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监督管理工作。基本程序要求项目建设单位应在工程开工前,依法向项目所在地质量监督部门申请办理质量监督手续,并提交《公路工程质量监督申请书》及附件内容,对符合基本建设程序的工程项目,经现场审核后根据项目实际情况下发《质量监督通知书》及《监督计划》。对于未办理工程质量监督手续或未经受力进行监督的工程项目不得开工建设。交通基本建设工程只有严格执行监督审核程序,才能从源头上有效的遏制质量监督管理过程中出现的漏洞。
项目在实施的过程中要严格依据质量监督通知及监督工作计划实施监督,对各参建单位在质量管理行为、施工工艺、实体质量控制情况进行监督检查。
引进三个关键阶段工程质量专项检查,对工程三个关键阶段进行监督检测:第一关键阶段路基、结构物下部;第二关键阶段路面底基层、基层、结构物上部;第三个关键阶段路面面层、交通安全设施。
为了更好的贯彻落实交通运输部颁布的公路工程竣(交)工验收办法及实施细则的相关要求,做好河南省工程竣(交)工验收工作,河南省交通厅下发了《公路工程竣(交)工验收办法实施细则》及各类规定,规范了公路工程竣(交)工验收、质量检测和质量鉴定的工作程序、方式。
质量监督过程中监督机构通过建立各项施工应急反应机制,按照对质量事故处理“三不放过”的基本原则和项目分级管理权限,及时对工程质量事故进行调查取证及后期处理。
监督工作执行标准。认真贯彻落实交通运输部《公路工程质量监督规定》,加强工程建设项目的全过程管理,以确保工程质量为中心,强化工程质量监督检测,努力使质量监督工作实现法制化、规范化、科学化和程序化;抓好行业管理与专业技能培训。如加强现场监督检查,抓关键、差重点,全面提高工程质量水平。继续加强质量监督队伍的自身建设,在不断提高质量监督人员业务素质和工作水平的基础上,从工程质量管理制度的制定及运行效果着手,以抓质量管理为中心,查质量行为为切入点,检验实体质量为突破口,对工程实体、施工工艺、质量管理方面的质量通病逐项检查,强化过程控制,发挥业主主导责任作用。督促监理、施工单位内部质量保证体系良好运转,确保工程质量监督检查覆盖率。
明确监督工作重点。在公路工程的施工过程中,首先要对参建各单位的质量保证体系进行监督检查。看看体系是否完整和健全。加强工程现场基本管理,加大对监理、施工及实验检测从业单位和从业人员现场履约情况的监督检查力度,根据部省级要求的信用评价管理办法建立信誉档案,对从业人员的无序流动进行有序管理。
要严把工程监理工作关,抓好监理工程师及驻地旁站监理人员对工程质量、进度及投资管理工作的控制能力,监理人员的工作做得到不到位,会直接影响到工程质量的好与坏,因此监督监理工作是监督工作最首要的任务。
对关键工序、重点部位、隐蔽工程的质量监督检查为重点,有效治理工程项目建设工程实体、工艺、工程质量监督管理方面存在的通病问题,积极开展各种类型的专项及监督抽查活动。
对工程所需的原材料、半成品的质量进行检查和控制。首先要求施工单位人员配备、组织管理、检测程序、方法、手段等哥哥环节上加强管理,明确材料的质量要求和标准。实行“三检”制。在施工过程中,每道工序必须执行“三检”制,且有施工单位质监部门专项质检员验收,然后经监理人员验收、签字认定,方可进行下道工序的施工。如果施工单位没有进行“三检”或专职质监人员没有签字,监理人员要拒绝进行下道工序施工。
为了适应现代科技信息化的发展需要,质量监督机构的工作人员还应努力学会并掌握利用现代计算机科学技术作为现代化管理的重要手段,逐步实现工程监督管理方法科学化。建设过程中的监督管理总的说是以施工主体为主线,以工程主体结构的验收和随机抽查监督为主要形式,把各主体的质量行为和活动结果纳入监督管理,还要将环境质量的监督贯穿于各个监督的全过程,环境质量也是质量监督中的重要组成部分之一。通过施工中的监督,以保证各主体的质量行为规范,使工程建设过程中质量始终处于受控状态,确保施工过程中的工程质量。
工程竣工后对于质量的监管则是该工程能是否顺利投入使用并发挥其使用价值的最后阶段,其实也是整体检验质量安全最完整的阶段。是质量监督部门至关重要的一箱工作。为了能使监管工作顺利合格的完整,在过程中我们应严格按照相关政策法规,秉公办理,依照事实说话,以数据监测为手段,确保质量鉴定结果的真实有效。首先,要对应按照部颁《公路工程竣(交)工验收办法》规定对已完成的各分项工程进行检查,保证不符合质量标准的工程不投入使用。其次,要及时地督促施工单位严格对竣工验收资料进行审查、监督。第三,要对责任期内遗留的问题进行整改的监督。
一、报送时限要求
每月末由各目标责任单位对照目标责任书,认真填写目标完成情况进度表,于次月5日前报区目标办(区发改局216室)。凡是明确办理时限要求的目标管理事项,目标责任单位必须按照时限办结;不能按照时限办结的,要及时说明原因:对未明确办理时限的,目标责任单位视情况适时上报工作进展情况;遇到紧急、特殊情况要随时报告。
区发改局目标办要发挥好宏观监控指导作用,及时收集、整理、研判目标完成情况,对有可能出现的苗头性、倾向性问题要及时进行分析预测,查找原因,制定应对措施,并会同区委、区政府督查室进行重点督查,向有关单位发出预警通报,下发督办或催办通知单,限期整改落实。每季度末由区发改局目标办向区委、区政府提交季度目标完成情况报告,并就下一阶段目标管理和考核工作提出意见建议。
二、工作要求
【关键词】 等级保护 电力调度 管理制度
引言
我单位开展了信息安全等级保护安全建设整改、等级测评等工作。然而,随着整改进程的深入,建立规范、高效、安全的信息系统运行维护和管理体系,如何将等级保护中的管理制度与本单位自身的安全生产、班组文化等制度结合,给管理工作带来了新的挑战,通过建立等级保护管理制度体系能够更全面的提高电力调度系统运维管理层次,实现信息系统、数据资源集成整合和综合高效利用,支撑实现电力调度的信息化发展目标。本文结合笔者在信息安全管理中的实践和理解,对等级保护管理体系在工作中的应用提出一些个人的想法,供读者借鉴。
一、建立等级保护制度体系目的和意义
为更好的提高信息安全保障能力和水平,依据《信息安全等级保护管理办法》(公通字[2007]43号)、国家电网公司《信息系统安全等级保护建设的实施指导意见》(信息运安[2009]27号)、《SG186工程信息系统安全等级保护验收标准(试行)》(信息运安[2009]44号)、《关于加强电力二次系统安全防护和等级保护工作的通知》(调自〔2012〕65号)等要求。进一步加强电力调度系统重要信息系统的安全保护,落实国网公司关于信息安全等级保护和安全防护体系建设的总体要求,我单位开展了信息安全等级测评和整 改工作。
