发展的阶段特点实行动态管理,加强财务预警的灵活性、动态性等。在刚开始时候,主要进行筹资活动,企业规模很小与现金流出很多,这就要对流出的资金结构和比重深入分析。成长过程中,企业渐渐开始注重经营活动,虽无大量涉及到投资活动,但处于成长阶段就应该注重分析其成长能力与适应能力。也许会涉及到部分债务问题,因此还要保证偿债能力。在成熟期间,企业基本上不需要进行筹资,增强了投资与经营的比重。这时的收益质量才获得保证。
总而言之,当前企业财务管理中,财务预警系统的构建占据着重要的位置。身处于当前激励的市场竞争中,企业只有在不断提高财务预警系统的完善,以及财务管理水平,才能预防企业出现不可收拾的局面,有效增进企业持续稳定的发展。
参考文献:
[1]栾智程.基于现金流量的企业财务预警系统构建[J].哈尔滨商业大学学报(社会科学版),2012,04(75):19.
[2]敬文举,廖才高.浅析企业现金流量财务预警系统的建立与完善[J].生产力研究,2014,13(69):71.
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随着我国现代社会的发展,计算机技术的应用也越来越广泛,在网络技术逐渐普及的今天,相关的计算机网络病毒也在不断地出现。下面是读文网小编为大家整理的计算机病毒与系统安全的论文,供大家参考。
当前,在科技的引导下,电脑飞速进步,然而电脑在应用之时,电脑病毒也会随之滋生,这对电脑领域来讲一直是一个令人头疼的难题。为了保证电脑的有效以及安全运转,电脑反病毒技术应运而生,并且还在持续升级。然而反病毒技术依然没有完全解决电脑病毒,这是因为电脑已经极为常见,其病毒日渐变得多元化,且破坏力与日俱增。而为“对抗”病毒而生成的反病毒技术,是依照病毒的特征而创建的技术。当前,电脑病毒的袭击模式、传播模式是瞬息万变的。而面临繁杂的、多样性的病毒,应研究出电脑病毒检测技术。这是一项系统工程,不可能一蹴而就,需要电脑领域的专家同心协力方能完成。在信息时代,如何抑制电脑病毒,将会左右日后的电脑领域的发展。
1电脑病毒的大概情况
伴随科技的日新月异,电脑技术、互联网技术、信息技术以及软件技术也开始在各领域中“大展拳脚”;而电脑病毒也开始呈辐射状蔓延。电脑病毒就是对电脑程序形成威胁的编码。目前,电脑病毒的攻击模式、传播路径以及传播速率等都较以往有了天翻地覆的变化。它的攻击模式与传播路径更为多元化,传播极其快速。而且,在功能、威胁等层面也呈现出多样性。电脑病毒的演变历程包含下面的内容。
1.1新特点
目前,电脑病毒凸显了其新特征,其有着繁复的变异种类以及快速传播的特征,而病毒的传播并不是客观的,在互联网系统以及E-mail中都能够对电脑造成破坏。而且,病毒兼具了蠕虫的特点,也就是说,病毒可以通过互联网传播。与此同时,还可以拷贝,进而造成电脑的瘫痪。
1.2新功能
电脑病毒能够拷贝,并且还兼备一部分其它类的功用,与黑客攻击比较类似。当电脑系统被病毒控制后,将对袭击系统实施控制,而且电脑内的资料或消息往往不能再保存下去。这时,电脑还会遭遇远程控制。当前,肆虐的病毒主要是QQ木马病毒,这样的病毒只要袭击电脑系统,透过远程控制,将对用户的隐私权造成损害。
1.3新渠道
电脑病毒的传播渠道有着繁杂性以及多元化的特点,作者在上文提及的互联网系统与E-mail都能够作为病毒的载体存在,而且病毒的传播渠道也在演变———尤其是病毒对系统中的两个抑或若干个系统漏洞、软件漏洞等的攻击更是疯狂,进而提升了病毒的破坏力。当前,电脑病毒的种类包含:木马、蠕虫、脚本以及黑客攻击等等。
2电脑反病毒技术的具体情况
在电脑病毒的日益猖獗的情况下,为让电脑能够稳定运转,电脑反病毒技术开始涌现。而且,对相异的病毒,反病毒技术也在提升其“打击”病毒的针对性。电脑病毒预防与治理理念在上世纪80年代中叶出现,这类办法可以甄别病毒,而且可以降低病毒的攻击频率,能够规避病毒的拷贝以及散播,进而减少电脑系统的瘫痪次数。反病毒技术的演变,分成四个阶段:传统特征码扫描技术、含掩码字节特征的扫描技术、查杀结合技术与当代其它的前卫技术。在相异的反病毒技术里,以下几类极为关键。
