發布時間:2023-02-16 13:32:40
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的監控方案設計樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
【關鍵詞】煤礦安全;監控系統;整合方案
1.國內目前煤礦安全監控系統的發展現狀與問題
我國的煤礦安全監控系統起步較晚,發展過程經歷了自主研發、引進國外技術、再自主研發的過程。如早期國內自主研發的KJ1系統,到后來從法國和德國引進的CCT63/40系統、TF200系統等。到上世紀末,國內某些專門機構自主研發的煤礦安全監控系統的水平已經較高,在某些單項指標上已經接近國際先進水平,也表現出網絡化和信息化的趨勢。但從整體發展水平上存在不足,主要表現在過分注重于對煤礦安全生產中的某些方面進行研發,如對坑道內的環境因素監控,井下設備的控制等方面,對煤礦的整體系統監控方面的研究并不深入。從現有的監控系統的工作特點來看,不同類型的監控系統之間的兼容性不足,系統擴展和升級能力受到較大的限制。同時安全監控系統是以安全因素的檢測為主,對獲得的監測信息缺乏預警響應能力,在智能化方面還存在很大的改進空間。
因此就當前國內煤礦安全生產監控系統的特點而言,主要的問題還是如何形成一套較為完整的綜合信息監測系統,實現對煤礦安全生產的各個方面的實時信息進行整合。本文將針對這個問題,探討煤礦安全生產綜合監控系統所需的條件和構成方式。
2.常用煤礦監控系統特點分析
探討煤礦安全生產綜合監控系統需要以現有的監控子系統為基礎進行整合。通常而言,煤礦的監控系統包括以下幾類基本的子系統類型:電力監控系統、綜采工作面監控系統、生產和調度系統等。上述不同系統類型所采用的工作方式差異較大,而多數煤礦都具備兩種或兩種以上的子系統,因此要探討以這些子系統為基礎的煤礦安全生產綜合監控系統就需要對這些現有系統的特點進行分析后才能制定可行的整合方案。
(1)電力監控系統
電力系統是煤礦的基礎系統之一,也是煤礦生產中的重要組成部分。對電力系統的監控是實現煤礦安全生產的重要保證。煤礦電力系統主要組成部分有兩個,一是井下中央變電所,二是采礦區變電所。其中中央變電所由主控柜、配電柜及微機保護裝置三個主要部分組成。采礦區變電所則一般由隔爆開關和監控單元組成。總體而言,煤礦電力系統的監控系統組成形式為利用CAN現場總線將監控單元(如隔爆開關等)將信息集成到中央變電所分站和采礦區變電所分站,再由CAN現場總線集成到電力系統監控服務器,進而將監控信息匯集到地面主控機。因此電力系統的監控布局呈現出的是一種金字塔型或樹型的系統布局。
(2)綜采工作面監控系統
綜采工作面監控系統是煤礦對實際工作進行監控的主要系統,這一系統主要監控對象是采煤機、液壓支架和輸送機三類主要的煤礦施工設備。從目前的煤礦監控系統的構成來看,這三類煤礦施工設備都有各自的相對獨立的監控子系統,從而共同構成了對煤礦工作面的監控體系。從監控模式上看,對采煤機的監控通常情況下都是通過對設備的特征參數的實時監測來判斷設備是否處于正常運行狀態。實現方式上通常是以設備關鍵部位上的傳感器來完成數護具采集,再由通信線纜連接到CAN現場總線進行傳輸。從布局上看這類監控系統屬于全分布式的監測系統。相對于采煤機,液壓支架的作用是為了保障煤礦開采工作的安全。對支架的工作狀態的監測也是通過布置壓力傳感器的方式來完成。而輸送機則是承擔將開采出的煤炭資源運輸出井的任務。對輸送機的監控主要針對功率驅動的監控和對鏈環張力的監控兩部分,數據采集方式仍然是以傳感器采集為基礎來進行協調和控制。這三類監控系統是相輔相成的,都可以通過信道配置而隸屬于井下控制臺和地面控制中心,因此耦合程度相對較好。
(3)生產和調度系統
煤礦生產和調度系統主要完成通訊、報警以及對生產過程的監控等任務。從系統布局的角度看,常用的布局方式為分布式布局,實現手段有通訊電纜連接和無線通訊兩大類。其中通訊系統主要以電纜通信配合無線通訊來完成,而對生產過程的監控則通過布置光纜和電視監控系統來完成。
3.煤礦監控子系統的綜合方案設計
3.1 網絡結構設計
要進行煤礦監控子系統的整合,需要考慮子系統的布局特點。從整合子系統的角度看,需要分析幾種基本的網絡拓撲結構。參考國內外的煤礦綜合監控系統的結構特點,常用的是環型結構和總線型結構。環型結構的主要特點是可以通過通信鏈路將煤礦中的通信節點構成閉合回路,回路中的信號沿單向傳輸。這種網絡結構的最大特點是實現方便,僅需要一些必要的連接設備和交換機即可,而且可以利用較為成熟的以太網技術。但其缺點是串聯式的,因此某個節點的故障都可能造成故障和維修困難。總線型結構的特點是將網絡中的設備都與總線相連,不依靠類似環型結構的中心節點,總線則以串聯結構為主。當需要增加設備時只需在總線上增加接口即可,且個別節點的故障不會影響到整個網絡的正常運行。其缺點是在網絡節點的容量有限,對總線的容量要求較高。因此結合環型結構和總線型結構的優點和缺點,筆者認為采用環型和總線型的綜合型結構,具體為主干網絡采用環型結構,子網采用總線型結構。這種混合型的結構能夠利用上述兩類結構優點,在一定程度上可以避免環型結構傳輸距離的限制。
3.2 網絡協議
由于整體網絡結構采用的是綜合型網絡結構,涉及到總線通信協議的問題。因此需要對網絡協議進行必要的討論。當前煤礦中采用的網絡技術主要是工業以太網技術,該模型基于開放系統互連的參考模型,共有7層結構。結合煤礦監控的實際需求,對網絡中的故障需要有必要的自動診斷功能,即需要差錯報告機制和IEEE802.3D/W/S生成樹協議這兩類關鍵網絡協議。具體實現方式為以工業以太網技術參考模型OIS中網絡層ICMP來實現,由主機和路由器之間完成報錯和狀態檢查。IEEE802.3D/W/S的作用是通過身份驗證的方式來保障網絡的安全運行。
從當前煤礦監控系統的組成方式來看,多數都采用的CAN現場總線的形式,因此也需要討論于此相關的問題。CAN協議需要處理數據鏈路層和物理層以及應用層三個方面的協議。其中數據鏈路層和物理層屬于OSI模型中的底層,而應用層需自行定義或采用標準協議。從通用性的角度出發,在處理CAN現場總線的應用層協議時采用DeviceNet和CANOpen協議,上述兩類協議分別處理煤礦自動化控制設備控制和數據通信,可為設備與主干網絡實現無縫連接和滿足分布式網絡服務的需要。
3.3 通訊
我國煤礦安全監控的傳統模式是DCS控制系統,由于不具備可操性和開放性等缺點,已經逐漸不能滿足煤礦安全監控的需要,而FCS控制系統開始成為主流的發展方向。因此采用CAN作為連接煤安全監控網絡礦的底層結構是符合發展趨勢的選擇。在此基礎上,對CAN通訊采用多主競爭式的總線結構,該結構能夠適應分布式網絡數據通訊的需要,對網絡節點之間的沖突能夠實現自動化處理。
3.4 數據傳輸平臺與接口設計
要實現對煤礦現有監控系統的整合,需要完成對主干網絡和各子網絡的結構設計。結合前文對整體網絡結構采用的環型和總線型的綜合網絡拓撲結構,因此對于整合煤礦監控系統的主干網絡采用工業以太網配合現場總線的模式,即由光纖冗余主干網和設備級現場總線來構成綜合監控網絡的主干網絡。而對于子網絡,由于這些網絡分處于不同的工作環境,采用電纜作為CAN總線的傳輸線路,其優點是便于維護。
由于綜合監控系統要處理多個子網絡之間的連接和傳輸,需要采用大量的CAN接口,因此對于子網絡和主干網絡之間的接口也是一個應當注意的問題。從煤礦實際需要出發,采用基于獨立CAN控制器的總線接口方案是比較好的選擇,獨立CAN控制器型號可采用SJA1000等獨立控制器。
參考文獻
[1]趙秀敏.煤礦主井直流提升機電控系統自動化與信息化[J].煤炭技術,2009(2):35-37.
