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全寿命周期成本管理最早起源于瑞典铁路系统,随后在美国、英国、德国等国家的军队中得到广泛的应用,受到越来愈多的重视,该理论进入实用化已有30余年。在全寿命周期成本管理的发展的历程中,日本于1970年总结欧洲各国及美国的经验提出过全员生产维修的设备管理模式;同时,美国提出后勤学的管理方式,该方式主张在产品、系统或设备等资源整个周期过程中,尽可能地追求周期费用的最低化;美国政府更是在2001年出台明文规定,要求各州在装备及项目的投资建设时,必须提供详细地全寿命周期成本管理报告。其中,全寿命周期成本管理模式最早被应用于电力行业,是美国将其用于核电站的建设项目管理中。随后,加拿大和欧洲国家在美国的经验基础上,将全寿命周期管理方式与可持续发展相结合,这使得全寿命周期成本管理在电力系统中逐渐被推广应用。然而,全寿命周期成本管理模式在我国的发展相对较晚。直至21世纪以后,才开始对全寿命周期成本管理逐渐重视起来。近些年来,开始将其应用于电力系统中,其中上海电力公司的电力系统全寿命周期成本管理具有鲜明的标志意义。
二、电力设备与全寿命周期成本管理
电力设备管理是一项复杂的系统工程,是以企业的生产经营目标为依据,追求设备经济和效能的最高,运用先进的理论、方法和技术对电力设备进行规划、制造、使用、维护直至报废全过程的科学管理。电力设备的管理根据生命周期可以分为前期、中期、和后期三个管理阶段。前期管理主要是指电力设备的规划、设计以及购置安装的过程;中期管理则是针对电力设备的使用、维护和改造。后期的管理主要指电力设备的报废、拍卖。电力设备的全寿命周期成本是指在电力设备的整个寿命期间所涉及到的费用。全寿命周期成本管理的目标是尽可能的降低设备的寿命成本,在安全使用的前提下延长其使用寿命,以便使设备的效能得到充分的利用,提高其整体效益。
三、电力设备全寿命周期成本管理的建议
在电力行业快速发展的背景下,建立一套完善的电力设备全寿命周期成本管理体系迫在眉睫,本文针对电力设备全寿命周期成本管理提出以下几点建议:第一,建立电力设备全寿命周期成本管理的意识。在今天的电力企业管理过程中,要改变传统的管理观念,将目光放长远,在进行决策之前,对设备的全寿命周期进行考量。第二,对电力设备全寿命周期成本管理方法进行科学评估。对于电力设备在全寿命周期各个阶段的成本核算过程中要细致突出,对各种方案进行科学的评估比较,选择最佳方案。第三,建立设备全寿命周期成本的仿真测算。由于电力设备的项目测算复杂,约束条件较多,因此需要借助计算机来进行快速、准确的测算。第四,充分利用信息时代的独特优势,构建电力设备全寿命周期成本管理平台,借助于网络信息平台,开发开放的电力设备管理系统,从而更好的实施电力全寿命周期成本管理的各项措施。第五,开展电力设备状态评估。所谓电力设备的状态评估,就是根据设备的全面信息,对其历史故障数据进行详细分析,从而预测设备的未来运行状态,并对设备运行状态对系统的影响程度进行评估,从而将其作为设备检修类型实施的重要依据。通过开展电力设备的状态评估,可以明显提供电力设备运行的可靠性,同时也可以极大的方便设备的检修,提供新的检修方式,从而大大缩减电力设备的检修维护费用,进而使电力设备的全寿命周期成本尽可能降低,减少电力企业的设备管理开支。
四、结论
1.机电管理从业人员素质低。近几年在新疆跨越式发展的过程中,新疆的矿山企业的机电设备也在飞速发展,大量高端先进的机械设备和控制系统在不断的被引进,但与之配套的从业人员缺极为短缺,在诸多矿山企业已经出现了“急缺机电不缺采矿”人才的现象,这进一步说明了机电设备管理工作在矿山企业中的重要地位,因此,提高机电管理队伍的综合素质是解决目前机电管理工作问题的重要举措。
