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改革开放后,新型产业迅速崛起,并在社会的发展中扮演着重要角色,当前社会逐渐步入到现代信息化时代,电子通讯技术在各个领域中应用广泛,为国民经济的发展以及人们生活水平的提高提供了保障。
1 电子通讯技术应用重要性
电子通讯技术的发展改变了传统的信息传播方式,同时也提高了信息的传播速度和准确性,传统的信息传递使用过人力的方式,这种方式容易造成信息的失真,同时信息的传递时间较长,不能较好地满足人们的需求。通讯技术的发展满足了人们对信息传递的要求,实现高校、精确、保密的传递方式,尤其是在商业信息中的应用,极大提高了工作效率,同时保证了信息的安全性。再者电子通讯技术的应用减少了人力的工作,避免了人为因素造成的信息传递错误,同时减少了工作人员的工作量,提高工作效率。另外,电子通讯技术的应用促进了办公室业务的改革,实现了网络办公和远程办公,为人们的生活提供了较大的便利,同时电子通讯技术真正实现了信息的透明化和公开化,保障了各种事务的公开透明,减少了不良问题的出现。
2 电子通讯技术在生活领域的应用
计算机技术的普及为电子通讯技术的发展提供了良好的技术载体,当前计算机技术蓬勃发展,深入到社会的各个领域中,同时计算机技术在人们的娱乐生活中扮演着重要角色,在一些偏远的农村,计算机网络成为人们娱乐的主要方式。电子通讯技术以计算机技术为依托在生活领域应用广泛,电子通讯技术突破了传统空间束缚,改变了传统信息不同的局面,增强了社会各个领域之间的联系,把全世界都串连成了一个“地球村”,通过电子通讯技术可以让距离很远的人进行交流和沟通,同时为人们获取外界信息提供了极大的便利。因此,电子通讯技术在生活领域的应用极大改变了人们的生活方式。
3 电子通讯技术在生产中的应用
电子通讯技术在社会生产中广泛应用,实现了企业内部信息资源的整合,保证了企业的生产效率,提高了企业生产、经营、销售等业务的准确性和及时性。其中电子通讯技术在销售行业的应用,彻底改变了传统的营销模式,客户通过互联网就可以进行产品的验货,而销售方通过电子通讯技术更加准确的预测市场形势变化,并通过数据分析制定合理的发展战略,提高市场和产品的贴合度,从而避免了企业销售出现经济损失,降低了市场风险的威胁。当前对于生产型企业而言,建立强大的销售网络渠道是企业发展的关键所在,而电子通讯技术通过其强大的数据支撑帮助企业实现销售渠道的构建,提高了企业的生产经营,同时通讯技术使先进的生产方式、生产技术都直接呈现给生产商,提升了工作人们的设备操作能力、生产能力,也有助于企业构建产品质量标准体系,全面提高其产品的市场竞争力。
4 电子通讯技术在教育行业内的应用
电子通讯技术在教育行业内的应用增强了教师和学生家长间的沟通,有助于优化孩子的教育环境,当前学校致力于电子通讯技术在教育系统的应用,并把电子通讯技术积极应用到教学活动中,逐步形成了学校、教师、学生、学生家长交流沟通的四方联系平台,学校通过联系平台充分了解教学活动的开展状况,并评估教师的工作质量;而教师可以了解到其教学开展效果,并针对教学中存在的问题修正其教学计划;学生通过平台可以充分表达教学中存在的不足,为教学技术的开展提供参考意见;学生家长更加了解学生在学校的学习动态,并加强与教师的沟通,为孩子学习、成长提供良好的空间。总之电子通讯技术在教学中应用弥补了传统教学的漏洞,打破了沟通困难的束缚,从而增强了教学效果。
5 电子通讯技术在交通行业内的应用
随着我国车辆数量的增多,交通状况不佳的问题逐渐凸显,电子通讯技术的应用提高了交通工作的有效性,从而在一定程度上缓解了交通压力。当前我国的交通拥堵现象严重,引发了交通事故发生率增大,因此加强驾驶室和交通控制中心的联系,有助于驾驶员及时掌握道路交通状况,并通过通信传递的方式来协调车辆通行,有助于驾驶员了解不同道路的状况,从而选择最佳的通行路线,减少交通的拥堵状况。
6 电子通讯技术在政府事务中的应用
电子通讯技术的发展促进了政府事务的公开化和透明化,真正实现了全社会监督政府工作的局面,当前各级政府都建立了相应的电子政务网站,其政府决策以及社会问题调查都进行公开的宣布,例如生活、医疗、教育、民生等问题,政府工作人员都通过通讯平台进行,并增加了和民众的互动环节,充分了解公众的实际需求,从而在政府决策和市政方针的制定中参考民众意见,极大提高了政府工作的有效性。再者政府相应的招聘信息、人事调整以及民众关系的问题,都会在互联网上接收民众的监督,最重要的是开设了民众举报热线,鼓励民众对不良的问题进行举报和监督,真正实现了“阳光下办公”的执政理念。
7 总结
总之,当前电子通讯技术在社会的各个领域中应用广泛,电子通讯技术的应用改变了人们的生活和生产方式,电子通讯技术在生活领域、生产领域、教育行业、交通行业、政府事务中发挥着重要作用,提升了生活质量,同时改善了人们的居住环境,极大促进了社会的发展。
参考文献
[1]赵小莹.电工电子技术的多领域应用[J].数字技术与应用,2014(10).
[2]邓智群.电子通讯技术的多领域解读[J].电子技术与软件工程,2015(04).
[3]稽绍宏.电子通讯技术的多领域应用解读[J].电子技术与软件工程,2013(19).
【关键词】电子通讯设备 可靠性设计 设计指标 实现方案
一、电子通讯设备的可靠性设计要求
电子通讯设备的可靠性,不单单涉及到元器件的设计使用,更包含降额要求、简化要求、冗余要求、健壮要求等,现分述如下。
(一)元器件的选用必须合理
无论是哪种电子通讯设备,其基本组成成分都是各种电子元器件,若是这些元器件本身没有极高的可靠性,组装出来的电子通讯设备又有何可靠性可言?