2.1特征码技术
这种技术在商用杀毒软件中极为普及,关键是因为其本钱低廉、速度快速、失误率低、方便简易等特点。然而,这种技术存在着先天的劣势———那就是无法甄别新式病毒。
2.2行为监测技术
这项技术被用于主动防御,关键是对程序运转的行为实施预判,进而对程序中的安全隐患实施预警处置,其也可以对相异的不明病毒实施检查。然而这项技术亦有瑕疵———无法显示病毒的名字。
2.3启发式代码扫描技术
该项技术需要专业能力较强的人操作,病毒解析人员在工作之余,运用该项技术能够让病毒检测更为高效;本项技术以统计启发理论为参考,进而能够对不明病毒实施监测。其最显著的优势是提升了病毒的检测率,能够精准预判病毒;其劣势在于错报次数较多。
2.4沙盒技术
本项技术隶属最为前卫的反病毒技术,其能够对虚拟技术以及策略限制等方略进行综合应用,进而检测病毒。本项技术最大的功用就是隔离病毒,所以,并不能查杀病毒。然而,对电脑系统来说,却是极好的保护伞。电脑病毒更新换代极快,上述新特点,对电脑的稳定运转以及互联网的安全带去一定的困扰。尽管电脑反病毒技术亦在飞速进步,然而,反病毒技术往往只是事后处理,很少有反病毒技术能够未雨绸缪的。为了高效处置电脑病毒,就需要反病毒技术推陈出新,让其兼具创造性以及前卫性。在此前提下,才可以保障电脑的稳定运转。
3电脑病毒检测技术的研究与实现
3.1特征代码扫描法
电脑病毒的扫描软件大致上能够分为两类:即扫描程序以及病毒代码库。扫描程序关键是运用病毒代码库系统实施扫描,并依照代码库中相异数目与类别的病毒,进而甄别电脑中的病毒;病毒代码库则是运用电脑选择病毒进而构建而成的。扫描程序对病毒数目的甄别,关键是依靠病毒库中的代码类别以及数目。所以,对病毒代码串的挑选极为重要,对其挑选应注意下面的内容:
(1)依照病毒代码的长度,病毒代码在长度上不尽相同,长代码能够高达10K字节;短代码则只有100字节而已。假如病毒特征代码串只是运用了病毒中的任意一条代码,这时的病毒代码将毫无价值;而且,当病毒在相异的环境中的时候,病毒代码的长度也不尽相同。所以,无法使用任意特征代码串对对应的病毒实施检测。
(2)检测病毒代码的数据区,病毒所处的数据区瞬息万变。所以,病毒代码串不能一直位于该数据区域中。
(3)参考病毒代码的唯一性,病毒代码串要保持病毒的该项特性。所以,对时空的开销要实施构建,进而让特征代码的长度维持在极小值。
(4)参考病毒代码的表率性,为保障代码串的表率性应对程序实施全方位分析,在保障其表率性的前提下,区别病毒。
3.2特征字扫描法
特征字扫描法的基础是特征串扫描法,是透过对其的改善以及换代而研发的,这种模式最为明显的特点就是快速,并且错报几率大减。该模式的特征字库由关键特征字构成,因为字节不多,所以让甄别变得更为快速。本模式和生物病毒的生物活性检测类似。所以,特征字扫描法的误报频率会降低。
3.3启发式代码扫描技术
启发式代码扫描技术对病毒的甄别关键是利用杀毒软件的记忆特性,进而明确和储存了病毒种类。与此同时,只要电脑程序中出现相似特征的病毒的时候,就能够第一时间处置,而且透过预警来警告用户。启发式技术对不明病毒的搜索与检测,需要电脑安全运转,这项技术的查杀过程是:对电脑的全部程序实施扫描,并查杀与解析程序中的病毒,并对用户报警,让病毒“无所遁形”。然而这项技术有着先天的缺陷,这是由于其错误报告的几率增加,并且有时与真实情况不符,这是因为病毒程序模棱两可。因此,这项技术的解析有着一定的瑕疵。
3.4参数加密
为了维护私密数据,经常使用到的方式是加密;数据加密关键是安全维护以及被破译维护,假如数据被黑客拦截,透过加密能够让数据暂时不致外泄。而且,加密亦能够从容应对窃听行为,其关键性模式是对完备的信息实施了加密处理,此类模式的应用要设置特定的管理员以及密钥交换。管理预案或密钥交换关键是感应节点能否与资源稀缺性特点相吻合。在这样的前提下,对数据实施加密处置,保障调配的便利性以及布局的缜密性。而且,互联网的有效运转也能够成为现实。伴随科技的日新月异,加密技术也获得了长足的进步。所以,应对加密模式等实施解析,进而迎合电脑的加密要求,保障该管理预案能够被无条件执行,同时这也是对电脑数据的一种保护。