由于醫院園區較大,監控點較多,為了能及時處理事件及履行專門的保安職責,整個系統設計為二級管理模式,即1個總控制中心和5個分控制中心,級間通過網絡互聯,這樣既減少布線,又能集成為一個統一的管理系統。
各監控區域的攝像機圖像先通過同軸電纜傳輸到各分控制中心(保安值班室),圖像接入安裝在分控中心內的矩陣和DVR主機,通過DVR實現對重點出入口(部位)的圖像記錄、報警圖像記錄,及網絡傳輸等功能;同時各分控中心矩陣和DVR主機都接入醫院局域網絡,矩陣的視頻輸出傳輸到總控中心,實現集中監控與管理。
此外,各分控中心監控系統通過計算機網絡與門禁控制系統、周界報警、巡更系統互聯,實現聯動控制,以形成一個完整的安全防范體系。
系統圖
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監控系統結構及功能設計
整個院區的監控系統由1個主控制中心和5個分控制中心組成,其功能設計及實現方法如下:
▪監視設計
約1500個監控點,配6臺矩陣主機和36臺8路嵌入式DVR主機。根據各分控中心監控點的數量分配矩陣主機和DVR主機,供分控中心值班人員進行直接監視;其中有較多監控點及且位于醫院中心的控制室作為總控制中心。
▪視頻控制
在總控制中心設置一臺主控制鍵盤,接入醫院以太網(局域網),通過網絡能控制其它五個分控中心的矩陣圖像切換,并可控制攝像機圖像的切換和云臺/鏡頭,直接操作智能球的各項功能,如:選擇預置點,運行預置點掃描,調用攝像機菜單等。
▪圖像移動偵測報警
每路圖像均可設置圖像移動報警、錄像,通過此功能,DVR只錄制動態圖像,能夠節約大量硬盤空間。
▪錄像
可以根據需要選擇不同的錄像模式,如:連續錄像,預報警錄像、傳感器錄像,并可選擇不同的時段進行布防/撤防,錄像具有浮水印功能,能防止非法修改。
▪網絡傳輸
嵌入式DVR主機能透過醫院綜合布線網絡,被接入醫院局域網,網上被授權的管理人員能夠調閱每臺DVR圖像,并且能夠控制攝像機鏡頭/云臺,進行DVR系統的參數設置等管理工作。
設備選型及技術指標
各控制中心監控設備主要由以下幾個部分構成:前端設備、傳輸線纜,以及各控制中心內的控制、顯示、記錄、供電等設備。
一、前端攝像機
1.樓梯口、樓內走道、辦公室等均為室內環境,物景都為反射光線,且照度均勻,因此在這些場合可選用普通型帶DSP處理技術的彩色攝像機(如SamsungSCC-131AP),既能節約工程造價,又能保證攝像機的圖像質量。
2.出入口強逆光場合
架設于醫院大樓首層大廳出入口的監控攝像機,除方向對準門口外,要求能看清進入大廳人員的面部。在這種環境中有較強的背景光,因此應選擇有強逆光補償功能的寬動態攝像機(如SamsungSCC-B2305P)。
3.手術臺
需選用配備帶有可控云臺及變焦鏡頭攝像機的智能高速球(如SamsungSCC-641P或SCC-643AP),球型攝像頭可以水平方向360度、垂直方向90度旋轉,放置在手術室頂壁,攝入角度可以覆蓋整個手術室,用來對宏觀活動景物的觀察,可以實現遠端遙控。
4.室外周界
由于監控范圍廣、距離遠,因此亦需要選用智能高速球,以達到快速捕捉畫面、能處理緊急事件的功能。并且可以將重要的位置,設置成預置位,當緊急事件發生時,不必控制遙桿,只需按1個預置位號碼,即可獲得該位置圖像;還可以與報警系統實現報警聯動,當緊急按鈕或某個報警器發生報警時,攝像機自動轉動到該位置,捕捉該位置圖像。
5.醫院周界出入口、車庫等
須考慮到環境光線較暗,因此在室外的攝像機選型上,要求使用超低照度彩色/黑白攝像機(如SamsungSCC-B2303P)。
6.特殊應用場合
在某些低矮、容易遭受破壞的應用特殊場合,考慮使用少量一體化設計的防爆攝半球像機(如SamsungSCC-931P)。
二、傳輸器材/設備
室外攝像機均安裝在專用的攝像機立桿上,所有室內攝像機信號均采用75-5同軸視頻電纜傳輸,當傳輸距離超過500米、且無任何補償措施時,應采用光纜傳輸,光端機集中安裝在指定的弱電設備間,以便于管理。
室內前端設備在就近的分控中心集中取電,由220VAC經過變換送出交流24VAC供給前端攝像機。室外攝像機均采用就近變電站供電。
三、控制中心設備
1、監視器:全部采用21英寸的純屏彩色監視器(如SamsungSMC-212F);
2、硬盤錄像機:選用嵌入式硬盤錄像機,且應具有聯網控制和網絡圖像傳輸功能(如SamsungSHR-4080P)
1.1結構設計
消防安全視頻監控系統整體上包括前端設備、網絡連接和監控工作站三個部分,這三部分將在第三部分詳盡介紹。此外,消防視頻監控的服務器部分包括數據庫、通訊、網頁、儲存、設備管理媒體轉發、主動注冊服務;監控部分包括火警監控、GIS接警監控、視頻監控;安全管理部分包括應急預案管理、信息管理、車輛人員調度管理;對外服務部分包括短信、語音和WEB服務;控制部分包括屏幕控制、LED控制和電視墻控制。
1.2網絡設計
如今以TCP/IP為基礎的數字IP網絡已得到廣泛應用,高速寬帶網保證了基于IP技術為基礎的視頻監控傳輸的發展。在選取視頻監控平臺的網絡設備時,要保證設備的質量,通常會采購國際知名廠商并在全世界范圍內得到廣泛使用的產品,以確保網絡運行的穩定性和安全性,同時配備高度發達的維護和管理的產品服務,也要有較高的普適性,可以兼容多種網絡管理軟件和網絡管理協議。
1.3儲存設計
使用SQL語言實現對數據的訪問設計,SQLserver2000保證可以通過PB技術進行數據訪問,以全力支持開發人員設計和改造并保證客戶充足的空間,并有效地提高設計的實用性和靈活性。數據庫的訪問中間件,連接起業務邏輯層和數據庫。中間部位的設計,開通了程序可以訪問數據庫的端口。啟用在網絡環境中的通訊交互系統,創設了一個比較穩定的高級層面的應用環境。通過屏蔽于系統內部運行環境中的網絡協議、不同結構的操作系統,借此有助于提升、移植和維護消防安全視頻監控系統。數據存儲的整體設計啟用全光纖的FC-SAN網絡,憑借IBMSPACEMANAGER,數據在磁帶、磁盤之間遷移自動化實現,在排列磁盤和磁帶庫方面,依新舊程度的不同,相關數據分別存儲。