因此,在元器件的设计使用上,必须严格执行一套标准。首先,在设计上,尽量不要无谓地增加元器件的种类,使其维护与保障过程尽量单一;其次,在使用上必须尽量采用先进的元器件,并保证采购渠道的稳定性与合法性,防止元器件质量参差不齐的情况发生。
(二)设备设计时必须具备降额设计意识
所谓降额,指的是保证设备在运行过程中,内部各元器件承受的电应力或热应力不超过其额定值。通过降额,能够保证元器件工作环境的稳定,降低其故障率,进而减少整个设备出现故障的几率。
一般而言,在设计中,我们必须保证设计按照Ⅱ级降额标准进行,具体为保证通过降额设计,既能够尽量保证元器件运行的可靠性,又能够保证设备充分满足了用户的投资,即,保证降额满足设备的可靠性与性价比的关系。
(三)设备设计时必须具备简化设计意识
一般而言,设备越复杂,其可靠性越低,因此在满足设备正常使用的前提下,因保证其内部设计最简单。这一方面能有效减少故障的出现率,一方面又能保证一旦故障出现,能够以最快的速度进行维修。
其基本原则是:首先,减少单位元器件数量,降低连接复杂度;其次,单位元器件可靠性必须高;再次,尽量采用标准化单位元器件;然后,还应以模块化、集成化为要求进行设计;最后,强化软件功能,弱化硬件功能。
(四)设备设计时必须具备冗余设计意识
所谓冗余,是指设备在某一单元出现故障之后,整个设备还能通过另一单元完成整个工作流程。一般而言,该原则违背了上面三项原则,其基本理念,就是在设计过程中,能够容忍一部分单位元器件出现故障,因此,一般只有在无法进行降额、简化设计,且难以采用更具耐受性元器件时,才优先考虑这一原则。
其基本原则是:首先,根据安全可靠原则,确定冗余的等级、类型要求;其次,根据要求选用冗余方案;再次,根据冗余方案确定配置与管理手段。
(五)保证设备具备一定的健壮性
所谓健壮性,在这里指的是保证设备在使用周期内,能够容忍一定限度的内外环境变更,以最小的消耗,保证设备具备长久运行的安全可靠性。
一般设计原则可遵循QFD开发手段或三次设计手段等。
二、实现电子通讯设备可靠性设计的方案
随着可靠性设计技术的迅猛发展,产生了多种遵循可靠性设计原则的基本方案,其中有代表意义的就是电磁兼容设计、热设计、耐环境设计、软件可靠性设计等,分述如下。
(一)电磁兼容设计
该设计方案的主要内容,就是保证电子设备之间或者其内部元器件之间,不会因为电磁感应出现运行故障。
现以几个例子介绍其应用。首先,在进行电子通讯设备接地设计时,如果接地设备的频率不足1MHz,应该采取单点接地的手段,以防止环路因素引起的电电磁兼容干扰;其次,对敏感设备采取主动屏蔽电磁干扰的手段进行屏蔽设计,以良导体制屏蔽板屏蔽电场,以高导磁率屏蔽板屏蔽磁场等;在滤波设计、瞬态一致设计中,电磁兼容技术也多有涉及。
(二)热设计
热设计方案的主要内容,就是保证元器件运行不被其他元器件运行产生的热量干扰,且不会产生能够影响其它元器件工作的热量。一般热设计需要与电路、结构、维修等其它设计内容综合考虑。
现以几个例子介绍其应用。首先,对运行产生高热的设备,如CPU等,可采用风扇强迫制冷或者自然对流等手段进行散热;其次,对风扇不宜安装,却又需要强迫制冷的元器件,可以采用铜条导热,冷却铜条的间接散热方法;有时我们还需要通过加热、恒温等措施,来保证元器件的工作温度,这同样属于热设计的范畴。
(三)其它设计方案
其它设计方案主要包括耐环境设计、软件可靠性设计等。其中前者包含有三防设计,是目前比较热门的一个话题,例如索尼公司的Xperia Z手机,就采用了相应技术,其它还有抗冲击震动设计等;后者主要针对软件设计,重点在于防止软件层面的系统不稳定。
三、结束语
随着电子通讯技术的迅猛发展,人们对电子通讯设备的运行可靠性越发重视,使得厂商在设计过程中,必须充分考虑元器件的合理选用、降额设计、简化设计、冗余设计、健壮设计等可靠性设计基本要求,为了满足这些要求,就需要设计人员在进行实际设计的过程中,充分考虑到电磁兼容设计、热设计、耐环境设计、软件可靠性设计等多方面内容。
参考文献:
[1]刘颂.电子通讯设备的可靠性设计技术探讨[J].大观周刊,2012(11).
[2]寇晓莹.电子通讯设备的可靠性设计技术探讨[J].黑龙江科技信息,2013(17).
关键词:自动化系统;井下供电系统;数据通讯电路;煤矿机电
一、数据通讯电路的总体设计
井下的电气化元件遥感控制、遥感测试以及遥信、遥调,还有维护功能与扩展性在自动化系统中有一定的高要求,这种标准实现了井上与井下之间高速的信息交换,其井下的供电自动化系统具体的框架可见图1。
(一)井下智能监控系统终端
此供电自动化系统运用单片机的技术来实现井下开关高压情况的参数、状态采集以及对信号发送的控制,485总线负责将状态参数随时传到分站去。
(二)简介数据通讯电路
监控终端、各个分站、中转站、光电适配器和井上数据库,这五个服务器组成了供电自动化系统数据通讯电路。监控终端是通讯电路的门户,各个分站是把监控终端的全部数据由光电信号的形式接进光缆中,中转站也叫中继站,是负责扩展分站的,而光电适配器是用来配合光信号与电信号之间的转换。监控终端上传的数据都会存储到数据库,服务器还会随时记录Web服务器上的各种项目的控制指令。
(三)井上远程监控站
井上远程监控是由数据库服务管理器、Web服务器以及内部用户端组成的,数据服务器在分析和存储井下数据的同时还要发送控制命令。内部用户端可通过局域网对web服务器提出访问请求,Web服务器再向数据库服务器申请访问。
二、数据通讯电路的构成
数据通讯电路作为整个井下供电自动化系统最重要的关键技术存在,必须安全并且有效的进行工作。构成数据通讯电路的是五个子系统,其中的高质的光电适配器所用的是华通公司的ST/SC产品,这项产品的研发是采用先进的技术并高标的金属螺纹进行连接,而其特点非常适用于在煤矿的井下,那种很恶劣的环境中工作所要用到的,因为这种适配器互换性能极好、连接方法也很灵活多变,还有很高的可靠性。电路中其他的四个部分就如在图1中所述的设计。
(一)监控终端数据通讯电路
监控终端针对整体装置的控制是采用单片机而进行的,对于井下高压开关所产生的电压和电流的数据采集也是监控终端控制进行的,当然还要包括在进行高压开关的时候操作合闸和分闸。图2中就是描述数据存储的采集模式,2051从数据存储器RAM中读取数据,然后通过MAX485传送给分站。相反的路径就是,2051接收从MAX485传来的分站控制指令,接着将指令存储在RAM数据存储器中,供单片机进行查询后再执行命令。
(二)中继站和分站的电路