2.管理手段单一,效率低。机电设备的管理是一个系统性和专业性都很强的工作。目前,机电管理工作大多都是通过对机电设备表面的观察完成检查工作,但矿山设备种类繁多,且相互间还有一定的联系,检查人员只是孤立的观察某个设备的运转情况,未能系统的考虑设备间的相互影响。对于观察的结果大多也只是简单的记录,并未进行深入的统计分析,使得检查和管理工作流于形式,未能对机电设备存在的安全和故障隐患做出科学的判断和预测,从而增大了事故发生的概率,降低了设备的使用寿命。
二、提高机电管理水平的方法
1.细化管理制度,强化管理观念。煤矿机电管理的总目标应是使设备安全经济合理运转,追求设备寿命周期费用最优化,使设备综合效率最高。细化管理制度是改善矿山机电管理的首要任务,应建立立体式管理体系,从具体薄弱环节,日常检修,整体设备质量三个层次分别实现重点突出、指标明确和全面提升三个目标;将管理者经济利益与管理成效挂钩,建立明确的奖惩措施,激励机电队伍的自觉性;细化设备的管理档案,掌握设备技术性能,根据维修检修记录规划机电大修资金的使用,形成机电设备从购置、使用、维护、大修、报废流程化的管理制度。
2.加强机电队伍的培训工作。管理效果的优劣主要在于人员的自觉和素质。要管好、用好、修好机电设备,必须有掌握先进专业技术知识的人才,才能发挥先进设备的优势。业务技术培训是机电管理的一项重要的基础工作。受培训的人员,既要学习基础知识,又要学习当前管理、使用和修理设备需要的专业技术知识。为提高从业人员的自觉学习性,企业应建立激励机制,突出职称和经济待遇间的关系,促使技术人员的自我提高,同时还应通过外聘专家教师,定期为技术人员进行授课,一方面可以提高具体的技能,另一方面开拓视野,使其具有良好的工作价值观。
3.采用信息化管理,杜绝管理漏洞。网络信息技术的快速发展,已为设备管理提供了诸多的管理平台。煤炭企业机电管理在网络信息资源应用重点是充分利用网络技术监测设备运行状态,利用数据库技术收集和整理设备信息,利用软件工程技术分析数据,并利用web技术公布和共享机电设备管理信息,实现机电大型设备集中控制,采掘、供电、排水、提升、运输等机电设备信息化管理。值得提出的是目前随着手持终端的不断发展,移动检修终端设备成为可能,已有一些矿井开始使用二维码扫描机对矿井设备进行管理,极大的提高了设备管理的规范化。
4.引进高水平机电设备,降低事故发生概率。煤矿机电设备大多为重型设备,矿井机电事故屡见不鲜,此类事故大多是由于工人操作时的不谨慎造成,例如,维修皮带机的技术人员可能会应其他不知情的人员开启皮带造成伤害等,若在皮带机下安装红外感应传感器,当有人员活动时关闭电源即可避免事故的发生。自动化和智能化的矿山机电设备是安全生产的重要延伸,配合高素质的管理队伍必将对煤矿安全高产高效提供有利保障。
三、结语
煤矿机电管理是矿山企业管理中的重要环节,通过分析现有问题提出相关建议:
1.以管理制度为抓手,建立科学管理体系,细化具体措施,达到强化管理观念的目的。
2.提高机电技术人员的综合素质,通过加强培训,开阔眼界,重视职称等手段改变技术工人的职业价值观。
3.充分利用信息化技术,实现矿山企业机电设备管理的的标准化、公开化、系统化,实现高效、无漏的管理措施。
4.加大矿山企业机电设备的投入,引进智能化自动化高的设备,鼓励技改现有设备,确保机电的本质安全
1.强化机电设备技术管理体系
1.1硬件设备管理
要确保机电设备具有良好性能,首先要加强新材料的入库管理,如新采购的机械零件、仪器仪表、电器元件等。有统计显示,大部分机电设备故障的发生多因为使用了不合格的零件材料,这不但给公司企业造成财产损失,也造成了国家资源浪费。因此,要重视新购材料的检查问题,生产许可证、合格证、说明书、型号等,检查无误方可分好类入库。此外,要严格进行日常保养,保证机电设备以最佳技术状态运作,把机电设备非正常磨损或损坏风险降到最低。经调查表明,不良的措施会加大机电设备故障的发生。机电设备各零件间组合精密,以维持正常的间隙和适宜温度做好工作,降低零件间摩擦磨损程度,能减少机电设备故障的发生。在日常保养工作中,一方面,要根据不同机电设备需求、工作环境选用合适的剂,另一方面,要经常检查剂的质量和数量。质量发生改变时要及时更新,数量不足就要及时补给。同时,要综合考虑机电设备的技术状况、保养周期、工作环境等相关因素,制定有效保养计划,必要时要停机保养。最后,要加强维修管理。性能再高的机械,即使享有细致的养护,经长时间运作后难免发生故障。这时便需要进行科学、合理、及时的维修,减少工程损失。在维修方面需要重视的是,莫要轻视小故障,以为小故障不会影响使用就只作小维修,甚至让机电带故障继续作业,其后果可能是小故障酿成大损伤,不仅加大了修理困难,还延长修复工期,更有甚者便是机电设备报废,得不偿失。