1.4共享文件設計
采用SFS文件系統,SFS是一個結合了軟件和硬件的產品,提供了一個兼容多個操作系統平臺的統一的儲存環境,統合多個獨立文件系統成為一個共享文件系統。實現對傳統SAN結構中數據與文件管理的超越,并實現文件間的數據共享、存儲分配和數據備份。此外,SFS進一步推進分布式的文件系統的設計和系統,不僅具備傳統的分布式文件系統的特質,還將SAN作為文件系統的傳輸和存儲數據的途徑,并通過以太網高速傳輸原始數據,由特定的原始數據服務器進行處理并儲存,有效地將系統資源高效率地利用,并提升性能,降低投資成本。SFS的節點本身就具備特殊性能而不需要依賴其余配置,可以自動化均衡負載,隨著存儲設備的增長,SFS可以智能地均衡負載性能,并具有靈活并動態的鎖定文件的支持性,保證較高安全可靠級別的文件系統,因為SFS共存架構式的文件結構列表,保證可以永久性地訪問或鎖定節點。SFS每個單獨的緩存空間也保證了每個客戶端都可以通過自己獨立的緩存空間而提升訪問的速度。而且根據超級文件系統,避免了小文件系統難以管理和利用的問題,SFS文件系統并不限定文件的容量,可以將所有相關的視頻數據均存放在統一的文件系統下管理。
2消防安全視頻監控系統設計的實現方式
視頻監控系統的模塊設計主要包括前端設備(攝像機、硬盤錄像機、視頻和音頻、報警系統、電動云臺、存儲系統、網絡模塊等)、傳輸設備(有線傳輸如數據傳輸線、無線傳輸、常用計算機網絡線路)、控制中心(監視器電視墻、錄像機)。
2.1前端設備
監控攝像機應該保證于25米范圍內清晰地呈現視頻監控圖像,比如人員的外貌、行為特點等,應該為高清攝像機,以滿足較為清楚的圖像效果,并可以自動轉換為黑白呈現模式,選取著名品牌廠商生產的產品。在室內外配置裝置,有效防水、防凍等功能,以實現不同天氣狀況下均能正常運行,即在各個狀況下的監控,維持24小時監控。除了能夠清晰地呈現圖像,監控攝像機也要保證在監視范圍內監視所有細節,實現遠近、不同角度的切換并較好的適應環境,達到與環境的緊密契合。硬盤錄像機的顯示設備選配42寸液晶電視,任何時間均能夠調用查看及刻錄光盤,不斷更新,確保兼容性和運行的穩定性。硬盤錄像機所存儲的資料保存時間限定為大于或等于30天,采用多媒體12路視音頻硬盤錄像機。站點實現安全紅外監控,依據現場所鋪設長度采用恰當的紅外預警探頭和主機,電纜的敷設運用PVC管道保護,并配設警鈴和警號等警示設備構成的警報系統,并在警衛室內部安裝一臺紅外報警主機和硬盤錄像機。
2.2傳輸設備
消防安全視頻監控系統的網絡結構采取CDMA中國聯通網,因為該網絡系統可以實現無線的IP連接,并具有方便安裝、維護簡易、修建成本低廉等優勢,同時修建周期縮減,可以更加全面的利用既有網絡,并由無線傳輸、監控管理和視頻信息采集系統構成。基于消防無線監控傳輸和接收裝置的國家標準,對已經投入運行的建筑物要實行重新監測消防水位、水壓等重要指標。如果重新構線并安裝將非常繁瑣,但是通過無線接入方式傳輸就更為便捷。因而建議可以制定新的消防無線監控設備的信號傳送設備控制裝置等產品的國家標準、設計、施工和驗收標準等內容。為了讓設計能夠符合實際的需要,在設計消防安全視頻監控系統時,選取的網絡設備必須符合以下條件,首先要技術領先,因為消防安全視頻監控系統是一整套高科技的軟硬件整合系統,設計系統要考慮到網絡設備的先進性特征,同時設備也要達到一定程度的穩定性和安全性。網絡設備的選取質量將決定消防安全視頻監控系統數據傳輸的質量,完善的網絡結構可以承擔起較為繁重的網絡運載量,以確保系統整體的穩定運行。再次,選取國際知名品牌產品作為消防安全視頻監控系統的網絡設備,得到廣泛使用的網絡設備已經經過實際運行和使用的考驗。因為存在很多威脅網絡安全的隱患,安全性在網絡傳輸過程中是保證數據不被竊取、盜用的前提,長時間的運行先例可以確定該硬件基礎有較高的可靠性。最后,網絡傳輸設備可以維護并方便管理。為了配合技術先進的維護和管理,體現先進設備的最大效用而選擇的網絡設備要方便消防安全視頻監控系統的管理員的維護和管理,消防安全平臺的網絡傳輸的設計,要可以支持現有和多樣化的網絡管理軟件和廣泛應用的網絡管理協議。要保障網絡的客戶端與消防安全視頻監控平臺之間,具有有線或者無線通訊功能,能夠主動地連接網絡,進而使整體消防安全視頻監控的相關數據傳輸流程可以得到控制,并能夠實時獲得客戶端當時系統狀態和監控管理信息狀況,經由網絡的數據交換過程,便能遠程控制客戶端。消防安全視頻系統在同外部的互聯網的交互時,使全體主題訪問服務器局限在內部局域網內,經過數據交換平臺整合數據信息到中心數據庫內。消防安全視頻監控的業務信息將前置交換機作為緩沖數據庫。該網絡的使用人員能夠在相同網絡進行訪問,并經過Internet網絡安全地訪問消防安全視頻監控系統的中心數據庫的信息,數據中心安裝在監控業務的外部網絡,針對沒有消防安全視頻監控外網的使用人員,則可以選擇使用VNP技術支持互聯網的使用。
2.3控制中心