中继站与分站的电路结构有很大相同之处,都是由两片2051及MAX485构成,只有在4号2051对软件的编程方面有所不同,中继站的主要作用就是将井上的上位机所发出的的信号传到井下,并根据指令的要求扩展的各个分站,中继站的左旁边是与光电适配器的光缆相连,而从井上的上位机向井下终端机传送的数据信号要通过MAX485才能转入中继站,这期间要有一个串--并--串的过程,完成转换后还要通过借助光缆向下一段传递,直到分站为止。若中继站与分站地点相同,可以用普通的电线将两者直接相连,也可以用光缆进行连接,这样,中继站和分站的结构会使系统增强扩展能力,更有可能根据普遍需求方便灵活的透过中继站来扩展分站。
4号2051其实是用来连接多台机器进行通讯的关键器件,单片机的结构模式都是主从模式,主机是4号2051,从机是各个监控终端,其结构的具体步骤是:
1.主机与各个数据监控终端要负责的2051都统一将串行通讯方式设置为3。
2.主机接受到寻找地址的指令后,将地址信息中的字节第九位设置成1,再将其发送到各个智能终端。
3.在所有的监控终端里的2051,只能接收到监听状态下第九位数据为1的信息,而所有的从机要在接收到地址后集体进行识别,如果被识别的地址信息与本机相同,那么再进行相应的设置,此时的从机将从监听模式转为通讯模式,把本机的地址发回主机,其他未识别的从机还会处于监听状态。
4.当主机接收到返回的应答信息时,要及时对地址进行再次判断,看是否与发出的相同。若果相符就作出相应的指令后再正式发送数据和指令。
(三)数据库服务器的应用程序
数据库中的服务器其应用程序的开发都是运用可视化的高级编程工具进行的,是利用这种高科技的可视化编程工具里面的串口通讯控件来进行数据的轮番寻找并采集样本,然后将采集数据安全存储到数据库中,在这同时,要查看出“指令数据表”中的控制指令请求,以便与对各方高压开关进行安全有效的控制,比如控制复位、短路情况、漏电现象、监视等试验,还有合闸和分闸,并参数的整定等等。
井上的上位机轮流寻找井下的监控终端的一个程序进行的流程。对高压开关进行轮寻要根据时间的控件来把握,只要应用的程序一启动,时间控件就可以成为有效的设置。
如果进入到时间控件的时间函数后,要先把时间控件设置成无效状态,经过循环,结束后要退出程序,但是退出时间控件时间函数之前要将时间控件重新设置回有效模式,直到时间控件有效以后,所设置的时间到了之后,要再一次进入时间函数,为下一轮的轮寻做准备。
串口通讯程序的功能主要是实现从井上到井下的各个智能监控终端所做的数据轮寻、参数的整定以及高压开关的操作等等,分别分为两种通讯模式进行,一种是文本模式,一种是二进制模式。文本模式中的数据一般都是从串口发出的并且有与之相对应的数据编码;而二进制模式中的数据几乎都是在收发模式下进行收发的,都属于二进制数据串。两者中的二进制模式是经常用于监控程序下控制字节的收发工作的。
三、总结
本文中所介绍的井下供电自动化系统数据通讯电路已经在实际试验中充分的表现出了优良有效的监控性能,而且此电路的数据传送时候的正确率相对来说也比较高。这种自动化系统数据通讯电路所采用的是将中继站与分站分立进行工作的构建方式,这样的分工不仅提高了整个系统的扩展能力,还能确保所有相关数据传输的绝对稳定性。整个自动化系统的设计均是运用全数字化的高科技技术,加强了整个系统的易于维护性和系统扩展能力。
参考文献:
〔关键词〕P2P;语义扩展;关键字关联表;数字图书馆
随着信息技术的发展,数字图书馆的规模不断扩大,文本、视频、音频等流媒体资源急剧扩充,网络规模也不断扩大。为了解决传统客户机/服务器网络结构(C/S,Client/Server)在应对数字图书馆日益庞大的存储量和传输量带来的读者检索体验迟滞、传输速度缓慢的影响,点对点(P2P,Peer to Peer)技术被越来越广泛的应用在数字图书馆中,读者对建立在这种技术之上的数字图书馆检索性能的要求也越来越高,而查询扩展作为信息检索中的一个重要环节,对于改善信息检索中查全率和查准率非常重要。不同于C/S结构,由于非结构化P2P网络具有动态、完全分布式结构的优点,它在数字图书馆检索的应用虽然比较广泛,但仍然具有以下两类问题:(1)P2P中同样存在“词典问题”,即由于大多数用户提交的查询词都是短词,会出现缺少上下文信息而存在语义歧义现象;同时由于自然语言大量同义词的存在,很可能会导致用户所需要结果漏检。(2)传统的基于关键字的查询扩展会把与用户检索词不相似而相关的结果漏检也就是缺乏相关性推理机制,如,“医生”和“疾病”两个词语,尽管相关性很高,但由于其相似性非常低,所以经常被漏检。上述问题归结为一点,就是缺乏对读者检索关键字进行必要的语义信息和推理信息解释。然而虽然之前的基于语义查询扩展方法能够通过本体所提供的良好的层次化结构和推理机制在概念层次上对P2P中节点用户的查询关键词进行必要的解释和推理,但这种语义扩展方式下,由于本体库构建后是静态的,难以适应对新词或未收录词的扩展需求。为了避免上述问题,本文提出一种改进方法,即将关键字关联表和本体技术相结合,该方法首先利用节点本地本体库扩展检索词,然后采用历史查询记录中的关键字关联表再次对原始检索词进行扩展,最终对扩展结果进行权重更新,根据权重值从大到小输出扩展结果,以提高读者对检索结果的满意程度。
1相关理论基础
11查询扩展方法
“查询扩展”概念的提出,最早可以追溯到1986年,学者Van Rijsberge[1]指出“仅限于原查询词来提高系统的检索性能是有限的,必须对原查询进行修改以提高检索性能”,同时他还指出,查询扩展主要涉及原查询词的权重修改和加入与原查询相关的词。目前通过对现有大量国内外文献研究发现,不同学者从不同角度对查询扩展方法进行了研究,主要分为3个阶段:①基于关键字的查询扩展技术。这一阶段又按照扩展词来源不同有全局分析、局部分析、基于关联规则分析、基于用户查询日志分析以及上述方法的任意组合[2-3]。后来学者Song Jin等人[4]指出可以使用标签共现的方法发现扩展词。上述这些方法都是在符号匹配层次上进行的扩展,忽略了查询语义及查询概念之间的语义关联,因而没有充分表达和扩展用户查询意图,也就不能从根本上消除用户查询意图与检索结果之间的语义偏差和用户查询的歧义性问题,同时会出现查询漂移问题。②语义扩展阶段。该阶段主要是把本体技术或概念图等引入到查询扩展中,解决了对初始查询词语义信息的充分挖掘。虽然语义扩展能够清晰的表达用户检索词相关信息,但是单独使用语义扩展的缺陷也是比较明显的,例如,静态性或非即时性以及语料库无关性。③前两个阶段的融合。这时的研究目的是为用户提供个性化的查询扩展,使用的方法包括语义扩展与用户兴趣模型相结合、语义扩展与关联规则相结合、语义扩展与局部共现分析或互信息相结合、上下文感知矩阵与本体相结合、概念图与知网相结合、语义扩展与社会标签相结合等。