二、等级保护管理制度体系分析
等级保护管理制度体系提供了对组织机构中信息系统全生存周期过程实施符合安全等级责任要求的管理,包括落实安全管理机构及人员,明确角色与职责,制定安全规划、开发安全策略、实施风险管理、进行监控、检查,处理安全事件等,具体落实在要求则体现在等级保护测评指标中,等级保护管理要求如图1所示。
三、等级保护管理体系建设实践
在具体落实管理体系过程中,应结合原有的信息化管理制度,贯彻建立管理制度文件层级化和流程化管理概念,将方针策略、管理制度、操作规程和记录表单等文件科学的管理运作;将信息化安全管理方针策略定义为一层策略文件;将沟通管理、信息化人员管理、授权与审批管理、文件规范性管理、介质管理、资产管理、网络管理、系统管理、安全事件与应急管理、备份与恢复管理等方面定义为二层制度文件,落实一层文件中涉及的各方面运维和安全管理内容;将信息化运维管理的操作指导规范等定义为三层流程文件,支撑二层制度文件的具体操作;将所有信息化运维相关的表格定义为四层表格文件,落实并规范化所有运维操作,融合和动态的管理当前使用的管理制度体系结构,如图2所示。
3.1安全管理的原则
1)基于安全需求原则:组织机构应根据其信息系统担负的使命,积累的信息资产的重要性,可能受到的威胁及面临的风险分析安全需求,遵从相应等级的规范要求,从全局上恰当地平衡安全投入与效果;
2)主要领导负责原则:主要领导应确立其组织统一的信息安全保障的宗旨和政策,负责提高员工的安全意识,组织有效安全保障队伍,调动并优化配置必要的资源,协调安全管理工作与各部门工作的关系,并确保其落实、有效;
3)全员参与原则:信息系统所有相关人员应普遍参与信息系统的安全管理,并与相关方面协同、协调,共同保障信息系统安全;
4)持续改进原则:安全管理是一种动态反馈过程,贯穿整个安全管理的生存周期,随着安全需求和系统脆弱性的分布变化,应及时地将现有的安全策略、风险接受程度和保护措施进行复查、修改、调整以至提升安全管理等级,维护和持续改进信息安全管理体系;
5)分权和授权原则:对特定职能或责任领域的管理功能实施分离、独立审计等实行分权,避免权力过分集中所带来的隐患,以减小未授权的修改或滥用系统资源的机会。
3.2管理制度体系框架构建
3.2.1工作目标
建立安全管理组织并落实各个部门信息安全责任人,明确组织内各机构人员责任和工作职能,确定信息安全管理体系方针策略,编制形成信息安全方针策略文件。
3.2.2建立信息安全管理组织
(1)建立信息安全管理组织架构
信息安全领导机构:供电公司信息化领导小组,主要负责对单位信息安全制定总体安全策略、监督和协调各项安全措施在单位的执行情况、设立落实信息安全责任。由供电公司分管领导担任组长,小组成员为各个部门负责人组成。
(2)明确各相关机构和岗位角色的责任和职能
建立相应的职责文件,明确各相应领导、部门、岗位的职责。调度通信中心应设立信息安全工作的各关键岗位,如安全管理员、网络管理员、操作系统管理员和数据库管理员等,并将之与班组人员结合,并重视信息化人员的培养。
3.2.3确定安全管理总体方针策略
安全管理方针策略是为组织的每一个人提供基本的规则、指南、定义,从而在组织中建立一套信息资源保护标准,防止员工的不安全行为引入风险。同时,还是进一步制定控制规则、安全程序的必要基础。应当目的明确、内容清楚,能广泛地被组织成员接受与遵守,且要有足够灵活性、适应性,能涵盖较大范围内的各种数据、活动和资源。可以使员工了解与自己相关的信息安全保护责任,强调安全对组织业务目标的实现、业务活动持续运营的重要性。
安全方针策略属于高层管理文件,简要陈述信息安全宏观需求及管理承诺,应该篇幅短小,内容明确。信息安全方针应当简明、扼要,便于理解,至少应包括以下内容:
(1)信息安全的定义,总体目标、范围,安全对信息共享的重要性;
(2)管理层意图、支持目标和信息安全原则的阐述;
(3)信息安全控制的简要说明,以及依从法律、法规要求对组织的重要性;
(4)信息安全管理的一般和具体责任定义,包括报告安全事故;
(5)信息安全策略的主要功能就是要建立一套安全需求、控制措施及执行程序,定义安全角色赋予管理职责,陈述组织的安全目标,为安全措施在组织的强制执行建立相关舆论与规则的基础。
3.3管理制度体系策略建立
3.3.1工作目标
建立覆盖信息工作的全部文件,包含安全策略、制度、规定规范、表单,完善所有活动流程管理。
3.3.2建立体系策略制度文件
信息安全策略是组织信息安全活动的最高方针,需要根据信息工作的实际情况,分别制订不同的信息安全策略。应该简单明了、通俗易懂,并形成书面文件,发给单位内的所有成员。同时要对所有相关员工进行信息安全策略的培训,以使信息安全方针真正植根于单位内所有员工的脑海并落实到实际工作中。根据本单位实际情况,建立的策略文件,所有文件均需进行论证和评审。
(1)信息安全管理策略
作为所有系统的指导性方针文件,提供信息安全的基本规则、指南、定义。依据本策略应制定各管理制度、操作和使用规范。
(2)系统运维安全管理策略
作为所有系统运行维护的指导性方针文件,提供系统安全运行维护的基本规则、指南、定义。依据本策略应制定系统运行维护中相关的各种管理制度和规定,以及控制各项活动的记录表单和审批流程。应覆盖机房、网络、系统、资产、备份、日常运维等所有运行维护工作的范围。
(3)系统建设安全管理策略
作为所有信息化工作建设的指导性方针文件,提供信息工作相关的建设安全管理的基本规则、指南、定义。依据本策略应形成项目管理、采购管理、工程实施管理、测试及验收管理等建设管理的全过程管理制度,相应的控制表单和审批规定。
(4)人员安全管理策略
由于在系统、运维、建设方面已经对人员在该活动中的行为做了要求,人员安全管理主要需要考虑的问题是录用、离岗、保密、教育培训、考核及外来人员方面的管理,也可以直接制定比较详细的人员安全管理制度。
(5)管理流程
梳理并完善各种活动的详细流程图,任何针对信息系统的活动均有流程可依据进行控制管理。如事件管理流程、变更管理流程等。
(6)其他辅助制度
建立辅助文件,如对以上策略、制度、表单等进行管理的文件管理制度、保密制度、信息规定等。
3.4管理制度体系运作落实
3.4.1工作目标
逐项实施,直至体系全面运行,监督落实安全策略制度,找出体系中的不适用和缺陷。
3.4.2实施
经过第一和第二阶段的工作,理论上单位已初步形成完整的信息安全管理体系,但体系是否能正常运作发挥作用,需要对体系进行验证,验证的方法就是运行体系。
体系的运行分几步进行:
对通过论证评审的文件,通过正规渠道正式发文的方式进行,的文件根据情况决定是否采取“征求意见稿”或“暂行”;
文件前召集相关部门的负责人学习文件,并要求确保落实力度;
的文件要求相关部门组织学习,并依照实施;
各相关部门对运行的文件制度运行情况进行收集,存在实际困难无法落实的报评审组织评审适用性;
对“征求意见稿”的文件,必须从实施的相关部门采集意见。
体系实施阶段可以在体系建立阶段同步开展,建立部门策略制度后,通过论证评审即可进行试运行,不需等全套文件完成。
3.4.3监督
指定或成立跨部门监督机构、人员,对文件实施的过程进行监督管理,制定相应的惩戒措施,对落实情况进行监督检查,对违反文件实施和实施不力的部门或人员进行惩戒,切实落实文件的有效实施。收集监督过程中发现的文件问题、人员实施问题方面资料,反馈到编制组织。
本阶段是系统建立的关键阶段,是信息安全管理体系要分析运行效果,寻求改进机会的阶段。如果发现一个控制措施不合理、不充分,就要采取纠正措施,以防止信息系统处于不可接受风险状态。必须强调相关领导应重视本阶段工作,并且从实际上支持和推动实施工作。且应加大学习培训和监督力度,落实惩戒措施。让文件涉及的相关部门和相关人员熟知该文件并能按要求准确执行。
3.5管理制度体系细化调整
3.5.1工作目标
总结体系运行情况,调整不适用和无法落实的部分,完善体系,使之能高效、有序的运作。
3.5.2评审
评审有两个环节,第一个环节是针对出现的问题进行审核,论证其原因,进行改正完善。第二个环节是在大部分问题解决后、体系正常的情况下全面评审体系文件、组织、活动是否达到预期目标。
首先,信息安全领导小组组织相关部门人员,对体系实施中发现的问题进行审核,对落实不力的部门责成落实;对实际存在的问题进行论证,提出解决办法;对不适用的文件或部分进行论证评审,确实存在不适用的文件则组织相关人员进行修订,转入修订环节,对于不适用且没必要存在的文件进行废止。
而后,对于本阶段计划时间内反馈没发现问题的文件,组织相关部门评审试行效果,达到预期要求则作为正式版运行,并采用持续优化阶段的方式进行管理,未达预期目的则转入重新编制程序。
3.5.3修订
对于存在问题的策略文件,组织该策略文件涉及最多的主体部门和其他相关部门人员成立临时修订机构,针对文件存在问题进行修订。修订后进行新版本的颁布,同时该文件转入落实阶段。
3.5.4测评
经过细化调整,不断地审核修订后,体系应已基本完善,此时转入评审的第二环节。按照符合等级保护要求的预期目标,委托等级保护测评机构进行等级保护测评,在保证客观、合规、公正的前提下,对单位信息安全体系进行全面评审。整体测评后,对不满足要求的部分进行整改,整改完成后转入实施阶段,直至符合要求。
3.6管理制度体系持续优化
通过前四个阶段的工作,信息安全管理体系应基本稳定、成熟,后期的工作在于保持并进行不断地优化。把经过检验的文件作为常态的管理遵循依据,在日常工作中保持,不因试行结束而松懈。部门和人员应把试行期间依照文件要求形成的工作模式进一步完善保持,在未发生异常情况之前,始终按照正式版本执行。定期进行评审,找出不适用部分进行优化调整;结合工作实际,寻求更高效安全的方法优化体系,提高效能。
【关键词】新课改;学校制度建设;以人为本;因校制宜
为了认真贯彻落实“2010-2012年国家中长期教育改革和发展规划纲要”,坚持为学生可持续发展点击的办学理念,培养学生终身学习的观念和能力。高中新课程实验改革,涉及到教育教学和学校管理的方方面面,它包括新的教育教学理念的确立,基础教育保障体系、结构、内容的改革与调整,教师教学方式与学生学习方式的变革,建立促进学生全面发展、教师专业发展、学校可持续发展的保障评价体系,进一步改革和完善考试制度,全面开发各种教育资源,学校各项管理制度的完善、创新和重建,是确保新课程实验改革全面、积极、稳健实施并取得预期目标的重要保证。所以具有鲜明特色、充满活力,能够体现时代精神、彰显学校特点、促进学生发展、教师专业发展、提高办学水平的学校管理制度建设,将对学校的可持续发展具有深远的历史意义和现实意义。
高中新课程实验改革虽然不是对传统高中课程的全盘否定,它依然要继承传统高中课程的优秀和积极成分,但其改革力度是前所未有的,它是与当今国际教育改革趋势相一致的,是与我国为实现大国崛起而积极参与国际竞争相一致的,是与我国教育长期处于应试教育状态且应试教育愈演愈烈已到不改革不行的程度相一致的,是我国社会主义现代化建设的重要组成部分。这是一次具有国际视野和战略高度且不可逆转的巨大变革,也是通过无数专家学者和广大一线教育工作者深入研究探讨和实践操作,并经历许多风雨,许多反复,但新的教育教学理念日渐深入人心取得了一定的成效。因此,学校教育教学管理制度的改革、创新与重建因应高中课程实验改革的实施已成为必然。
根据自己在教育战线36年的工作经历,深知我县大部分学校管理严重滞后,尤其是学校人事制度管理方面,基本上还停留在“吃大锅饭”的年代,干多干少、干好干坏不区别的问题并没有得到根本解决,学校没有人事自,学校实行的聘任制是一种走过场;人事管理制度老化直接影响学校的发展,影响教职工工作积极性;用人机制急需改建,如:学校解聘的教师得不到相应的制约,经人为的调配到舒适而轻松的岗位上,造成学校聘任制度走过场,失去了应有的效能;普通高中实行全寄宿制管理模式与原有的管理模式有着根本的区别,经实践证明这种管理模式是名族地区办学的有效途径,所以各项制度建设也要按照新的管理模式而改建、创新,特别是滞后的学校人事制度必须创新和改建,以适应时展,学校发展的需要,并为高中新课程的实施提供有力的人才保证。
学校管理制度是学校依法治校,推进学校坚持正确的办学方向和可持续发展的重要保障。已跨入二十一世纪的现代学校,肩负着培养合格公民的重要任务,因此学校管理制度必须与时俱进。对于学校管理制度不适应社会主义市场经济发展和普通高中新课程实施需要的,要采取对现行学校管理制度进行梳理,而后结合学校实际情况和轻重缓急对各项管理制度分别进行修改、创新、重建,其中教学管理制度、学生学习评价管理制度、教师考核评价管理制度必须要做好改建或重建。学校管理制度的改建、创新、重建工作不能随心所欲,它必须遵循以下原则:
第一、继承创新的原则。对于遵循教育规律,贴近学校实际,对学校教育教学工作及其他管理工作有指导和规范作用,有很强的可操作性、对学校教育质量的提高发挥积极作用的规章制度,应予以保留,以保证学校管理制度的稳定性和连续性,因此,学校管理制度要调整、要改造、要创新,但也要在继承的基础上创新发展。
第二、以人为本的原则。学校诸多要素中人是第一位的要素。制定学校各项管理制度,首先要考虑的因素是教师与学生,要把他们的利益、感受、意图、发展摆在第一位,要以人性化的理念来构建新的学校管理制度。