3.5完整性检测技术
完整性检测技术对电脑里的不明病毒或常见病毒实施全方位的、完备的监测,这项技术可以对电脑染上的病毒实施修复。其具象化的流程是:理解并把握电脑的文档以及它的内容,对被调改的文档实施搜索。而寻获后运用以往的信息将它覆盖,进而对病毒调改的文档实施修复。本项技术可以及时清理病毒,而与病毒的种类、大小、数目以及代码都无关。
3.6以行为为基础的病毒检测技术
在编程技术发达、成熟的当今时代,电脑病毒也展现出繁杂、隐秘的一面。而且在变形技术的使用下,病毒可以在极为短暂的时间中,演变成变异的新型病毒。这时,病毒在数目、种类以及大小等层面都有着差别。并且其传播快速。这时,病毒的检测和处置难度大增,这是因为病毒的特征码和信息缺乏完备性。所以,反病毒技术也开始推陈出新,研发出以行为为基础的病毒检测技术。本项技术对繁杂、数目庞大的病毒程序难题都可以有效处置,进而对顽固病毒实施查杀。其也可以对异变病毒、不明病毒或常规病毒实施处置与检测,而且没有完备的信息参数也没有太大的关系。所以,降低了统筹专家的统筹强度,对储蓄空间与电脑资源等实施了有效应用,进而管控了检测成本,强化了检测效果。
3.7智能光谱扫描技术
本项技术是为了避免杀毒软件的查杀,透过对非持续性和异变几率不小的病毒的全部字节实施解析,并实施规整的一类变异频率过高的病毒检测技术,其被叫做智能光谱扫描技术。本项技术是根据当前病毒的种类和出现模式的瞬息万变的状况开发的。因为以往的病毒在已有的一部分杀毒软件中都不缺少对应的信息,检测技术的使用不是那么困难,并且为了使用杀毒软件搜索病毒,需要改善电脑病毒检测技术。智能光谱扫描技术可以对病毒的任何字节实施解析,在找出程序代码里的雷同或类似字节的两条病毒编码就能够基本上明确其为病毒。本项技术的优势是精准度高、搜索病毒快速等等。然而要处理海量的信息,对新型病毒的查杀只能做到事后弥补,缺少病毒查杀的前瞻性以及预见性。智能光谱扫描技术是电脑病毒检测技术发展到一定阶段的产物,虽然还有很大不确定性以及很多问题,但是检测技术发展步伐的加快,能够对其持续改善。总之,伴随电脑的普及程度提升,电脑病毒能够对系统造成破坏。而且,病毒在持续进化,对电脑用户来说是一个不小的冲击。所以,电脑反病毒检测技术就显得极为关键。电脑病毒检测技术的研究与实现,是有着时代烙印的,不能逃避,只能面对。
一、网络安全攻击技术
1.1计算机受侵犯的常见方法步骤
计算机受侵犯的常见方法虽然多种多样、变化无穷,但是纵览其被入侵的全经过,也还是有章法可循的,一般来说,可以分为以下几个步骤:入侵前准备、开始入侵、深度控制、入侵深化几个过程。
1.1.1入侵前准备
寻找入侵对象:在网络上有很多主机,常用IP地址标识主机。入侵者先要寻找他找的站点,然后通过域名和IP地址很容易找到入侵对象。收集有关系统信息:入侵者在收集到对象的有关网络信息后,通过对每台主机的系统分析,来找到目标主机的安全弱点或漏洞。入侵者先要了解入侵对象使用的操作系统以及版本,假如目标开放telnet服务,只要telnetxx.xx.xx.xx.(目标主机),就会显示“digitalunlx(xx.xx.xx.)(ttypl)login:”这样的信息。接下来入侵者会查验目标开放端口并开始分析,看看有没有可利用的服务。网上的主机多数都提供www、mail、ftp、等网络服务,一般情况下80是www服务的端口,23是telnet服务和ftp服务的端口。使用像traceroute程序、whois、snmp等服务来寻找网络路由器的路由表,由此知晓入侵对象所在网络的拓扑结构和它的内部情况,利用traceroute程序可以获取到达入侵对象需要通过的网络及路由器数,利用whois服务可以获得相关的dns域及有关的参数,finger协议服务能提供某个指定对象上的用户们的所有信息(如用户注册名、注册时间、、电话号码等等)。因此在没有这些需求的情况下,管理员应尽量不开放这些服务。另外,入侵者常常利用安全扫描器来协助他们发现系统的若干漏洞,像各种服务漏洞,应用软件的一些漏洞,以及口令较弱用户等等。