目前P2P中查询扩展主要有两大类:基于关键词的查询扩展和基于语义的查询扩展。目前基于关键词的查询扩展研究主要是根据节点用户历史记录进行查询扩展,具体又有两种方式:①分析用户历史查询记录,建立查询关键词与文档用词之间的关联关系,为下一次扩展提供候选词依据[5-6];②分析用户历史记录,建立查询关键词与文档之间的关联关系,可以对传统局部上下文分析技术进行改进[6]。而P2P中基于语义的查询扩展根据语义的表现形式不同,分为两种方式:①基于LSI的查询扩展方法,其主要思想是借助于LSI分别进行本地和远程扩展解决同义词问题,通过对两个扩展查询结果的集合操作解决P2P中存在的查询扩展问题[7];②基于本体的查询扩展方法,主要是指节点用户根据语义词典建立本体库[8]或利用大众标签建立本体库,据此进行查询扩展。
综上所述,可以看出现有P2P中的查询扩展基本上都是把关键字扩展和语义扩展人为地割裂开了,没有把两者相结合起来使用。适应于P2P环境的关键字扩展主要是利用节点关键词关联表进行查询扩展,但这只是根据节点的历史查询记录扩展,缺乏查询词的语义性扩展。而P2P中基于语义的查询扩展难以适应对新词或未收录词扩展的需求。因此,随着科学技术的发展和理论研究的深入,网络的普及和文化交流的日益密切,新词不断涌现,尽管节点本体也在不断地更新发展,但是仍然很难跟上应用的脚步。
2基于关键字关联表和本体的查询扩展
为了解决上述问题,本文提出了一种新的语义查询扩展方法,即将关键字关联表和本体技术相结合应用到P2P查询扩展中,来弥补单独使用基于本体查询扩展的缺陷。关键字关联表建立在每一个节点上,通过记录该节点历史成功查询记录,使初始检索词与最终成功检索用词发生关联关系,下一次将该成功检索用词直接作为扩展候选词使用。这种方法也是为用户提供个性化检索的一种途径。通过该方法可以快速适应新环境的变化,弥补利用本体进行查询扩展的不足。
21关键字关联表的建立
关键字关联表(如图1所示)是根据节点用户历史查询记录,为每一个节点建立一个关键字关联表,每个节点仅存储本地节点的关键字关联表信息,相当于一个同义词词典,只是它是根据节点的历史记录建立的,在搜索时可以作为查询扩展的依据。关键字关联表的构建主要有两种方法,一种建立用户输入的初始检索词和最后一个成功检索词之间的关联关系,另一种是建立用户检索词与成功检索的结果文档所使用的标引词之间的关联关系。(如图2所示)本文使用的关键字关联表的构建采用的是后者。也即将查询词空间(用户检索词)与目标文档标引词空间(成功检索的结果文档所使用的标引词)直接关联起来,建立查询单词与目标文档标引词之间的关联关系,其中关联权重可作为选择查询扩展词排序输出的依据。
22语义扩展架构
利用本地本体库对节点查询词进行初步扩展,然后利用该节点的历史查询记录对初次扩展结果进行再次扩展合并,去掉一些语义相关但实际查询不相关的扩展分支,同时对概念树上各个节点的权值进行修正,只有满足一定权值要求的概念才会被最终选中加入查询,同时使得满足一定要求的只在历史记录集中出现的词也能够被选中加入到最终的查询词中。这种结合的算法克服了单独算法的弊端,提供更好的查询质量。首先,可以过滤一些语义上相关但与实际的文档集合不符合的扩展词,提高查准率和查询效率。另外,使用这种算法能够向查询扩展词集中添加语义概念树上没有收录的扩展词。
基于本体的语义扩展,核心任务是一系列语义推理――同义扩展、语义蕴含、外延扩展及语义相关扩展。本文采用如下方法选取扩展词,并赋予扩展词权值。
定义1基于本体的语义扩展候选词集:利用语义词典WordNet为初始查询词构造概念树。记为CForest{SenseTree1,SenseTree2,…,SenseTree n},其中,SenseTree i表示由查询词的一个词义生成的概念树。根据各个词在概念树中的位置定义的权重,反映在语义方面是扩展词和初始查询词的紧密程度。记为WeightSem(Concepti)=1/distance(Root,Concept),其中Root是初始查询词,distance(Root,Concepti)是从初始查询词到Concepti的最短距离。
定义2关键词扩展候选词集:记为StaCandidates{T1,T2,…,Tm},是与初始查询词最相关的m个候选查询词。按照条件概率的方法计算每一个关联关键字的权值,然后根据阈值排序输出。
设历史记录中包含的文档集为D,查询用词A与文档标引词B的关联权重设为B相对于A的条件概率,
3P2P下一种基于语义查询扩展的检索模型
该模型采用基于超级节点的P2P网络结构,它是一种采用超级节点来管理普通节点的半结构化网络,既具有传统集中式P2P系统的可控性和搜索效率高的特点,又能充分发挥非结构化P2P网络扩展性强、容错性好以及负载平衡等优势。网络中各普通节点在本地超级节点的控制下直接建立连接。超级节点负责本地节点的集中认证和管理,并与其他超级节点构成对等结构,同时作为本地的服务提供者和服务接受者,负责本地节点与其他区域超级节点或一般节点的通信。超级节点负责消息在本组中的转发。本文中选取度数较高的节点作为超级节点,便于资源快速在对等网络中传播。图3基于语义查询扩展的检索模型
从图3可以看出,该模型包括6大模块:
(1)词表管理模块。主要由领域专家构建领域词汇表,同时对相关领域词汇表进行定期维护和更新,它是节点用户对本体存储资源的本体化和规范化描述的基础。
(2)提问处理模块。该模块主要是对用户所提检索问题进行分词处理、词性标注、去掉停用词和虚词等操作,得到具有实际意义并能够反应用户真实检索意图的关键词。
(3)语义标注模块。语义标注是根据有关本体为各个节点上的资源标引概念类、概念属性和其他元数据的过程。目前有三类语义标引的方法,即人工标引、领域文档类型定义和文档模式进行概念映射和标引、利用词汇语义分析进行标引。本文是在第三类基础上进行基于本体的语义标引,通过分析文档特征词汇,建立词汇与本体概念之间的映射,采用领域本体对文档进行领域语义标引。根据领域共享词表和本地本体库,各节点对本地可共享信息资源实现语义标引。
(4)本体管理模块。本体管理模块支持本体的创建和进化,负责抽取节点数据的本体化描述,同时对节点本体中新概念进行整合,对本地可共享信息资源的本体和节点用户进行管理并存放于本体库中。
(5)匹配模块。也即语义相似度计算,它是自然语言处理研究的重要组成部分,是衡量用户查询与资源信息匹配度的标准。传统的概念语义相似度计算方法有基于距离的语义相似度、基于信息内容的相似度计算方法、基于属性的语义相似度计算方法,其中影响语义距离的因素主要有:语义重合度、语义深度、语义密度、语义属性。但凡这3种方法单独使用都会存在不足,目前的研究主要集中在把这3种方法混合使用。
(6)资源搜索模块。由于对等网的网络拓扑结构的不同,其资源搜索的路径选择亦不同。对非结构化P2P来说,通常有:泛洪搜索、BFS、迭代深入、随机游走等。而本文采用的是基于兴趣网络的搜索算法,通过引入兴趣组,减轻了节点查找和路由负担,实现高效搜索和资源定位。当一个提问向量被发送到超级节点处,首先会与该节点进行基于距离的相似度匹配,匹配成功后,依次与属于该兴趣组的普通节点本体库和关联表进行查询扩展,其中兴趣组的构建过程包括3个步骤:①对每个节点资源抽取文件特征向量;②采用K-Means对文件向量空间聚类;③建立兴趣索引表,在超级节点处记录同一兴趣的普通节点ID,在普通节点处记录所属超级节点ID。