第三、规范发展的原则。改建与创新学校管理制度,必须充分考虑学生全面发展、教师专业发展、学校可持续发展的规范制度为目的,就是要让制度有激励性、促进性、导向性。使广大师生不断规范自己的行为,发挥自己的优势,不断提升自己、发展自己、完善自己。所以,学校管理制度的改造与重建,必须把学生、教师、学校的发展作为核心。
第四、与法一致的原则。学校管理制度的重建、改造必须与国家宪法、法律法规、行政规章及党的路线、方针、政策相一致。我们有不少学校对学生迟到、早退、旷勤、乱扔纸屑、违纪等行为予以罚款,这些制度必须剔除重建。
第五、因校制宜的原则。学校管理制度的重建必须要结合学校实际,不同的办学档次、办学水平的学校,其管理制度也应有所不同。特别是我县普通高中实行全寄宿制管理模式刚刚起步,所有的管理制度都要符合学校发展、符合师生实际,因此,改造和重建学校管理制度,一定要充分考虑本校的办学实际。
本文介绍了一种可靠经济的多通道温湿度检测系统,该系统成本适宜,结构合理,适用于多点的测试场合。文中对该系统的各个组成部分进行概述,包括系统的软、硬件设计、中央处理器的选择等,侧面指出该系统的可靠之处。
【关键词】多通道 智能温湿度巡检仪 设计
1 智能温湿度巡检仪的硬、软件的设计
1.1 硬件的设计
本次巡检仪的设计以15个温度测量通道及4个湿度测量通道为研究对象。依据干湿球法测量湿度的;理论可以得出,设计一个湿度测量通道,其实所设置了2个温度测量通道,因此可以得出一共需要设置23个温度测量通道,微处理器对于通道测量数据加以处理,运用多路选择其加以通道替换。各个温度测量通道都必须以模拟电阻信号从而转为数字电压信号,随之以电压数值算出温湿度。电路功能简图如图1所示。
1.2 软件的设计
温湿度巡检仪由软件和硬件两个部分组合而成,如果把硬件看做骨架,那么软件就是灵魂,只有配备优异的软件方可把硬件的性能发挥出来。在进行软件设计时,运用对 ADuC834内部寄存器的操作,从而掌控由模拟信号转换为数字信号的功能,从而实现温湿度的传输和显示。因C语言在结构、性能、可读性等多个方面都比汇编语言具有优势,所以该程序运用C语言进行代码的编写工作。ADuC834对信号进行获取及处理的工作,在进行软件设计时采用结构化和模块化的程序展开工作,该程序由主程序及多个子程序相互组合而成。该程序包含ADuC834的初始化及液晶显示器的初始化,采用键盘进行子程序的读取操作。
2 ADuC834中央处理器的选择
根据巡检仪器电路中所需的恒电流、转换器及滤波放大电路的实际情况,为了避免巡检仪器出现功能不易控制、体积过大的现象,在确保测量数据的准确性及响应速度的基础上,选用极为精密的ADuC834当做该设备的中央处理系统。ADuC834是多种精密模拟功能的综合,具备8052MCU的内核,存储器采用62KB闪速程序及4KB的内存储起,通常情况不用外部扩展存储器,内部设有两路恒电流以及两个ADC辅助器。即使没有外部放大器及滤波器,ADuC834依旧可以保障巡检仪器可以正常的工作。ADuC834可以在外部的晶振之下进行工作,运用片内锁相环生成的高频时钟,可编程时钟分频器输送至片内的8052内核之中。片内8052是经过优化的指令周期MCU。MCU在保证和8051指令系统相互兼容的基础上,具备12.58MIPS的相关性能。
3 A/D转换器的设置
ADuC834处理器具备缓冲器及内部缓冲器禁止的性能,其片内设有一个可编程的放大器及检测宽动态的低频滤波器。拥有缓冲性能就可以保证这部分电路对较高的内阻信号源进行处理,也可以为其增加模拟滤波器,从而减少仪器正常工作时的噪音和射频干扰的情况。主通道的输入设置为20mV―±2.56V这个区域之间共划分8档,正常工作时可以选择任何一档。该通道可以把传感器接收的模拟电压信号进行直接的转换。A/D通道运用 Δ转换技术达到对数据的更新。 Δ调节器可以把采样所得的信号转化为数字脉冲串,数字信息被脉冲串所包含,随之采用编程低通滤波器实现对数据的抽样,从而获期有效的编程数据实现转换的效果。对于调制器信号流可以划分为抽取禁止及抽取使用两种操作办法。 ADuC834内部的ADC信号链路可以进行斩波和非斩波两种情况的操作。
3.1 ADC的默认工作状态是当CHOP等于零之时,采用斩波模式
在斩波模式工作中,ADC拥有最为优异的偏移性和失调性能,数据的更新数据的速率在5.35Hz―105.03Hz之间。SF是ADC的滤波器控制字,ADuC834内部组合成可以进行数字编程的滤波器,SF用来对ADC的滤波器因子进行设置,从而对ADC输出数据的速率及斩波时间有很大的影响作用。表1为ADC转换速率的设置情况。
从表1中的数据可以看出,其中所设置的SF最大值是255,最小值为13.如果所设置的数值比13小,滤波器就会自己默认13从而输送至SF寄存器中。在斩波的状态之下,ADC可以把模拟输入信号一直变换,从而滤波器抽样的结果得出或正或负偏移情况。随后,滤波器在进行累加的时期,把所有数据累加及平均获取新的输出结果,写入到ADC数据寄存器之中。在处于斩波模式中,如果SF的输出范围在13―255之间,那么表中就是输出噪音与输入范围之间的数值情况,SF数值的设置和输出情况在很大程度上影响整个着ADC输出噪音的多少。
3.2 非斩波模式的设置
在ADC处在非斩波模式的工作状态中,如果CHOP数值大于1,数据的更新速率控制在16.06Hz―1.365kHz这个数据之间。非斩波模式在工作时期具有导致漂移性能变换的缺点,如果必须对输入范围加以变更,就必须对数值进行新的校对。综上所述,ADuC834内部的主ADC处在斩波模式进行工作时,其具有转换精度高的优点,但是其进行数据更新的速率比较慢。如果处于非斩波模式进行工作时,进行数据更新的速度达到最高,但是转换精度的情况不好。本次研究以信号作为温度量,为确保温湿度巡检仪器的精度值,可以在设置中采用斩波模式进行工作。
关键词:速度检测 控制系统 电动车
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)02-0030-02
1 总体要求
1.1 功能要求
(1)分段控制(如图1所示):车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线)。在第一个路程C~D区(3~6米)以低速行驶,通过时间不低于10s;第二个路程D~E区(2米)以高速行驶,通过时间不得多于4秒;第三个路程E~F区(3~6米)以低速行驶,通过时间不低于10s。