1.2操作人员的综合素质
首先,企业要保证招入合格的工作人员,并对其进行上岗前的技术培训并组织上岗后的定期培训,提高其操作技能和职业素养。这要求操作人员要精通机电设备的规范操作,懂维修,才能从根本上解决人为操作不当造成的机电设备故障。其次,企业一方可以在各部门员工之间开展各种技能比拼比赛并给予奖励,为员工提供展示才华的平台。通过参与比赛进行现场操作,员工间技艺比拼、相互学习,有助于提高员工规范操作和爱护机械的意识,达到强化机电设备技术管理的效果。
2.强化机电设备维修成本的管理
第一,赏罚分明,增强相关人员对机电设备维修成本的重视。公司要就维修成本问题制定赏罚条例,已引起各部门对机电设备维修成本的重视。例如,年度指标计划,根据当年的生产经营情况定一个指标,考核后公开表扬对机电设备维修成本管理做出可观贡献的单位,并给予一定的物质奖励。而对超标了的单位给予深刻批评,视轻重扣取部分年终奖金。第二,提倡节约。践行节约维修成本目标,首先要做好对机电设备修理费和材料费的监控工作。尤其技术部门,应认真核对各单位递交的刘永新内蒙古昆明卷烟有限责任公司010020修理费用计划,联系实际情况尽量缩小维修费用。维修人员方面,要适当“变废为宝”能修理好的不要更换掉,以免造成不必要的浪费。最后,要节约成本,可倡导创新、改革技术,提倡使用新技术、新工艺。不断改进生产技术,优化经济效益,为此公司应树立“为生产服务”的宗旨,允许员工参与讨论改进生产技术相关活动,集思广益,真正为生产服务。
3.重视机电工程质量控制管理
3.1确保施工前阶段的质量控制万无一失
在施工准备阶段,相关人员一定要认真看待工作设计图,若发现有较大误差要敢于提出修改,以免影响正常施工。高素质的施工人员决定好工程的顺利完成的关键。因此,为保证工作完满完成,有必要安排好施工人员数量比,并对其进行考核。编制施工方案要依据实践情况,并给予严格审查,要保正质量体系完善完整,确保做足工程质量各项技术准备;以符合国家的验收标准。一般,施工人员的流动性比较大,上层在组织员工交底时要分批次、分阶段进行,用详尽周密交底工作保证工程如期开展。明文深化对现行的规范和操作规程的认识,工程的执行要全方位符合该工程所需的资料及有关的技术文件、标准、要求,还要检查好工程中运用到的所有材料、设备,为起始实施工作做准备。此外,编制落实电气工程进度计划、人员计划、机具计划时,要根据业主和土建工程的总体进度来实现,并在施工过程中基于实际情况做适当修补完善整体工作。
3.2保证施工阶段的质量控制正常运作
投入施工之时,必须保证是按图操作的。电器设计图纸和有关技术文件已经通过严格审查,符合国家现行的电气工程施工及验收标准和地区有关工程建设的法规、文件,每个行进步骤都行之有规。若在投入的施工中发现任何图纸问题,不要避重就轻或听从单方变更意见,而是及时反馈上部要求处理。各班组间要坚持执行“三检制”,相互监督行进工作。编制程序要符合标准规范,工艺要追求精进、可操作性强的,不要以次充好。平时便要开始密切关注资料的收集和整理工作,尤其是已验收的非显性工程资料和签证信息。要做好施工记录,隐蔽验收表未经过相关人员的签字坚决不能放入下道工序。
(一)进度管理模块。对于采购过程所涉及到的关键节点,实施有效地控制,例如所涉及到的采购任务的启动提示、上游技术规格书的出版跟踪等。借助平台实施系统自动化监督提醒,对进度进行精确化、主动化的管理,在任何时间、任何地点管理层都能对业务动态予以掌握。
(二)工作规范模块。工作规范涉及到诸多程序以及条文规定,比如说采购制度、过程报告、招标文件、合同文件等。每个员工都可以通过这个规范载体,对公司的采购程序、制度、所涉及到的标准原则以及步骤等予以明确熟悉。