4实例验证
以某高校图书馆馆藏图书查询为例,分别以3种不同的算法进行分析,通过对比分析查询结果,对上述说明进行验证。根据文章所述各查询算法的特点可知,关键词搜索方便用于有信息记录的用户;语义是固定的语义库,可用于初次使用系统的用户,只要搜索内容在语义库中便可进行搜索,但不可进行自动的语义库扩展。两者结合可以用户初次检索,并可以自动更新扩展语义库。
关键词搜索适合应用于有信息记录的搜索栏目中,对于首次搜索内容,显示结果会存在不准确,内容不全面的情况出现。
基于语义的搜索是建立在语义库的基础上的搜索方式,对于图书馆系统的部分语义库内容如图4所示。图4图书馆检索系统语义库示意图
以搜索关键词“苹果”为例,进行搜索试验,基于语义库和基于语义查询扩展的搜索结果对比显示,如表1所示。表1检索结果对比表
序号〖〗关键词名称基于语义的查询相关结果个性化推荐结果1苹果《iLike苹果Final Cut Pro X非线性编辑》、《苹果计算机应用》、《苹果电脑玩全攻略》、《苹果电脑完全手册》……《iLike苹果Final Cut Pro X非线性编辑》、《苹果计算机应用》、《苹果电脑玩全攻略》、《苹果电脑完全手册》、《苹果的种植技术》……
【关键词】电子通讯产业 发展状况 技术革新
电子通讯产业主要是开发和生产各种电子通讯设备,另外还包括一些电子的零部件、仪表仪器等相关产业,是随着科技的开发和应用而发展起来的新型产业。但是我国的电子通讯产业相对于其他发达国家来说起步较晚,发展中存在着技术力量的差距和品牌的劣势,加上金融危机和产能过剩等问题的影响,电子通讯产业还面临着极大的挑战,但总体来说市场极具开发潜力。
一、我国电子通讯产业存在的问题
(一)利润率的下降
从20世纪的90年代开始,电子通讯产业就如同雨后春笋般发展壮大起来,产业的规模以及贸易的数量不断增加。但是,电子通讯产业带动其他工业产值的增长速度有所下滑。根据有关统计资料显示,从2012年的9月到2013年的2月份,电子通讯产业所带动的工业产值增加值只有2721.9亿元,对全国其他企业的综合带动率降低到10.5%,与2011年相比一共降低了10个左右的百分点。
此外,电子通讯产品创造的利润也在不断下降,将2012年间的电子通讯产品销售的利润率比与2011年同期产品的销售率相比,降低了8个百分点;我国电子计算机的零配件技术没有达到世界上整个行业的平均水平,从销售利润上来说,电子计算机的利润率也仅仅只有2个百分点,少于整个电子行业的1.2%;尤其电子器件的销售更加不乐观,从2011年开始就一直处于负增长水平,营业的利润仅仅达到了1.5%,整体的下降幅度超过一半利润率,在电子通讯产品中处于最低发展水平。
(二)生产消费结构的老旧化
电子通讯技术的市场培训机构以及消费结构都存在着一定程度的老旧和不完善。主要原因在于数字电视的推广和平板彩电的升级将整个电子行业推向了一个全面升级的新时代,需要市场的大力培养及推广,但是大多数消费者还处于观望态度,对新的产品信心不足;另外,很多电子通讯企业为了尽快适应市场的发展和增加市场的份额,对产品结构进行盲目地调整,这种情况使得企业长期处在一个尴尬的位置,前期的投入状态很长,导致电子通讯产品还没有进入市场就已经瘫痪或者进入市场却没有达到预期的规模效应,使得企业丧失了经营的信心。
(三)产业亏损
从目前电子通讯技术发展情况来看,电子通讯产业还处在一个行业亏损的状态下,且亏损的范围越来越广。从2012年以来,电子通讯行业的经济效益在逐渐下滑,截止到7月份为止,营业总额比上一年下降了4个百分点,亏损的电子企业也达到了四千多个,比上一年增长了约15%,且亏损的总数额达到了139亿元,比去年相比提高了71%。
二、电子通讯产业的发展方向
电子通讯在我们的日常生活中扮演着举足轻重的角色,给人们提供便利的同时也壮大了自身的发展队伍。虽然在发展过程中还存在很多弊端,但是发展前景也是不容忽视的。
(一)计算机市场最具发展潜力
随着电子市场的不断扩大和新科学技术的开发,电子通讯产业逐渐成为了经济全球化条件下至关重要的力量。在电子通讯产业中,计算机产品最有可能成为全球竞争力最大和最有发展潜力的产品之一。计算机及其外部产品在规模上将继续保持优先的地位,另外在计算机产品的综合质量以及售后服务上还需要进一步的完善。在计算机产品的生产过程中,该领域内的重点产品将会有明显的销售突破和进展,自主研发出具有知识产权效益的计算机硬件以及软件产品。提高软件产业发展水平的关键是人才因素,我国有大量的储备软件技术人才,这种优势将给未来的电子通讯产业发展带来质的飞跃,从而使得我国的软件产业成为支柱型的战略产业。因此,政府需要大力引导和扶持。
(二)产业结构的有效调整
为了进一步扩大电子通讯产业的市场规模,提高利润率,需要对产业结构加以调整和完善,注重行业之间的资源有效整合。充分利用各种优势条件,加大资金投入,重点培养电子通讯研发与生产基地,并对那些在国际上具有较强竞争力的企业加强扶持,将整个产业形成一个新的发展链条,以大企业为主体,带动一些中小型企业健康有序地发展。此外,还应该通过企业之间的调整与改组措施,提高创新能力和市场竞争力,创建一套稳定高效的发展机制。
(三)缓解产业区域发展不平衡的矛盾
我国西部地区的电子通讯市场已经逐渐打开,缓解了地区发展的不平衡问题。发展到21世纪的中叶,我国的西部地区电子产品在彩电、手机、计算机等设备的发展优势上加快了结构的优化调整,并逐渐培养一批具有创新能力以及竞争力的集团性企业和研发基地。在此过程中要加强对自主知识产权的宣传力度,使得社会的公共服务体系、企业生产经营以及政府的管理都以数字化的网络体系为基础,促进电子通讯行业的快速稳定发展。
总之,当代社会是信息技术高速发展的时代,电子通讯技术只有不断随着时代的发展而发展,才能迎接来自全球的挑战,可以预见,它的发展前景十分可观。
参考文献:
[1]顾建清.苏州高新技术产业发展的现状、问题与对策[J].苏州丝绸工学院学报,2010(06)
关键词:电子信息;通信服务;计算机网络;数据
电子信息是应用于计算机等现代化技术的信息控制和信息处理学科。主要通过研究信息的处理和获取,以及信息系统与电子设备的开发,设计,应用,集成。现阶段,我国的电子信息工程已经覆盖社会的各方各面,例如电话交换局里将电信号转化为电话信号,手机将我们的声音信号和图像信号转化为电信号。人们周围的网络如何传递数据,这都离不开电子信息工程的技术应用。通过一系列的基础知识学习,对电子信息通讯技术进行研究,能够应用于更先进的技术,从而研发新产品。电子信息,通讯服务是以电子信息产品为主的商品产业。瓷产业类型,主要融合了产业链和技术业务,分化整合的趋势也日益增显。我们需要对电子信息通信,服务行业的管理进行新探索,发现其中的问题,以便解决问题,进一步走向电子信息通信的大数据时代。