(2)曲线控制(如图2所示):小车能自动记录、显示行驶时间、行驶距离以及行驶速度,还能记录每段所走的时间,从而判断是否符合课程设计要求。车辆沿着S形曲线铁片行驶,能够自动拐弯,并自动寻找正确方向和铁片。当离开S型曲线跑道或者感应不到铁片一段时间的时候,小车自动停止,并记录行驶时间和路程,平均速度并通过LCD显示出来。
1.2 总体控制方案设计
根据设计任务要求,并且根据我们自己的需要而附加的功能,该电路的总体框图可分为测速模块、速度控制模块、显示模块、路面检测模块块。
2 速度检测电路设计
(1)方案1:采用采用霍尔元件A44E检测轮子上的小磁铁从而给单片机中断脉冲,达到测量速度的作用。霍尔元件具有体积小,频率响应宽度大,动态特性好,对电路要求简单,使用寿命长,价格低廉等特点,电源要求不高,安装也较为方便。霍尔开关只对一定强度的磁场起作用,抗干扰能力强,因此可以在车轮上安装小磁铁,而将霍尔器件安装在固定轴上,通过对脉冲的计数进行车速测量。
(2)方案2:采用红外传感器进行测速。但无论是反射式红外传感器还是对射式红外传感器,他们对都对环境要求较高,易受外部环境的影响,稳定性不高,且价格较为昂贵。
通过对方案1、方案2的比较其优缺点,综合多方面因素决定选用方案1,其原理图接线如图3所示:
通过霍尔元件感应磁铁来产生脉冲(当霍尔元件在离磁场较近时输出会是高电平,其它时候是低电平),一个车轮均匀放四个小磁铁,计算一秒所得的脉冲数,从而计算出一秒小车轮子转动圈数,再测量出小车车轮周长即可计算出小车当前速度,累加可得到当前路程。
3 速度控制电路设计
(1)方案1:使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原理简单,成本低,加速能力强,但功率损耗大,特别是低速大转距运行时,通过电阻R的电流大,发热厉害,损耗大,对于小车的长时间运行不利。
(2)方案2:采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整.此方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢,易损坏,寿命较短,可靠性不高。
(3)方案3:采用由双极性管组成的H桥电路。用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开关状态,精确调整电机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高;H桥电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;电子开关的速度很快,稳定性也很高,是一种广泛采用的调速技术。
综合3种方案的优缺点,决定选择方案3,其电路原理图如图4所示:
4 结语
智能电动车采用单片机作为检测控制核心,采用金属感应器检测路线上感应到的铁片,反馈信号到单片机,单片机按照预定工作模式控制电动车在各区域按预定速度行驶或顺着S形曲线铁片行驶。采用霍尔元件A44E检测电动车行驶速度,采用由双极性管组成的H桥电路,大大提高速度控制稳定性。本设计结构简单,较容易实现,但具有高度的智能化、人性化,一定程度体现了智能。
参考文献
[1]赵家贵,付小美,董平.新编传感器电路设计手册.北京:中国计量出版社,2002.2.
[2]薛钧义等.凌阳十六位单片机原理及应用.北京:北京航空航天大学出版社,2003.3.
关键词:专业协同 物资质量技术监督 质量管理 能力提升
中图分类号:F275 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)08(a)-0216-02
随着国家电网公司物力集约化工作的深入推进,物资采购集约度进一步提高,供应商之间的竞争日趋激烈,电网物资利润较高的局面逐渐被打破,物资采购价格日趋合理。但由于部分供应商充分的价格竞争,物资质量隐患也随之暴露出来,部分供应商偷工减料、以次充好等不良行为不时发生。电网物资技术含量高,一旦出现质量问题影响面巨大,不仅会造成电网企业自身的重大经济损失,而且还会造成重大的政治和社会影响,产生一系列的事故、带来一系列的灾害,甚至成为社会灾难。因此,促进供应商提供合格优质的产品既是维护企业自身乃至国家利益的必然要求,也是电网企业的社会责任。
1 实施背景及分析
国网安徽省电力公司运用SWOT理论对公司质量技术监督管理现状进行了深刻分析。
Strengths:公司领导层高度重视物资质量监督工作,拥有丰富的各专业技术能力及人才储备,管理抓手可靠。
Weakness:物资质量技术监督体系专业协同能力欠缺,工作职责不明确,管理关系不顺,各专业部门参与度不高;内部检测能力和人员经验不足,部分检测项目无检测能力,检测方式单一等。
Opportunities:政府对质量监督关注度和社会监督氛围进一步加强;供应商优胜劣汰,部分生产能力差、质量差的供应商逐步退出市场竞争,供应商自身质量意识得到强化。
Threats:供应商竞争日益激烈,部分供应商资金链断裂无法正常履约,低价中标现象时有发生,偷工减料、以次充好,给电网物资带来质量隐患。
2 影响物资质量的因素
电力物资采购过程中,由于供应商提供的物资质量不符合要求,而导致产品的性能达不到质量标准,从而给电力企业的生产带来严重损失,并给用户造成经济乃至人身安全等方面可能性的损害,这就是物资采购质量风险。这风险源于供应商,但也可能与电力企业内部控制有关。由于受利益的驱动,目前,社会上还存在不少的假冒伪劣商品不法商贩以次充好,提供不符合质量标准的商品,如果电力企业本身不加强采购物资质量管理与控制,不按规章制度进行检查和验收。那么假冒伪劣商品很可能会蒙混过关,造成质量风险。
3 物资质量控制的重要性
物资管理是电力建设工程中最重要的组成部分,也是项目建设前的重要而复杂的准备工作,物资消耗费在项目建设成本中占60%~70%的比例,因此,搞好物资管理对工程项目建设活动和增产节约,促进技术进步具有重要的意义。而物资管理的好坏更离不开对其的质量控制,科学而合理的组织好物资供应工作,是保证电力工程项目建设活动正常进行的前提条件,加强物资质量控制,是改善工程项目技术经济指标,取得良好经济效果的重要环节。工程项目建设中物资管理是对物资流通过程中各要素及其运动过程中进行有计划的组织、指挥、协调与控制,以达到用最少劳动损耗及资金占用,取得最大经济效益。每个项目建设的物资管理都有自己的特定管理程序和管理步骤,项目建设中的物资品种多。物资规格随着新技术、新设备的不断应用或升级换代产品面临着千变万化,这就使得物资的供应和管理变得复杂和困难,而物资管理正是针对提高物资的供、管、用三方面的工作,保障供应、降低库存、加速资金周转等具有重要的作用,物资管理有利于工程的开源节流,在一定程度上解决了工程造价成本高的问题。