控制中心是整個消防安全視頻監控平臺的核心部位,主要負責各種信號的收集依舊保存錄像數據,并發送控制信息給前端設備。另外還囊括監控視頻的切換查看控制視頻,其他信號的警報處置。比如當前端設備安裝特殊類型的傳感器的部分掃描到火情之后即刻連接到對應的設備上做出反應。控制中心除了能夠監控相關場所的火情狀態,還要能夠實現錄像的存儲以便以后調查或者參考,首先應該明確監控系統對數據集中儲存的空間要求量,并采取綜合估算,就該數據要求量和業務處理特征做出儲存系統的目的和相關主要的硬件系統等方面的要求。因為不一樣的監控需求將有不一樣的監控清晰程度的需求,監控數據的保存時間長短也不盡相同、監控數據的訪問頻次也存在諸多差異,因此要規劃評價方法,并做出案例設計,于實際工作中便能夠基于實踐要求做出相應的調節。以下方式可以協助分析硬件系統,可以概括現今可行的監控數據視頻的清晰度的類型(高清、超清等),假定可行的不同清晰度視頻數據的需求占比和在線數據和離線數據的保存時間,歸納儲存空間需求的計算公式,采取分布式和集中式的視頻監控數據空間需要的評價,可以計劃對應的產品的配置特性等方式確定分析硬件平臺的所需要求。
3結語
一、工作目標及基本程序
1、工作目標
1)建立風險分級清單
2)建立風險分級責任清單
3)完成西安區域風險防控手冊
2、基本程序
成立組織機構——編制工作制度和工作方案——召開啟動會——初步培訓——收集資料——編制文件(指南、臺賬、記錄)——危害因素辨識培訓——辨識危害因素——風險分析——判定風險等級——制定控制措施——措施逐級評審與審核——劃分管理責任——組織全員學習、落實控制措施——組織定期評審、更新風險信息——實施分級管控——實現持續改進。
二、組織機構與職責
一)、成立構建“風險分級管控”工作領導小組:
組 長XX負責人
副組長:XX負責人
成 員:各職能負責人、項目負責人、EHS專、兼職人員、項目專業口負責人
組長職責:
1.負責領導構建、實施“風險分級管控”工作;
2.負責提供構建、實施過程中必要的經費和組織保障;
3.確定逐級責任,批準實施相關規章制度;
4.批準實施年度工作計劃;
5.督促并定期組織檢查“風險分級管控”構建、實施效果。
副組長職責:
1.協助組長完成“風險分級管控”構建工作;
2.擬定年度工作計劃;
3.具體組織“風險分級管控”體系構建、實施;
4.擬定構建、實施過程中必要的經費和組織保障方案;
5.定期組織危害因素辨識及風險評估結果的評審、修改。
成員:
1.積極配合組長、副組長的工作,完成交代的任務;
2.積極組織各分管單位完成危害因素辨識;
3.統計、匯總各分管單位的結果并上報“風險分級管控”工作領導小組。
三、具體實施步驟
(一)籌劃部署階段
1、工作對接,制定標準,風險分級管控工作領導小組委派專人與第三方機構完成對接工作,收集必要的資料,制定工作計劃。
2、召開啟動會,風險分級管控工作領導小組組長組織召開公司風險分級管控構建工作啟動會,由風險分級管控工作辦公室主任宣貫《風險分級管控構建工作方案》,要求方案切實可行,會議內容全員參與學習。
3、初步培訓,組織相關人員參與由第三方機構組織的培訓,培訓內容主要包括“風險分級管控”基本概念、構建辦法等基本理論,要求有通知、有簽到、有考評、有總結。
(二)風險分級管控體系構建階段
1、收集完備公司基礎信息,組織人員列出資料清單,并對現場進行勘察、收集資料。
2、在第三方機構指導下,結合公司實際情況,編制形成企業《風險分級管控體系實施指南》。編制完成后,組織相關人員就風險辨識的相關方法、辨識要求進行培訓學習,要求有通知、有簽到、有考評、有總結。
3、選擇典型項目構建風險辨識分級管控機制
(1)選定兩到三個部門、項目成立示范點,由風險分級管控工作領導小組進行指導,被選定的項目積極落實風險排查工作,要求建立安全風險基礎檔案。
(2)對排查出的風險進行評分、分級,建立風險辨識分級臺賬。
4、編制形成階段性工作匯總報告,西安區域組織其他項目對示范點進行觀摩,并在公司范圍全面推廣,要求各部門、項目全面開展落實風險分級管控工作,后將各自風險分級管控工作方案及成果統一報至風險分級管控工作領導小組辦公室。
關鍵詞:高層建筑方案設計階段成本控制優化
當前我國建筑業儼然走上了一條快速發展的道路上,近年來全國各地的房價節節攀升,無疑加劇了房地產開發企業之間的競爭,這種情況下很多宏觀調控政策出臺,使得房地產投資商上層后利潤變得越來越薄,下層需求也逐漸被削弱,然而當前全方位建設投資控制理念還沒有形成,各層面投資控制工作也不完善。基于這種現狀,人們開始認識到設計階段成本控制優化的重要性,并紛紛嘗試新的成本控制方法和優化理念,本文正是秉承著這樣的理念,將基于價值工程原理的限額設計方法應用于成本控制優化工作中,希望可以為大家帶來一些參考。
1影響設計階段造價控制的因素
當前我國各大城市中高層建筑越來越多,由于受到傳統理念的影響,設計人員通常會將工作重點放在施工階段,普遍忽視對設計階段的重視,基于此,筆者嘗試結合自己的工作經驗,針對方案設計階段成本控制優化展開分析,旨在為其他研究提供參考,下面我們首先針對設計階段造價控制的主要影響因素展開分析。
1.1方案設計問題對成本控制的影響
建設工程項目設計大部分為設計院完成,然而當前我國設計院重技術輕經濟現象非常嚴重,對安全保險非常重視,而對造價高低卻不重視,當前大部分設計人員在設計過程中非常重視安全與美觀,但是對經濟方面的控制卻比較淡薄,他們普遍認為設計方案只要技術上具有可行性,同時安全上有保證,那么工程就可以完成,普遍對經濟方面問題考慮不全面,在施工圖紙的設計上明顯不夠深入,經常出現“深基礎、超筋、肥梁”等一系列情況,進而造成建設單位資金的不必要浪費。
1.2設計方案選擇對成本控制的影響
任何工程項目都需要經過項目決策、項目設計及實施三個不同的環節,其中項目決策與設計階段是投資控制的關鍵所在,項目投資決策作出以后,整個工程中最為重要的階段就是設計階段。設計階段與成本控制息息相關,這一階段中存在很多影響成本控制的因素,方案確定以后工藝流程的制定、土地利用及公用設施配置等相關因素都會對成本控制造成影響。據相關研究分析,設計費用在整個建設工程全壽命費用中只占到了1%左右,正是這僅僅1%的費用對整個工程項目投資造成了高達75%以上的影響。