一、电子信息通信系统分析
随着我国的电子系统日益完善,科学技术的飞速发展,信息通讯技术的应用范围逐渐扩大。电线传播与天线、微波通信、互联网技术电信系统、卫星通信、光纤通信、无线技术、蜂窝电话技术都是电子信息通信系统的组成部分。在人们的生活与日常办公中,有着重要的影响,改善人们的生活质量,又大幅度地提高了办公效率。随着我国现代科学技术飞跃进步,通信系统的设计应用也不断增多。但电子信息通信技术中的关键技术问题改善,严重影响着电子信息通信系统的质量和应用水平。在电视,广播多媒体等实际应用中,电子信息通信系统占有重要地位,移动通信和卫星通信最为重要。同时,电子信息通讯系统也对计算机技术和生物技术,有着重要的推广作用。
二、电子信息通信的内容
通信内容范围广,主要包括以下三方面内容:网络连接,协议,数据通信。
(1)网络连接:主要是将各种通信设备的体系结构和技术相连接。连接的介质可以是光钎电缆,载波,双绞线,通讯卫星或者是微波。
(2)协议:通过对电子信息通信的协议体系结构进行研究和论述,并对通讯协议体系结构中的,各层次中的各协议,进行分层具体研究。计算机网络是根据网络协议将,地球上独立的,分散的计算机相连接的集合。
(3)数据通信:数据通信,是你高效可靠的手段,传输电子信号,所涉及的具体内容主要包括信号编码,信号传媒,数据链路控制和复用,传输媒体接口。
三、电子信息通讯的常遇问题
随着我国电子信息通讯的普及,它已经成为人们生活,办公的重要组成部分。但是我国电子信息通讯仍然有很多问题,例如:电子信息通讯安全和技术故障。计算机网络故障,主要都是软件设置与硬件连接的问题。关于我国的电子信息通讯安全主要体现在信息泄露和信息篡改以及非法使用网络资源,造成非法信息发生泄露,假冒信息等。
1.技术故障
因为网络故障浏览器无法上网,里有两种关于网络诊断的制定通过具体的步骤,综合运用,可诊断出常见的网络故障。当计算机系统安装完毕,并且将tcp/ip协议同意并安装,可以根据以下几种方法对网络通讯故障进行检测。如果因为设置问题无法上网,可以通过共享网络电话线,或者通过进入浏览器设置后方可浏览。当局域网内计算机访问发生故障,可以在局域网中打印机或文件进行共享,从而提高办公效率。但是也会发生无法访问或共享等情况,这两台机计算机主要通过主机名进行访问,首先应当看这两台计算机是否在这同一工作组内进行工作。
2.信息通讯的安全问题
我国互联网应用飞速发展,网络信息的通讯安全也逐渐产生问题。现阶段的网络信息系统,具有致命的攻击性,开放性和脆弱性。网络信息的通讯安全问题主要体现在:非法信息篡改、信息渗透、非法信息泄露、非法使用网络资源等。因为此类信息都在网络系统上开放,所以必须将此类信息进行安全保护。所以应当从技术方面对通信网络的安全问题,进行解决。从互联网的角度来说,造成网络信息通讯安全问题的主要原因来自于两方面:一方面是,操作系统自身问题,应用服务存在安全漏洞。另一方面则是线路干扰,搭线窃听,非法入侵病毒感染,电子线路,意外原因,信息截获等。
3.造成电子信息通讯安全问题的原因
因为计算机软件核心技术与网络技术尚不成熟,运营管理机制有所缺陷,安全意识淡薄,这是产生了电子信息的通信安全问题的重要原因。
四、电子信息通信的关键技术分析
在电子信息通信系统的大力推动下,人们开始逐渐享受,通信带来的全方位更加快捷便利的服务,使人们的生活质量得到质的飞跃。电子信息通讯主要采用分布式天线系统,改善原来通信信号受干扰情况以及信号弱等,进行有效的改善。在一定区域范围内,安装无线信号处理器,传播距离将进一步的增长,也保证信号处理单元在信号接收以及信号变频方面的功能更加完善。对单元格信息进行收发与处理、变频操作等,以此保证核心处理单元的功能得到提高。等电子信息处理单元收到信,可以通过同轴光缆和光纤将信息进行处理。目前我国的分布式移动通信,主要通过两方面来完成:增加信号接收的系统数量,实现分析全部无线电视信号并处理,将数据进行接收处理和应用。另一种方式则是将信息接收单元进行发射,与其他单元相对应的上行链路信号,但区域范围内所安装的信号,当然在对信息进行接收和处理时,会发射下行链路信号。核心单元在接收信号时,会完成信号处理,此种方式操作简单,实用性强。但是在信号传输过程中较为复杂,并且容易受到其他信号的干扰,所以这也限制了电子系统的容量增加。
五、电子信息通讯问题的解决方案
可以通过计算机网络在技术上实现电子通讯系统的安全管理。进一步确保电子信息通讯系统的安全可行性,可以通过个人网页信息的访问以及运行情况,进行网络授权以及网络监测。可以采用防火墙和杀毒软件对安全漏洞进行防控。防止非法用户的非法操作,保障信息和文件目录的安全。信息管理员应当对网络系统进行全方位的监控,对网络资源进行方向性的记录。服务器应当记录非法登陆、非法访问等操作,用声音或者是图像形式进行记录,以此来警示系统管理员。不要自动记录公司网络系统的次数,如达到所设定数值,账户应当进行锁定,从而保证网络系统的安全。当然各种举措也不用,不一定会是网络通讯得到安全防护,所以必须将网络上的计算机,实施各种安全措施,其所面临的风险将会少一些,安全级别也会随之增加。
1.加强防控安全技术
可以通过保障计算机安全,来实现信息安全防控。主要内容有:系统防火墙软件的更新,保障网络系统漏洞补丁升级与修补更新,增加用户身份认证。通过网络信息身份认证技术减少或阻止非法用户的登录匿名操作。当用户进行服务器访问时,可以要求用户提供有效用户名或者账号、密码,通过此种方法加强用户的身份验证。
2.加强电子信息的访问控制
通过对电子信息权限的控制,阻止某些非授权用户对信息的肆意修改、浏览、破坏。
六、增设防火墙技术
该项技术数据包括:过滤技术、服务、应用网关等。防火墙的连接外网包过滤路由器,可以用来防止外界网络的攻击。包过滤路由器,可以接受这种主机数据。这样对外网内部网是不可见的,所以进入者必须,通过主机与路由器,方可进入内网,这种方式是目前最为安全的举措之一。
七、结束语
随着我国电子信息通讯技术的发展,大力推动了我国信息产业,也深刻影响了当代的金融业发展。我们必须充分认识到电子信息建设是一个复杂的系统工程,应当做好充分论证考虑,当前业务需要,并兼顾未来发展的大趋势,结合科学进步等因素。将电子信息通信发展为安全,可靠,具有灵活性,延续性和扩展性的网络,最大程度上的发挥自身的资源与应用。
作者:陈健强 单位:江门市信通通信工程有限公司
参考文献:
[1]彭兴会.电子通信系统关键技术问题分析[J].信息通信,2013(08):178-179.