4 安徽公司质量监督管理主要做法
4.1 大力推动“六个协同”建设
(1)组织协同-组建跨专业质量监督协同网络。省电力公司层面发文成立以分管副总经理为组长的质量监督领导小组,安质、运检、建设、营销、物资等部门共同组建跨专业协同网络。同时要求市、县供电公司明确质量监督专(兼)职人员,成立质量监督工作小组,负责该单位质量监督的具体执行。
(2)机制协同-建立多渠道质量信息沟通机制。省电力公司物资部每月组织召开物资质量监督视频会议,通报月度质量信息。同时物资部门定期参加其他专业部门的月度、周例会,定期收集在合同履约、到货验收、安装调试和设备运行等环节质量信息。物资部门建立物资质量信息库,实现物资与专业部门信息共享。
(3)制度协同-完善质量管理制度和工作标准。省电力公司物资部组织各专业部门编写物资质量监督各项管理制度以及监造抽检工作标准,用于指导质量监督过程管理。重点细化取样、封样、送样工作流程和工作标准,实行取样、送样、检测人员三分离,所有样品实行盲检。
(4)人力协同-多部门优化质量监督专家库。省电力公司人资部门发文组建物资质量监督专家库,以运检部技术监督专家库为基础,分专业进行优化和组合。明确物资质量监督技术专家参加设备监造、关键点见证、质量抽检工作职责,为质量监督工作具体实施提供人力保障。
(5)业务协同-联合专业部门具体实施监造抽检。有效落实业主单位质量监督主体责任,由物资部门牵头,联合专业部门,充分发挥各专业部门和物资质量监督专家的重要作用,扎实开展驻厂监造和质量抽检工作,不断深化物资质量监督过程管理。
(6)监督协同-实行全过程的监督管理。物资部门进一步加强与监察部门的协同合作,主动邀请各级监察人员全过程参与监造飞检、抽检封样取样、厂内抽检、问题处理、整改验收工作,推行不同单位之间交叉监督,防范专业人员廉政风险,确保质量监督工作公平、公正开展。
4.2 全力构建质量技术监督体系
(1)加强省市两级质量检测中心建设。重点加强对省市两级质量检测中心的人员、设备的投入,积极争取资金用于购置检测设备仪器,检测能力明显提升。切合实际引导推行分层分级分区域差异化配置检测设备,集中优势技术力量有重点的提高检测资源利用效率,提升检测能力。
(2)推行分层分级分区域检测模式。组织实施分层分级分区域物资检测,根据检测能力实际情况,明确各级单位各类物资具体检测项目,按照皖南、皖中、皖北三个区域分别有重点实施,集中优势技术力量实施差异化检测,避免对同一批次、同一供应商、同一物资的重复检测,有效提高工作效率。
(3)丰富多样的质量监督形式。根据物资复杂程度和其在电网中的重要程度,合理运用送样检测、厂内专项抽检、现场检测、专项“飞检”等形式。同时配置移动检测车,对于开关柜、箱变等不便于运输的较大设备,开展施工现场移动检测,减轻项目单位送检工作量,提高工作效率。
(4)建设跨专业质量监督辅助信息平台。积极开展管理创新,组织开发和应用基于ERP系统的质量监督过程辅助信息平台,实现各专门部门对管辖项目的物资驻厂监造、抽检工作进度实时可查,送检单位与检测单位质量结果信息在线共享,动态评估供应商质量水平。
4.3 质量问题协同处理与应用
(1)加强质量问题闭环协同处理。在质量信息共享基础上,各专业部门加强问题处置协作,落实各类质量问题闭环处理,共同督促供应商落实现场整改、换货、退货等处置措施,专业部门负责评价供应商整改质量。
(2)强化质量监督成果协同应用。全寿命周期内物资质量信息作为供应商绩效评价依据,对出现质量问题的供应商,协同各专业部门对照供应商绩效评价标准对其扣减分值,评价结果全部应用到物资集中招标、评标工作中。
5 安徽公司质量监督管理效果分析
5.1 检测能力提升
2014年以来,投入资金购置检测设备仪器,两级质量检测中心检测能力提升明显,检测类别由23种增加到33种。
5.2 检测效率提升
2014年度,通过分层分级的总体控制,抽样检测总量同比减少21.5%,重复检测量同比减少75.1%,有效减轻了各基层单位工作量,提升了工作效率。
5.3 物资质量提升
2014年度,监造抽检阶段发现问题较上年同期大幅增加,而在安装调试、运行阶段质量问题大幅度减少。大量的质量问题被前移消除在入网投运前,有效降低了物资“带病运行”和投运后发生质量事故的几率。
5.4 管理效益提升
2014年度,安徽公司质量监督管理成本投入较2013年增加10.2%,但质量问题造成的经济损失同比降低了48.6%,管理成本投入的经济效益明显。
5.5 处罚力度提升
2014年度,安徽公司约谈产品质量问题供应商和处理不良行为供应商同比增加19.6%,处罚力度明显加大,有效震慑了部分不良行为供应商,促进了供应商对产品质量管控意识的提高。
5.6 对标指标提升
2014年度,安徽省电力公司物资质量管理完成率同业对标指标为100%,国网同业对标并列第1名。在国网公司物资质量监督检查中,得到国网检查组以及安徽省各级质量技术监督主管部门的充分肯定。
6 物资质量控制的意义
物资管理工作是电网建设和生产的重要支撑,物资集约化管理就是从国网公司可持续发展的战略高度上统筹谋划,集约管理,以最小的成本获得最大的效益。电网的安全稳定运行有赖于质量精良、优质的电力物资,加强整个电网使用的物资质量控制工作,是搞好物资管理和提高电网安全稳定运行的基础和保障至关重要。物资供应质量的保障,无疑影响着整个电网安全持续的稳定,因此,这是新时期电力物资企业新的课题。
7 结语
2014年以来,国网安徽省电力公司通过大力推动“六个协同”建设,全面开展物资部门与各专业部门之间的协同,提升机制运作能力,推动“三个到位”(即检测设备配置到位、检测人员职责到位、检测要求落实到位),构建了机构高效、标准一致、信息贯通、反应迅速、统一的质量技术监督管理协同体系,公司的质量检测能力和管理水平提升显著,圆满的完成了公司质量监督“六个提升”及同业对标争先进位的管理目标。
质量管理工作涉及到电网企业以及供应商全体物资质量相关人员,贯穿资产全寿命各环节,覆盖电网物资全范围。展望未来,电网企业质量监督管理必须运用了全方位管理和持续改进的方法,立足电网实际,深入分析电网企业的技术特点和市场特征,总结电网资产管理实践,以不断适应电网企业新的发展要求,并最终形成与物资供应商和外部质量管理服务商的平等发展、共生共赢的全面质量管理局面,为建设现代公司和电网安全稳定运行提供可靠的物资质量保证。
参考文献
[1]国家电网公司编.国家电网公司物资集约化管理[M].中国电力出版社,2012.