2工程項目管理中限額設計與價值工程的思想方法
2.1限額設計
所謂限額設計是嚴格按照投資估算初步設計,嚴格控制施工圖設計,這樣才能在保證使用功能充分發揮的同時,按照分配的投資進行限額設計,注意施工過程中出現的變更要進行嚴格控制,這樣才能保證不會超過工程總投資限額。為了保證限額設計可以順利進行,應分別從縱向與橫向建立控制體系,實施縱向控制有助于將限額設計貫穿于整個工程項目設計中,將不同環節連接成一個有機的統一整體;通過橫向設計可以加強設計單位及其內部的管理制度,進一步明確設計單位與內部不同專業科室、設計人員的職責。限額設計的推行可以對工程造價進行有效控制,建設單位投資才能獲得最大經濟效益,針對技術、經濟二者的關系進行有效處理。從整體上來看,技術、經濟之間存在密不可分的關系,其中,技術的先進性需要經濟方面為其提供支持,經濟的合理性將會直接影響技術先進性的應用。通過對工程項目的精心設計可以達到優化設計方案的目的,促進設計質量的提升。推行設計不僅有利于增強設計單位的責任感,同時還能利用獎罰制度來幫助設計人員樹立經濟理念,一旦設計階段不能對項目投資、進度及質量進行有效控制,必將會對工程項目目標的實現造成不利影響,限額設計就是對人力、物力、財力進行合理應用,從而提升投資效益的有效手段。
2.2工程價值
價值工程體現了全體人員的指揮,是一項針對研究對象費用、功能展開系統分析,提高研究對象價值的過程。價值工程當前已經在很多工程項目管理工作中得到了應用,例如對產品性能進行改善,這樣產品就可以更好的滿足市場需求,在企業與消費者之間達成共贏,同時在招投標及項目可行性研究中使用,可以有效節約成本,促進功能的發揮。
2.3基于價值工程原理的限額設計方法
以限額設計為基礎展開對投資限額的合理應用,這就是基于價值工程的限額設計的主要目標,將價值工程原理的作用充分發揮出來。利用限額設計控制投資,不同工程項目階段都要選用合理方法將工程造價控制在合理范圍內。首先,項目決策階段應注意合理分配投資限額,在此基礎上針對各個專業、工種展開合理設計,在設計過程中將價值工程原理的作用充分發揮出來。對投資限額進行合理分解和使用的過程中,應注意結合工程項目的具體情況留出一定數量的費用(通常為15%~20%的費用),這樣在工程建設過程中可以進行合理調節,然后按照80%~85%的比例對投資限額進行分解和下達。
3實例分析
某一高層住宅建筑工程項目,其地面粗糙度為C類,基本風壓為0.4kN/㎡,基本雪壓為0.40kN/㎡,抗震設防烈度為8度,設計使用年限為50年。由于受到建筑單位對建筑功能的要求以及資金方面的限制,主體結構方案中建筑方案的選擇不僅要考慮建筑結構,同時還要針對抗震烈度、場地土類、建筑重要性等方面因素進行綜合考慮,下面就涉及到了一個問題:應該如何在確定建筑方案設計的前提下,不僅要注意和框架結構符合,同時還要與框剪結構相符合,這種情況下將基于價值工程的限額設計應用到設計方案優化中顯得非常重要。本工程案例中方案的優化采用全剪力墻體系,這種建筑體系的抗震潛力非常大,同時結構延性也比較好,加上房間中沒有梁柱外露,因此可以很好的滿足住宅的使用要求。同時按照經驗來看,高層住宅中傳統剪力墻布置方法的應用,雖然剪力墻配筋仍然為構造配筋,但是經優化以后體系的功能水平較高,在該案例建筑中的應用造成了嚴重的浪費。因此,本案例選擇了短肢剪力墻結構,為了將其優點充分發揮出來,同時還能減輕結構自重,因此使用短肢剪力墻,有效避免了全剪力墻體系的缺點,將各種結構體系的優點充分發揮了出來,結構費用大大降低。
4結語
綜上所述,筆者嘗試在本文中將價值工程原理應用于限額設計中,然后將這種設計方法應用于成本控制領域中,并查閱了大量的文獻資料,針對設計、施工、監理等行業進行了詳細的調查,提出了基于價值工程原理的限額設計方法,并將這種設計方法應用到成本控制工作中,因此對各影響因素進行了分析。最終實踐證明,在成本優化控制領域中應用基于價值工程原理的限額設計方法是一次全新的額嘗試,獲得了比較好的效果,可以在同類型工程設計及相關領域中進行推廣應用。
參考文獻
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[關鍵詞]智能小區,安防監控軟件,設計實現
[中圖分類號]X924.3 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158(2013)06-0025-01
一、背景介紹
現代信息技術和網絡技術的快速發展使得我們國家人民的生活水平不斷提高,在這樣一種良好的現狀下,人們必然會對居住環境提出更高的要求,在基礎的便利、舒適以及快捷等前提下,希望能夠更好的保證居住環境的安全,而現代小區的安全性問題就需要通過門禁和安防系統這樣兩個部分來予以保證。在本文當中所探討的智能小區安防監控軟件的設計與實現也正是針對于小區門禁和安防系統的信息管理所展開的。
智能小區安防監控軟件安裝在中央監控主機上,該軟件之所以能夠完善而良好的實現整個小區范圍內所有終端機的報警狀態,主要就是因為它通過巡檢和抄表這樣兩種形式將小區內的報警系統和抄表系統進行了良好的結合,通過這樣一種方式來保證能夠對各種報警信號做出及時有效的響應和處理。除此之外,智能小區安防監控軟件還能夠通過業主向監控中心人員所提供的地址以及電話等詳細信息來對用戶在小區范圍內的準確位置進行定位,這同樣能夠保證在問題出現與發生后安保人員能夠及時的知曉并良好的處理。最后一點,智能小區安防監控系統還能夠實現對三費的自動計費和統計打印,這無疑為業主提供了相當良好的生活便利。
二、智能小區安防監控軟件管理系統界面設計