1.1.2DoS入侵
DoS入侵的方式一般是通过合理的服务请求,来达到占用过多的网络带宽和服务器资源,最终导致正常的连接请求得不到到回应的目的。通常情况下,DoS入侵方法有:Land入侵、Smurf入侵、SYNFlood入侵、UDP入侵等。
1.1.3land入侵
由于DDoS入侵时常在网络出现,并且在应用中越来越完善。于是出现了一些较成熟的软件产品,如DDoS攻击器、Trinoo、land、TFN2K、DdoSe等,他们的攻击思路是很相象的,下面就通过land对这类软件做—介绍。land入侵是一种使用相同的源和目的主机及端口发送数据包到目标主机的攻击。最终使有漏洞的机器崩溃的一种入侵方法。在Land入侵过程中,会专门制造一个SYN包,把包中的源地址及目标地址都设成同一个服务器地址,这时候接受服务器会向它自己的地址发送SYN一ACK消息,而这个地址又会发回ACK消息同时建立一个空连接,所有这样的连接都将保持到超时掉。对Land入侵反应不同,会使很多UNIX最终崩溃,进而使系统变的特别缓慢(大约持续五分钟)。Land入侵实现的条件是入侵者首先发送具有相同IP源地址、目标地址及TCP端口号的假的SYN数据包。并标注SYN标记。其结果是该主机系统尝试向自己发送响应信息,致使受害系统受到干扰后瘫痪或重启。目前发现WindowsXPSP2和Windows2003的系统对这种入侵的防范还很薄弱的。因为所有这些系统都共享于TCP/IP协议栈的BSD。要防范Land入侵,服务商可以在边缘路由器的进入端口上加装过滤装置来逐一检查进入数据包的IP源地址,如果该源地址的前缀在预先设定的范围之内,那么该数据包会被转发,否则将会被丢掉。这样一来就可阻止出现在聚点后的LAND攻击。
二、网络安全检测与防范
2.1常规安全检测与防范
2.1.1做好重要数据的备份
把备份的数据最好放在别的计算机上,这样即使入侵者进入服务器里面,也只能破坏一部分数据,由于找不到备份的数据,那么对服务器就不会造成很严重的损坏。而主机一经受到入侵,管理者不仅要想法修复损坏的数据,而且还要马上找到入侵者的来路及入侵手段,把被入侵者利用的漏洞迅速补掉,接着及时查看系统中有没有被入侵者安装了特洛伊、worm以及管理者的账号是否被入侵者开放,尽可能将入侵者留下任何痕迹及后门清除于净,以防入侵者的再次进攻。
2.1.2数据传输要加密
现在网络上虽有各种各样加密方法,但随即也出现相应的的破解方法,所以在选择加密的方法上应使用破解难度大的,比如像DES加密方法,就不易被破解。他的加密算法是无法逆向破解,所以当入侵者碰到了使用这种加密处理的文件时,就只能用暴力方法去破解了。每个使用者只要选用了一个好的的密码,入侵者的破解工作就会在无数次的的试用后结束。
2.1.3如何检测与防范DoS与DDoS入侵
因为DoS、DDoS的入侵是利用网络协议的漏洞来进行的,所以从理论上说要完全解决攻击所带来的危害是基本上不可能的。凡是服务器资源有限的系统都有可能受到DoS或DDoS的威胁。另外对于使用暴力方式的DDoS入侵,防火墙虽然可以阻挡其入侵,使其无法越过从而避免内部网络中的服务器系统受到破坏。但防火墙为了阻止这些入侵者的数据包,同样会占用大量的网络资源,这也会使网络性能大打折扣,以至于会使得网络不能使用,甚至使网络遭遇灭顶之灾。但在实际使用时,我们可以采取某些方法预先检测到其将进行的入侵情形,使用诸如更改配置等方法来缓解攻击带来的对网络安全及数据形成的破坏。
三、结束语
当下的网络攻击极为频繁和更为隐蔽,就使得其严重地威胁了网络的安全。为了防御任何入侵者的恶意攻击,有必要了解其入侵方式、方法及手段,学习更多的网络应用知识,这对于防范那些疯狂的入侵者攻击,有极其重要的意义。另外现在也有相当多的网络安全方案及各式防火墙来帮助那些对网络不是太了解的初学者。
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