[2]陈荣秋,马士华.生产运作管理[M].3版.机械工业出版社,2010.
[3]文理,谢武,孙超平.企业战略管理[M].中国科学技术大学出版社,2010.
关键词:西门子PLC;温湿度;监控系统;触摸屏
中图分类号:TQ925文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)20-0044-02
纺织工艺对温湿度有严格要求,纺织厂空调系统的可靠性和安全性直接影响正常生产和经济效益。目前纺织厂大部分空调系统控制方式落后、操作不方便。而且,空调系统能耗大、机器受损严重、运行成本较高。因此,设计一个操作方便、功能完善、工作可靠的温湿度监控系统,对提高设备的工作效率、降低能耗、延长使用寿命有着重要的现实意义。
一、监控系统组成
纺织厂共四个车间,分别为清花车间、前纺车间、细纱车间、络筒车间。每一个车间有1个温度传感器、1个湿度传感器,1套空压机组和1套送回风机。
系统由上位机、控制器、触摸屏、低压控制柜及温湿度传感器组成。传感器均匀分布采集温、湿度数据(24~48个感应器)输入控制系统处理(与设定的温、湿度范围值比较)发出调控指令,驱动变频电机实现大功率风机(水泵)变速改变车间送、排风(水)量实现温、湿度值的调控,并且
可完成数据采集、处理、显示、报警、打印及监控等功能,达到提高系统的可靠性,节约劳动力的目的。如图1所示:
二、系统硬件配置
(一)触摸屏配置
为方便操作员实时、灵活、准确、安全地控制,系统在控制柜上设置了1台西门子TP170B触摸屏作为现场操作面板,通过DP接口和S7-315相连。不同级别的操作员被授予不同的操作密码,根据各自的权益进行监控系统的启停、时间和参数的设定。该触摸屏灵活实现控制命令的输入及状态的监视,直观显示了空压机组的运行状况,操作方便快捷,避免了定时巡检记录的烦琐工作,且在安装时不占用空间,大大提高了工作效率和管理水平。
(二)PLC硬件设计
PLC硬件配置。系统选用西门子公司的S7-300 PLC实现集中监控。根据系统控制要求并考虑留有一定的裕量,PLC由电源模块PS307、CPU模块CPU315―2DP、I/O模块(2块模拟量输入SM331、1块数字量输入SM321、2块数字量输出SM322)组成,具体硬件配置如下:
1.电源模块PS307:输入电压为220VAC,输出电压为24VDC,输出电流为5A,向其他PLC模块供电。
2.CPU模块CPU315-2DP:系统中信息的运算和处理的核心,内有48KB随机存储器和80KB装载存储器,最大可扩展1024点数字量或128个模拟量通道。它有一个MPI通讯口和一个DP通讯口,MPI口用于连接触摸屏,DP口用作调试程序时监视PLC程序的运行以及下载程序;并留作将来系统扩展时使用。
3.I/O模块及地址分配:PLC系统的输入信号包括变频器故障信号、各个车间的温度及湿度信号、自动控制启动开关信号、手动启动开关信号、电机故障信号等,输出包括控制变频器的启停和工作频率、自动控制启动开关指示灯、手动启动开关指示灯、温度异常报警输出。共五个模块,2个模拟量输入模块,1个24V数字量输入模块,2个24V数字量输出模块,不需要模拟量输出模块。(1)数字量输入模块SM321(共10点):配置1块型号为DI16×24VDC的SM321模块,采集变频器故障信号(每个车间1点,共采集四个车间),地址分别为:I0.2、I0.4、I0.6、I1.0;启动开关信号1点,地址为I0.0;手动启动开关信号(1点),地址为I0.1;电机故障信号4点,地址分别为I1.3、I1.5、I0.7、I1.1。(2)模拟量输入模块SM331(共8点):配置2块型号为AI8×24VDC的SM331模块,采集各个车间的温度及湿度信号(各4点),温度信号地址分别:IW272、IW276、IW280、IW284,湿度信号地址分别为:IW2724、IW278、IW282、IW286。(3)数字量输出模块SM322(共11点):配置2块型号为DO16×24VDC/0.5A REL的SM322模块,输出PLC的控制信号有:控制电机的启停4点,地址分别为:Q0.2、Q0.4、Q0.6、Q0.8;工作频率4点,地址分别为:Q0.3、Q0.5、Q0.7、Q0.9;自动控制启动开关指示灯1点,地址为Q0.0;手动启动开关指示灯1点,地址为Q0.1;温度异常报警输出1点,地址为Q1.0。
4.通信模块:CP342-5:CP342-5DP是串行通讯处理器模块,硬件接口可采用RS-422/485方式,符合EN51070标准,并且支持用户加载协议。CP343-1:CP343-1是用于连接工业以太网的通讯处理器模块,将PLC系统接入以太网,负责PLC和上位机之间的通讯。
(三)上位机配置
上位机选用研华工控机作为远程监控站,内置专用的通信网卡CP5611,通过MPI口与PLC相连。通过网络在线监视风机、水泵和空压机的运行状况,查看压力、温度、运行时间、电机电压、电机电流、输出功率等实时数据,记录并存储历史数据,提供数据的查询和打印功能。当现场设备有动作或者出现故障时能够弹出提示消息并记录存储下来;在远程控制允许的情况下,值班人员还可以远程控制空调设备,方便调度,提高了管理自动化水平。
作为操作站,工控机装有西门子的编程软件STEP7 V5.1和MCGS监控软件。利用STEP7 V5.1编程软件首先对系统进行相应网络配置;然后通过MPI端口对主站S7-300进行硬件组态。上位机选用MCGS软件进行各种画面的组态和监控系统的有关参量,实现数据浏览、参数设定、手/自动操作、故障报警、历史数据记录等操作。
(四)通讯系统的构成
S7-315-2DP PLC处理器提供的通信功能包括MPI、DP;一方面主站将控制数据(如电机速度设定、传感器温湿度、压力设定、接触器吸合及断开等)发送到传动装置;另一方面传动装置的数据(如电机转速、传感器温湿度、压力、接触器触点的通断等)通过通信传送到主站PLC指定的寄存器地址。