要對智能小區安防監控軟件管理系統的界面進行良好設計,首先就需要對這樣一個系統軟件的總體框架有所認識,這主要是希望能夠在充分明確和認識安防監控軟件管理系統功能和性能的基礎之上來進行管理界面和監控界面的設計,在進行安防監控軟件系統的設計時,無論是監控界面還是管理界面,界面本身本身的用戶友好性和親和性都是非常重要的,對于一款軟件的成功同樣是非常有意義的,這主要是因為良好的界面以及相應的工具不僅能夠使得用戶在使用過程當中感覺到方便和舒適,還能夠給客戶留下軟件本身品質較高的良好印象。在本文的軟件設計當中,是按照現在流行的windows菜單系統來進行設計,包括主菜單、工具欄和任務欄等基本設置,除了這樣一些一般性的功能設計以外,在本軟件的菜單系統當中還加入了一部分特殊的設計,這主要就是上述工具可以四處任意浮動和停靠,而且在鼠標達到時還能夠進行簡單的提示,這既方便了用戶的操作,也使得用戶可以根據自己的喜好來對工具進行調整和控制。
上述功能目的的實現僅僅通過VB自帶的菜單編輯器和工具欄控件是很難達到良好的效果的,尤其是上文所說的工具欄浮動與停靠,更是無法直接性的實現,考慮到這樣一點,在設計的過程當中就借助了Data Dynamics所提供的第三方空間ActiveBar2.0來實現了菜單系統的設計。
三、系統數據庫設計分析
在智能小區安防監控軟件的設計當中采用的數據庫是MicrosoftAccess 2000,對于Microsoft Access 2000數據庫而言,其基本核心是VB所能夠支持的Microsoft Jet數據庫引擎,因此在實際的應用過程當中就具有操作方便和學習簡單等特點,基本上是實現了與Microsoft Office的完美結合。與此同時,Microsoft Access 2000還能夠完全滿足小型企業客戶的要求來進行C/S數據庫應用系統的,在本款軟件的設計當中基本上可以認為是功能齊全且性能良好,正是因為這樣一系列的顯著優點,才考慮在VB開發數據庫應用程序的過程當中使用Microsoft Access 2000。
對于數據庫當中的表來說,一個顯著的特點就是在同一張表內不能夠存在一模一樣的記錄,否則數據路就會進行報錯,這從本質上來講就是每一個數據庫的表中都存在著意味唯一特殊的字段,數據庫通過將其設為主鍵來確保唯一性。在報警處理方法的表中,No就是主鍵,此時No對于用戶而言雖然沒有實際的意義,但卻是一種唯一性標識,能夠有效避免表中存在兩條完全相同的記錄而發生錯誤。在實際的操作過程當中,會有用戶因為不小心而在表中設定了兩種或兩種以上相同的處理方法,此時如果沒有No字段,那么程序就需要通過錯誤提示來提醒用戶進行改正,但此時如果直接彈出對話框來提醒用戶添加No字段則能夠大大簡化操作并加大處理效率,還能夠最大程度的保證程序的穩定持續運行。
四、監控系統和小區內其他硬件設備之間的通訊
在智能小區內報警監控系統最重要的功能就是要良好的實現下位機與門口機、用戶以及管理機等設備之間的良好交流與溝通,在本文所設計的軟件系統所涉及到的硬件設備就包括用戶機、中央監控服務器、管理機和門口機,上述不同的硬件設備通過以太網來連接形成整體系統,將其中的用戶機、管理機和門口機統稱為設備機,其各自的功能闡述如下:其中用戶機主要是進行各傳感器信號的收集與初步處理,在對報警信號進行有效處理后就可以進行上傳下達,與此同時還需要對其他設備機和中央監控服務器所發送的服務請求進行處理,實現不同硬件設備之間的相互結合和協同工作;門口機則主要負責各個樓的門禁系統,對相配套的轄區用戶機網絡系統進行實時的保障和維護;而管理機的作用則在于和中央監控服務器協同進行整個網絡內的管理工作。
上述安防系統當中數據的輸送、交流和控制都是通過無連接的UDP協議完成的,在這里選擇UDP協議而不選擇TCP協議的原因主要有兩個方面的因素,下文當中具體分析之:一是是因為較之于TCP協議而言,UDP協議在應用的過程當中所需要消耗的資源要小的多,這樣一種優勢對于硬件資源并不是特別豐富的嵌入式網絡處理器而言就非常重要,也非常有利;二是因為這樣兩種不同的協議本身就存在著使用范圍上的差別和不同,一般來說,UDP協議更加適用于一些網絡當中客戶端多且負擔重的網絡,且這樣一種網絡當中數據傳輸量小但傳輸速度高,而UDP這樣一種使用條件正好符合智能小區內安放監控系統的實際需求,所以在進行監控軟件的設計和實現時就要綜合性的考慮到實現系統的組件組成以及數據處理要求等問題。在操作當中我們選擇的是WinSock來實現各個控件與下位機之間的良好通訊,這主要是因為WinSock能夠與遠程計算機建立連接,與此同時能夠通過UDPNTCP任意一種協議來進行數據傳輸。
結束語
本文當中所設計與闡述的智能小區安防監控軟件已經成功的應用于基于以太網的智能小區門禁安防系統當中,這樣一種成功就意味著本文當中所闡述的安防監控軟件在實際環境下是有應用可行性的。希望這樣一種思考和設計能夠給相關方面的同行帶來一定的啟示,也希望能夠為后續工作的進行提供一定的指導。
參考文獻
[1]王玉蘭,王劍雄等,智能小區安防監控軟件的設計和實現[J],河北建筑工程學院學報,2012(3)
[關鍵詞]監控設施;改擴建設計;具體內容
中圖分類號:U418.8 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)36-0120-01
高速公路的監控設施是維護公路安全以及公路運輸暢通的關鍵電子設施,同時也是高速公路監控部門最直接的監控途徑。由此可見,監控設施的重要性,所以高速公路監控設施改擴建設計業隨之重要起來。在監控設施的改擴建設計中,需要借助電子技術、信息技術、全自動監控技術等高端技術,并且在選擇監控系統時也要軟硬件兼顧考慮。截止到2013年,總監控路段覆蓋率已達到95%,最近幾年我國對高速公路監控設施改擴建實施給予大力支持,以保障高速公路的暢通與安全。