论文摘要:本文从现有存储式电子压力计的技术现状出发,分析了在井下高温、高压、远距离条件下,实现压力、温度数据实时可靠采集、传输、分析的压力计——直读式电子压力计的数据传输方案和实施,并从技术需求分析、通讯方案选择、单芯远距离传输、曼彻斯特码编解码的软硬件设计等方面,对直读式电子压力计数据传输方案进行了深入研究。试验数据分析结果表明,本文研究结果解决了直读式电子压力计的关键技术,增强了电子压力计在油田测井领域的市场竞争力。
一、引言
目前存储式电子压力计已广泛应用于国内各大油田高温井下压力和温度的测量。存储式电子压力计在工作过程中,仪器内的单片机系统和各种传感器共同完成井下压力和温度的采集,并以数字量形式存储于电可改写型存储器中,待测试过程完成后,再将压力计返回地面,用专门配套研制的数据回放仪与压力计连接,通过软件和硬件接口通讯进行数据的接收、回放和处理,使用很不方便,影响生产。
因此,为克服存储式电子压力计的上述缺点,提高油田生产效率,提升电子压力计在油田测井领域的市场竞争力,必须研制在井下高温、高压、远距离条件下,实现压力、温度数据实时可靠采集、传输、分析的压力计——直读式电子压力计。
二、直读式电子压力计技术需求分析
(一)功能及主要技术指标要求
直读式电子压力计实现井下压力和温度参数的测量,并将测量结果通过单芯铠装电缆实时传送至地面解码控制仪,主要技术指标要求如下所示。
a)压力测量范围:(0~30、45、60、80)MPa;压力测量误差:0.04%F.S;
b)温度测量范围:(-20~+150)℃,测量误差:±1℃;
c)传输距离不小于6000m;通讯误码率1.0×10-7。
(二)基本方案及工作原理
直读式电子压力计由井下电子压力计和地面解码控制仪两部分组成,其中井下电子压力计由压力传感器、温度传感器、信号放大电路、模数转换电路、单片机系统、编码电路、数字通讯接口电路和装载于单片机系统中的相关工作软件组成,解码控制仪由解码电路、通讯接口电路、通用计算机(油田配置)和相关工作软件组成。
工作过程中,井下电子压力计由地面解码控制仪通过单芯铠装电缆提供能源,温度和压力传感器分别将环境压力和温度转换为电信号输出,该电信号经放大和模数转换后由单片机系统进行数据实时采集和处理,然后按一定周期经数字通讯口输出。井下电子压力计和井上解码控制仪之间通过单芯铠装电缆连接,解码控制仪中通讯接口电路接收井下电子压力计输出的压力和温度数据,并经解码后输入计算机中进行实时分析和处理。
三、数据传输方案选择
设备之间数据通讯通常有并行通讯和串行通讯两种方案,并行通讯的缺点是传输距离短,通讯信道所占点号多,而串行通讯与之相反。根据井下电子压力计与井上解码控制仪的数据传输特点,需选择串行数据传输方式。
在曼彻斯特编码中,用电压跳变的相位不同来区分逻辑1和逻辑0,即用正的电压跳变表示逻辑0,用负的电压跳变表示逻辑1。
在油田测井中,井下电子压力计在井下采集大量信息,并传送给地面解码控制仪;但井下电子压力计到地面解码控制仪这段信道的传输距离较长且环境恶劣,常用的NRZ码不适合在这样的信道里传输,而且NRZ码含有丰富的直流分量,容易引起滚筒的磁化。曼彻斯特编码方式使得信号以串行脉冲码的调制方式在数据线上传输,和最常用的NRZ码相比,消除了NRZ码的直流成分,具有时钟恢复和更好的抗干扰性能,这使它更适合于从井下到井上的信道传输,因而在井下电子压力计和地面解码控制仪之间选用曼彻斯特编码使数据传输可靠性更高、传输距离更远。
四、曼彻斯特码编码软硬件设计
每一周期井下电子压力计需将采集到的压力和温度两个参数分别进行曼彻斯特编码方式输出,井下电子压力计与地面解码控制仪之间按如下通讯协议进行。
a)压力与温度均以字为单位进行传送,先发送压力字,后发送温度字,一个压力字和一个温度字的组合称为一个消息;
b)每一个字由20位组成,第1~3位为3个起始位,第4~19位为16个数据位,第20位为奇偶校验位;
c)压力字3个起始位电平为先高后低,温度字起始位为先低后高,高低电平均各占一位半,压力字与温度字校验位均采用奇校验;
d)传输的波特率:5.7292kbps(175μs/位),传输一个消息共耗时3.5ms。为保证数据传输可靠性,井下电子压力计同一消息在一个采样周期内重复发送两次,地面解码控制仪根据校验位判断每个字的正确性。
由单片机编程输出两路I/O控制信号,经过滤波电路、运放电路、整型电路后,产生曼彻斯特编码双相电平信号,并经单芯铠装电缆送至地面解码控制仪。为满足曼彻斯特编码格式及井下电子压力计与地面解码控制仪之间的通讯协议,井下电子压力计软件采用如下的编程方式输出波形。
a)压力字同步头为262.5μs高电平后跟随262.5μs低电平,温度字同步头为262.5μs低电平后跟随262.5μs高电平;
b)若数据位为逻辑0,则在87.5μs低电平后跟随87.5μs高电平;
c)若数据位为逻辑1,则在87.5μs高电平后跟随87.5μs低电平;
d)校验位的波形产生方式与数据位相同。
五、曼彻斯特码解码软硬件设计
地面解码控制仪需将井下电子压力计输出的曼彻斯特码进行解码,并按通讯协议用软件将接收到的曼彻斯特码数据转换为井下电子压力计测得的压力和温度数据,即地面解码控制仪中的解码过程为井下电子压力计编码过程的逆过程。曼彻斯特码解码过程可分为如下三部分:
a)同步字头检测,并辨别其为温度数据还是压力数据。
b)对曼码形式的数据进行解码,从曼彻斯特码波形中分离出同步时钟,并将时钟和数据进行处理使曼码数据转化为非归零二进制数据。
c)将串行数据转化为并行数据,并进行奇偶校验,以检验数据传输的正确性。
经过几千米铠装电缆传输上来的数据,幅度衰减到毫伏级,因此井上需要精密的解码电路,才能保证数据传输无误码率。井下传输上来的数据经过滤波电路、精密运算放大器、双D触发器输出曼码波形给单片机,经过单片机的程序转化为井下的压力与温度数字量。
六、试验结果
直读式电子压力计首台产品完成厂内试验后,到油田用8000m的铠装电缆连接井下电子压力计和地面解码控制仪,将电子压力计下放到井下6500m的深度,在温度高达150℃、压力为30~60MPa的油井中测试压力和温度。在三次连续5个小时的测试过程中,数据传输准确可靠,没有出现丢点现象,误码率为零。
七、结束语
试验数据统计分析结果表明,本文研究结果解决了直读式电子压力计通讯方案、通讯协议、单芯远距离传输、曼彻斯特码编解码软硬件设计等关键技术,增强了电子压力计在油田测井领域的市场竞争力。
参考文献:
关键词:电子天平;通讯接口;计算机;程序设计
中图分类号: {G354.46} 文献标识码: A 文章编号:
随着传感器技术和微处理器技术的发展,高性能的电子天平相继产品化。例如:BS210S型称量为210g,读数精度为0.1mg,BS21S型的称量为21g,读数精度为0.01mg,属标准型精密天平;超微量天平的读数精度最高可达一亿分之一克,比最佳的机械式微量分析天平高出3个数量级。
电子天平最大特点是操作简单;测量快捷,数秒钟便可显示称量结果。它还具有多种功能,例如:自动故障检查、全自动校准功能、超载自动保护、RS-232通讯接口等。
本设计在分析电子天平RS-232通讯接口的条件下,给出了电子天平和计算机通讯线缆连接方法,利用可视化编程语言Delphi 7.0设计了电子天平和计算机通讯接口程序,实现了电子天平与计算机之间的双向数据传输,把称量信息输入计算机、进行数据处理和远程显示等,构成了工程中的自动定量测试、存储系统,为实验室研究和科学研究提供方便可靠的自动采集数据功能,测量结果能够更好地融入相关的测量系统。
一、通讯接口连线设计