PLC和各车间变频器、电磁阀控制器之间的通讯采用RS-485接口标准作为物理通信标准;西门子TP170B触摸屏则通过SIEMENS PC-Adapter(RS485/232适配器)连接到MPI接口。该系统中人机界面的MPI地址为“1”;CPU的MPI地址为“2”,将波特率设置为187.5kbps进行简单的组态操作即可实现通讯。
三、系统软件设计
(一)上位监控软件
上位机监控软件采用昆仑通态的组态软件MCGS组态而成,该软件分为组态环境和运行环境两部分,组态环境具有丰富的图形库和绘图工具,可实现动态显示、报警、趋势、控制策略、控制网络通信等功能,并提供一个友好的用户界面,使用户根据实际生产需要生成相应的应用软件。
监控软件设计了管理员登录功能、授权密码管理功能、系统监控界面、实时报警功能和系统管理功能直观。
系统运行参数的设定也可以通过远程通信实现,从而降低操作故障,减少劳动力的投入。
(二)现场操作面板
现场操作面板监控软件采用ProTool V5.2中文组态版设计而成。操作员面板是通过自身所带的MPI/DP接口与PLC交换数据。监控软件设计了“口令管理”、“系统监控”、“单机监控”、“系统设定”等画面,另外还设计实时故障报警等功能。
(三)PLC软件程序设计
系统的主要功能是温湿度监测及控制,温湿度的监测每隔一定时间要进行数据记录,存储到数据寄存器区,在数据寄器区需要设置一个数据指针,指向当前存储的地址,每存一次,指针向下移动一次, 直至数据寄存器区未尾,再初始化,从头开始,每测一次,计时器要记录下次的测试时间,当到达29点时复位为0点。数据监测部分的程序框图如图2所示:
四、模拟量的处理
系统对于模拟量的处理较方便,但是各输入输出信号之间应有较好的隔离方法,如模拟输入模块信号可用光电隔离,输出信号通过中间继电器隔离,再控制强电设备,可防止各输入输出信号之间的相互干扰,同时也可防止对前端设备的信号干扰。
五、结语
该系统由于采用工控组态软件和可编程控制器PLC作为控制核心,具有可靠性高、运行稳定,人机界面好,操作和维修简单,抗干扰性能强等特点,各项性能指标均达到了预期要求,保障了纺织厂的温湿度调节。系统远程监控的实现,提高了工作效率,节约了电能、降低了人工劳动强度和开销,有利于设备的运行和管理。
参考文献
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关键词:阈值;差分技术;时序建模;FPGA
中图分类号:TN791文献标识码:A文章编号:1007-9416(2017)01-0148-01
随时科技的进步和社会的发展,各类行业乃至科学研究都需要对温度的检测和监控,本文主要基于FPGA技术结合温度传感器DS18B20进行温度监控和报警,该监控报警系统由FPGA芯片、温度传感器模快和报警控制模块三个部分组成,温度传感器用来收集现场的温度信号,温度信号传至FPGA芯片后,由芯片进行参数设定和阈值比较,然后将相关的处理结果送至报警模块,该温度报警系统主要特点是智能化、成本低,可在监控系统、物联网等方面应用。
1元器件及软件
本温度传感器报警系统选用Altera公司的Cyclone系統的EP1C3t100C8芯片,它的特点是:(1)具有多个存诸器及防扩散信号处理功能;(2)具有存储器接口设置电路;(3)支持通用串行总线及网络传输接口;(4)采用片内和片外的系统时序管理模式;5支持差分I/O技术和NiosII系列的嵌入式处理器;温度传感器采用热敏电阻生成电信号,属于智能型传感器,是美国DALLAS半导体公司新近推出的一种传感器,其型号为DS18B20,可直接显示出温度,也可以根据实际要求实现9-12位的读数方式,其引脚功能包括数字信号输入端、输出端、接地端和外接电源输入端;采用FPGA芯片可以直接面向用户、测度灵活、具有多样I/O引脚、可静态重复编程、可在线重构等功能;软件采用VerilogHDL硬件描述语言,它能够按层次描述数字系统,可同时进行时序建模,支持的功能强大、易于修改、程序设计独立于元器件,具有较强的移植能力,可以实现文件和程序的共享。
2系统硬件设计
该系统的设计的过程为,外界的温度信号经DS18B20温度传感器采集后输出数字信号,数字信号被送入FPGA芯片后对其进行处理,通过译码将输入的二进制转换为十进制,再通过数码管进行显示,输入的二进制信号被送到比较器中与设定的阈值信号进行比较,再根据比较结果来控制输入电平的高低,用来实现控制外接元器件。温度传感器报警系统的结构图如图1所示。
3系统内部框图
在FPGA设计过程中采用自上而下的设计方法,在FPGA内部有数据处理模块、时钟分频模块、数据缓存模块、数据显示模块四个模块,其中数据处理模块完成温度阈值比较、阈值参数设置等功能,数据缓存模块实现对温度传感器输出的串行数据进行接收,当条件满足后触发相应的操作,通过输入低电平信号对温度阈值进行修改,时钟分频模块主要完成时钟信号的分频工作,将原有的50MHz分频至1MHz。
外围电路模块主要有报警模块、温度显示模块、时钟电路模块、电源模块,报警模块、复位电路、其它配置电路、温度数据寄存器等;其中报警模块由蜂鸣器和Led报警灯两部分组成,前者由三极管驱动电路完成,后者由FPGA芯片发出高电平信号控制其亮灭。
4软件设计流程
本系统软件设计的流程为:FPGA首先对温度集成传感器DS18B20进行初始化,读取该传感器的ID号和温度转换后的结果,对CRC校验码进行计算以验证通讯过程的可靠性,当所有的温度信号都访问结束后返回到初始状态。
5结语
本文主要介绍了基于FPGA数字温度传感报警器的开发与设计过程,所设计的报警器可以精确的采集温度并且能实现自定义温度阈值,且温度超过报警范围后,采用的FPGA芯片可根据输出数据和内部算法来启动控制器,以实现对温度的预置值报警,分别从硬件设计方法、模块功能介绍、软件设计程序进行说明,经试验该系统稳定性和准确性都通过了测试,完成了温度监控及报警的功能。
参考文献
[1]王红亮.基于FPGA数字采集系统的设计[J].测控技术,2010(6).
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