1.高速公路監控設施概述
1.1 高速公路監控設施的構成
目前高速公路監控設施的結構組成相對復雜,但是大體上可以分為以下幾個部分。首先是車輛檢測系統,該系統有線圈車輛檢測系統、微波車輛檢測系統和視頻車輛檢測系統三種。其次是環境感應系統,該系統包括天氣感應儀、可見度檢測儀、亮度感應器、風速風向感應儀等。還有就是信息收集裝置,該裝置包括基本信息記錄設備(高速公路路標、情報板、應急信息)、視頻記錄。 最后就是信息傳送設備,該設備就是將所有記錄或是感應的數據統一傳送到監控終端。
1.2 高速公路監控設施的功能
高速公路監控設施的功能與它的結構組成有直接關系,高速公路監控設施的功能具體如下。高速公路監控設施第一大功能就是公路信息的采集,這項包括采集通行車輛的牌號、行駛速度、駕駛員信息等;還有就是記錄實時的天氣信息,例如風向、風速、降雨情況、可見度、天氣預警等;通行車輛的動態稱重,以確保車輛不超載,防止由于超載的交通事故發生。高速公路監控設施的第二個功能就是對車輛進行檢測,該項檢測包括對車輛的車型進行記錄、檢測車輛是否已經違規行駛、是否為丟失車輛、是否為“套牌”行駛、是否存放炸藥毒藥等危險品等。監控設施的第三大功能就是對高速公路的路況進行監控,例如發生交通堵塞時,就可以及時的通過監控將信息傳送至交通部門,進行及時的處理;又例如發生交通事故時,監控系統將信息傳至交通部門及時出警維護治安并處理事件,以保證路段的暢通以及交通安全。第四大功能就是所有信息的終端傳送和自身系統檢測。
1.3 高速公路監控設施的現狀
從整體上講,我國現下的高速公路監控設施建設還處于發展階段,并不是十分的先進與完善,但是我國在監控設施改擴建上取得的成績是不可磨滅的。從我國高速公路監控設施改擴建設計方案標準以及交通行業準則實施以來,我國已經取得的了很大地飛躍。例如2000年限速標志相關改進2個(占標準總數的9%);2001年地下高速公路監控系統改進和車輛檢測儀器共3個(占標準總數的14%);2004年信息采集改善方案和高速公路監控設施信息傳送改進共有10個(占標準總數的45%);2006年微波車輛檢測系統升級改進3個(占標準總數的14%),且都是國家標準;2007年線圈車輛檢測系統升級改進以及視頻傳送共2個(占標準總數的19%),且都是國家標準。以上提到的改進只是冰山一角,不過充分表現出我國的高速公路監控設施設計改進正處于上升期,并且也充分反映了我國現下的監控設施發展進程。
2.高速公路監控設施改擴建設計方案整體思路
2.1 改擴建設計方案的原則
高速公路監控設施改擴建設計尤其獨特且嚴格的實施原則。第一點改擴建設計方案必須在符合交通法、交通工程施工規范以及我國高速公路監控設施標準的基礎上制定。第二點是設計改擴建方案時,必須是安全的實施方案且設計要完整、科學、可行。第三點就是設計監控設施位置時,位置一定不可影響車輛正常行駛,并且要全路段無死角。第四點是監控系統不應與其他高速公路設施相抵觸,應協調工作。
2.2 改擴建設計方案的目標
高速公路監控設施改擴建設計方案的目標分為以下幾個方面。第一,監控整個高速公路車輛的行駛。第二,實施路段實時監控,預防交通事故發生,并對交通事故進行及時的處理。第三,增強監控設施的監控力度。第四,增強電子技術在監控設施中的應用。第五,更好的為社會基礎建設服務。
2.3 改擴建設計方案的基本方向
高速公路改擴建設施設計的基本方向是將我國新技術、新工藝應用到路段監控中。與此同時,加強對高速公路基礎建設工作。
3.改擴建設計方案的具體內容
3.1 高速公路車輛檢測系統
高速公路車輛檢測系統包括線圈車輛檢測系統、微波車輛檢測系統和視頻車輛檢測系統。第一種線圈車輛檢測系統是目前應用最廣泛,檢測力度最強的監控系統。該系統的優點是穩定性高、不受環境影響、操控性強。缺點是壽命相對較短、安裝或是維修時要停止工作。第二種微波車輛檢測系統式一種新興的車輛檢測系統,較高科技,分為正面安裝和側面安裝兩種。正面安裝只能監控一條車道的情況,側面安裝最多可以監控八條車道。優點是設備維護簡便、全天候。第三種視頻車輛檢測系統主要是利用畫面處理對車輛進行實時監控。優點是在發生事故時可以提供視頻或是圖片、安裝簡單。缺點是有監控死角、受天氣影響較大、夜間監控效果差。
3.2 監控設施的環境感應器
監控設施的環境感應系統包括天氣感應儀、可見度檢測儀、亮度感應器、風速風向感應儀等。這幾種檢測儀器的使用略有不同,其中天氣感應儀、可見度檢測儀主要應用大多數高速公路;亮度感應器主要應用與隧道高速;風速風向感應儀主要應用與長高速公路或無遮擋高速。
天氣感應儀主要檢測濕度、溫度、風速風向、雨量、結冰、地表溫度基本物理量,并且該儀器80%為進口。可見度檢測儀主要檢測高速公路的可見度,具有傳感結構,基本為進口。風速風向感應儀主要檢測無遮擋高速的風向風速,同樣多為進口。亮度感應器主要的監控隧道的亮度值,部分進口。
3.3 監控設施的防雷部件
作為一個暴露在環境中的設施,必不可少的就是防雷部件,那么監控設施也必須配備防雷設施。防雷部件主要組成避雷器、電源線、視頻線和信號線。防雷部件的主要作用部位是傳輸線路、終端視頻處理器、 監控設備主體。值得注意的就是范風雷部件必須有獨特的線路結構:PE線、設備保護地線、防靜電地線。
3.4 監控設施的視頻傳送
高速公路監控設施的視頻傳送也是重要的一部分,視頻傳送就是將監控設施記錄的所有畫面都輸送至監控終端。視頻監控有自己獨特的規定,例如視頻傳送脈沖要平穩;視頻傳送頻率為每日一傳。
3.5 監控設施的自我檢測及定期維護
高速公路監控設施需要定期自我檢測,將檢測數據傳送至監控終端,以便于監控設施的維修。雖然監控設施有自我檢測,可是還會有一些隱藏的問題,這就需要定期維護。自我檢測與定期維護室相輔相成的。
4.結語