电子天平的数据接口采用RS-232C串行接口,通讯握手方式可设为硬件方式或软件方式,数据接口使用25引脚的D-Sub Female连接器;而计算机上一般有RS-232串行接口,采用9引脚的D-Sub Male连接器。根据电子天平和计算机通讯握手方式的要求,硬件方式需要有发送数据、接收数据和接地线,还要辅助数据线清除发送、数据终端准备才能实现;软件方式仅需要TxD、RxD和GND就可以通讯,所以选购25引脚的D-Sub Male连接器和9引脚的D-Sub Female连接器,各引脚之间按照图1所示接线方法连接,就可以满足上述两种握手方式的要求,数据电缆的屏蔽线和两端连接器的金属外壳相连,就可以构成用于电子天平和计算机通讯的连接电缆,其中电子天平数据接口的8和15引脚可以连接一个远程按钮,用于远程控制电子天平的数据输出、校正等。
二、通讯控制命令
电子天平的通讯控制命令基本相同,但不同型号的电子天平还是有些差异,应根据电子天平的型号有所选择。电子天平的控制命令格式:Esc!CR LF,其Hex代码为:1B*0D0A,其中,!为控制字符,*为控制字符!所对应的Hex代码,控制字符及其功能如表1所示,例如:计算机请求电子天平发送数据,只要从计算机串口输出打印控制命令Esc'P'CR LF的Hex代码1B 50 0D 0A即可。
电子天平的功能命令格式:Esc%X_CR LF,其中,%X为命令参数,另有功能命令及代码。计算机发送Hex代码,就可以相当于使用电子天平上的CAL功能键。
若采用软件握手方式,必须采用Xon/Xoff协议[4],而Sarto-rius电子天平在采用Xon/Xoff协议上没有特殊的要求,只要在发送命令前发送Xoff(Hex代码0x13),而在传送命令结束之后发送Xon(Hex代码0x11),这样才能准确的传输命令和数据,所以在计算机中发送打印控制命令变为Xoff Esc'P'CR LF Xon,其Hex代码变为13 1B 50 0D 0A 11即可,其他命令也可以类似的传输,以实现相应的功能。
三、安装SPComm通讯控件到Delphi系统
不论采用何种编程语言,实现串口通讯通常有几种方式:(a)利用Windows API通讯函数,该方法使用面广,但编程专业化程度高而且比较复杂;(b)利用标准通讯函数,直接对串口进行操作,需要了解通讯接口硬件电路结构原理;(c)使用Mi-crosoft通讯控件MSComm,或使用第三方通讯控件SPComm、Cserial等,该方法通用性强,开发难度较低。
本设计中使用SPComm通讯控件,先在Delphi系统中安SPComm控件。在Delphi 7.0环境中,选Component->InstallComponent菜单,在Install Component对话框中,Browse到SP-Comm.pas文件,确定即可进行Package编译安装,SPComm控件被安装到Delphi的System选项卡中。
建立Delphi工程文件,并申明全局变量用于接收数据、发送指令、显示结果:(a)接收数据数组,RecBuf:array[1..22]ofbyte;(b)发送数据数组,SendBuf:array[1..6]of byte;(c)接收数据的字符串,DataString:string。
四、初始化并启动串口
选择通信使用的串口,确定通信协议,即设置波特率、校验方式、数据位、停止位等属性,分别设置电子天平通讯接口和计算机串口的参数,确保它们的参数一致。
在编写基于串口的计算机通讯软件时,通常需要由计算机向电子天平发送命令和有关数据,以控制电子天平的操作,具体的操作指令应根据不同型号电子天平的相关指令。利用串口控件向电子天平发送数据13 1B 50 0D 0A 11,电子天平执行打印命令,输出电子天平的测量结果。
五、接收电子天平串口数据
进入90年代以后,以计算机技术、通讯技术和网络技术为代表的信息技术的迅猛发展和广泛应用,引发了全球范围的“信息革命”。信息技术正日益渗透到社会生活的各个方面,对人类社会的进步和发展产生了深远影响。毫无疑问,信息技术革命也必定对传统会计和审计都产生巨大的影响。
事实上,信息技术的迅猛发展对我国会计和审计同样产生巨大的影响,各种信息技术在经济活动中得到广泛应用,有越来越多的企事业实现了会计师电算化,利用会计信息系统、电子数据交换系统、电子商务系统、电子交换系统等来处理商业、贸易和财务业务的各种电子订单、货单、付款单、收据、发票、银行结算单等。所有这些都影响着我国注册会计师的执业水平和质量。因此,在未来一个时期内,以图象处理(即通过计算机扫描把纸面文件转换为电子文件或数字图象)为代表的十五项技术将对注册会计师产生巨大的影响。
这些项目是基于它们对会计与审计、咨询与财政、税收、操作四个领域的影响程度的不同而排列的,每年负责写出该目录的是协会下属的信息技术研究委员会。在编写过程中,他们不仅考虑了每项技术将对注册会计师职业环境带来的风险和暴露程度,而且考虑了这些技术在各个领域的实施将对财政收入、组织和个人的创造力及效率带来的潜在的影响。同时,他们也评价了每项技术的发展阶段、可接受性和被注册会计师运用的程度,其中涉及到已被广泛应用的新兴技术。
该项目录所涉及的技术如下:
1、图象处理
通过扫描把纸面图象转换为电子文件。公司在内部和外部都要经常地转换这些数字图象。这项技术可显著提高工作效率。然而,传统可得到的纸面上的备用资料即将消失。注册会计师最关心的是数据的有效性和完整性。因而,对这种转变实行自动质量控制就变得更为重要。
2、电子数据交换
在两个或更多的商业实体之间使用标准格式自动执行电子商务交易,在更大程度上依赖于第三方和运用软件对交易和数据文件实行的控制。电子数据交换相对传统商业来说是一项伟大创举,随着计算机更多地进入交易,数据的风险也在增加,商业伙伴将更密切地关注合同是否被遵守。注册会计师在对电子数据进行审计时,一定要考虑单一电子审计轨迹的充分性和适当性。
3、信息系统安全
注册会计师行业、公司和其他组织需要建立相应的政策、程序和方针,以限制对合法用户信息系统的非法侵入。
4、电子商业
使用计算机和通讯技术把多个企业联系在一起。这种技术通过提供实时处理信息来保持公司的竞争优势。在对电子商业进行审计时,审计师不仅要考虑审计线索的充分性,而且要充分估计系统控制的风险。
5、通讯技术
使用调制解调器、网络、网关、通讯的技术对数据、文件、声音、图象和信息进行打包和传送的过程。这项技术使得业务能够实现分权操作,而且可把市场扩展到世界各地。通讯技术常会带来安全问题,因而需要实行额外的控制以防信息被非法存取。
6、工作流程技术
使得工作组可移动和管理相互的信息。由于责任的重新分担消除了特定的控制,因而需要重新评价客户的内部控制。
7、区域网络技术
通过数据通讯技术连接不同地理位置的计算机共享资源。网络通过提高多个系统的可存取性获得比单个计算机更高的效率。然而,交易的最初来源变的更加难以辩认。因而,有必要采用独特的审计并考虑安全性和可行性。
8、集成处理和群组工作
允许组内用户检查和更新文件实现合作。在对软件产生的文件审计时,由于随着参与者数量的增加,受托经济责任会更加难以保证,注册会计师要保持足够的怀疑。
9、客户—服务器技术
在两个或更多的计算机之间分配处理功能,它不仅保证了独立设计、实施、维持和对应用进行控制,而且保证了处理和通讯的更高效性。与大型的主机不同,它不存在单一的控制点。因而很难保证交易的可信性。
10、职能软件技术
用于查询数据库、系统、网络的软件。
11、企业作业再生工程(业务过程重组技术)
把信息技术和持续改进联系起来的方法。完整的业务过程应当被仔细研究和重新设计。内部审计机构有必要在早期介入决策和实施过程。
12、计算机邮件技术
各种各样缩短应答时间的技术,包括声音邮件和电子邮件。
13、专家系统
集中人工智能用于决策过程的形式。专家系统被用于审计过程中。注册会计师需要掌握专门的技能运用专家系统的数据进行查询并产生定期的报告。
14、速答系统
对顾客不断变化的需求进行列快应答的商业策略。有许多技术支持快速应答。譬如,销售点交易处理、扫描、电子数据交换和自动更新补充等技术。快速应答是一项伟大的创举,注册会计师需要重新估计系统的风险。