高速公路監控設施是我國重要的基礎設施,它的改擴建設計不僅要科學、完善而且必須要安全。本文簡述了高速公路監控設施的主要構成及其功能,對監控設施改擴建的整體思路進行了概括性陳述,例如改擴建的原則、目標、基本方向。與此同時,分條介紹了監控設施改擴建的具體內容,例如車輛檢測系統、環境監測系統、防雷系統。希望本文能為相關單位提供一些幫助,同時也希望我國的高速公路監控設施能越來越完善。
1)位置報告:移動終端向通信網關報送農田、農機的位置及屬性。2)機具監控:利用平板電腦對農機的位置和狀態進行實時監控。3)中心導航:根據調度方案,向導航通信終端發送調度指令,指引農機手前往目標農田進行作業。4)移動指揮:利用平板電腦,隨時隨地對農機進行指揮調度,并通過中心導航方式引導農機前往目標農田。
2數據傳輸協議設計
2.1移動通信終端位置及屬性傳輸協議
移動通信終端位置及屬性傳輸協議包括農機位置及屬性報告協議、農田位置及屬性報告協議。
2.2導航通信終端農業POI信息表達與更新協議
基于GD300型導航通信終端的導航軟件進行二次開發,實現在導航通信終端的地圖上表達與更新農業POI,以彌補當前導航通信終端的地圖對農業應用支持的不足。其中,FarmShow為農田信息表達類。P,L,hWnd為導航軟件在每次繪圖時傳入的參數,分別表示導航通信終端當前的左上、右下屏幕坐標和相應的經緯度坐標以及窗體句柄。Draw為繪制農業POI函數,它根據傳參數據繪制當前窗體句柄內的農業POI。Farm.ifo文件為農業POI位置信息文件;Farm.rlt文件為將Farm.ifo文件中農業POI信息按照地理位置相關性排序后所生成農業POI位置信息文件。文件中:FarmID是農業POI編號;Longitude與Lat-itude分別是其經度和維度,單位均為(°);Farm是農業POI名稱;Area是面積(hm2)。Lon/Lat表示POI按照經度/緯度相關性排序;FarmID按從小到大順序排列。
2.2.2農業POI更新協議
農業POI的更新方式有兩種:一是通過將導航通信終端與計算機連接直接下載更新;二是通過部署在終端上的更新軟件定時更新。更新的方式以及定時更新的頻率在配置文件Farm.ini中進行聲明。這里重點介紹定時更新的協議。定時更新時,終端向應答服務器發出更新請求(RQ),應答服務器接收并解析請求指令后,向終端返回已經收到更新請求的指令(RE),并返回刪除(DE),修改(MY)、增加(AD)相應指令。其中:NUM為此條消息總字節數;TIME為上次更新時間,ID為服務器返回信息的惟一編號;FarmID為要更新的農業POI的ID;LAT,LON,FarmName與Area分別代表農業POI的經度、緯度、名稱和面積,如果相應字段為空,則表示不做更新。
2.3導航通信終端位置傳輸協議
導航通信終端獲取位置信息后,以UDP方式向通信服務器進行位置報告。協議定義如下:socketType;gpsFlag;Longitude;Latitude;Speed;Di-rection;Height;sumMileage;cockNO協議中:socketType為終端與通信服務器的連接方式,“1”為短連接,“2”為長連接:gpsFlag為GPS狀態,“0”表示GPS信號無效,“1”表示GPS信號有效,“2”表示GPS正在初始化,“3”表示GPS連接斷線;Longitude,Latitude與Direction分別為經度、緯度和方位角,單位均為;Speed為速度,單位為m/s;Height為GPS高程,單位為m;sumMileage為終端總里程,單位為m;cockNO為唯一標識。
2.4導航通信終端路徑引導協議
通過實時監聽導航通信終端的短信箱,獲取以“&&”作為消息頭標示符的路徑引導指令信息。路徑引導指令協議用于描述導航目的地和作業任務,并通過語音播報進行提示。協議定義如下:Header:Type:Destination:Longitude:Latitude協議中:Header為消息頭,用“&&”表示;Type消息類型,表示導航終點;Destination為目的地名稱和作業任務詳細描述文本;Longitude與Latitude為經度和緯度;單位均為(°)。導航通信終端收到路徑引導指令后,自主解算前往目的地的最優路徑,并根據實際行駛位置進行動態最優路徑更新。
3原型系統實現
1)監控系統開發:以Google地圖作為圖源,利用Google地圖API,開發農業POI表達、農機位置監控、路徑引導等功能。2)系統通信實現:基于USB串口通信技術,開發服務器端短信通信程序。平板電腦與服務器間,通過UDP協議將平板電腦的請求信息定時推送至服務器指定端口。解析后,服務器按照已建立的套接字,將信息推送至平板電腦。3)數據組織優化:平板電腦端地圖數據按照功能類別(如農機層和路徑引導層等),建立圖層索引。在服務器端,將農業POI信息、農機屬性信息及檢校碼信息組包,并發送到平板電腦。
4系統應用驗證
從2011年春耕開始,結合北京市順義區、平谷區和房山區有關農機組織的應用需求,在近50輛拖拉機、玉米收割機、小麥聯合收割機、青飼玉米收獲機及移動指揮車上進行了GD300型設備安裝。主要針對以下內容進行了應用驗證:1)系統結構的完備合理性。試驗表明,本文所設計的便攜式農機監控與路徑引導系統符合大型農機組織的移動監控與指揮的基本應用需求。2)無線數據傳輸的穩定性與可靠性。試驗區農田及路網范圍內,無線通信較為流暢,能夠保證位置與屬性等文本數據的傳輸;但地圖數據的傳輸速度在部分區域受到一定限制,需要進一步優化設計。3)中心導航指令發送的實時性。經試驗,90%的指令傳遞時間小于7s,能夠較好地滿足中心導航的應用需求。4)移動監控與指揮的便捷性。試驗表明,移動平板終端的應用極大地增強了移動監控與指揮能力。
5結論