(三)业务标准化模块。通过标准化文本循环体系的构建,其中包括三库(业务特征库、合同字库、经验反馈库),三库联合确保合同文本的形成,及时的对闭合循环管理予以使用、反馈、改进,确保合同文本进行有章法、有依据、有载体的进行改进。
(四)学习园地模块。平台必须对以往的采购经验以及知识进行共享,负责采购的工作人员必须对于在采购过程中的经验或者知识必须进行上传分享,例如最为常见的采购总结、出差总结、技术培训总结、工厂调研情况等方面的信息。学习园地应该全面进行开放,每一个相关的工作人员都可以相应的获得自己所需要的信息,整个团队的氛围越来越好,能力逐步提升。
(五)档案管理模块。采购过程中所涉及到的文件以及档案等作用就在于对相应的阶段的采购环节的工作成果进行记录,实施档案的有效管理有助于对采购过程的有效控制。档案管理模块的目的就在于对采购工作所产生的文件进行归类整理,例如技术规格书、采购策划、资格审查、评标办法、评标报告、招投标文件、合同文件等几十类文件。为采购过程提供一个明细、清晰的信息记录,为采购监督提供有力的支撑,同时也使得组织提供了完整的标准的信息资料。
(六)日常管理模块。经过对日常业务所涉及到的内容进行研究分析,建立健全完善日常管理架构,要照顾到多方面业务管理活动,比如接口协调、对外经营、会议纪要、内业控制如工作周报、任务督办、出差管理等相关方面。对采购业务的日常管理途径进行完善,优化。各个专业小组能够借助平台做好平时的采购工作。其中通过对工作周报告的查看能够对相关的采购任务的全采购周期进展及提请关注事宜进行记录查看,管理层通过平台可以对容易出现风险点进行指示,通过平台将处理结果及时的向上级管理层进行反馈。对于一些非常重要的事宜,管理层做好督办命令的下达工作,平台能够对督办过程的进展情况以及完成情况实施有效的跟踪监督。平台的高效运行实现了内部业务同外部需求实施有效的无缝连接,为工程的项目管理提供强有力的支撑。
二、核电设备采购管理体系平台应用
(一)构建科学规范的信息积累与规范平台,保证公司的有效学习。采购基础平台能够为日常采购业务提供指导,同时平台本身是一个非常强大的信息数据库,功能齐全强大,平台信息包含有市场、成本、文件、标准化文本、工作规范、总结与反馈等,不断地对以往的数据信息和工作成果进行累计分项。一些年轻的、缺乏采购经验的业务员能够借助平台不断地总结学习,提升自己的业务,使得学习氛围、条件得到了很大的改善,学习型组织得到了可靠地建设提升,这样扭转了以往的采购成果过度依赖个人操作技能以及经验的传统格局。
随着社会的进步和技术的发展,多媒体业务不断增长,人们对网络带宽的要求也随之增长。
通信网正向着IP化、宽带化方向发展。通信网由传输网、交换网和接入网三部分组成。目前,我国传输网已经基本实现数字化和光纤化;交换网也实现了程控化和数字化;而接入网仍然是通过双绞线与局端相连,只能达到56kb/s的传输速率,不能满足人们对多媒体信息的迫切需求。对接入网进行大规模改造,以升级到FTTC(光纤到路边)甚至FTTH(光纤到户),需要高昂的成本,短期内难以实现。XDSL技术实现了电话线上数据的高速传输,但是大多数家庭电话线路不多,限制了可连接上网的电脑数,而且在各房间铺设传输电缆极为不便。最为经济有效而且方便的基础设备就是电源线,把电源线作为传输介质,在家庭内部不必进行新的线路施工,成本低。电力线作为通信信道,几乎不需要维护或维护量极小,而且可以灵活地实现即插即用。此外,由于不必交电话费,月租费便宜。
电力线高速数据传输使电力线做为通信媒介已成为可能。铺设有电力线的地方,通过电力线路传输各种互联网的数据,就可以实现数据通信,连成局域网或接入互联网。通过电源线路传输各种互联网数据,可以大大推进互联网的普及。此项技术还可以使家用电脑及电器结合为可以互相沟通的网络,形成新型的智能化家电网,用户在任何地方通过Internet实现家用电器的监控和管理;可以直接实现电力抄表及电网自动化中遥信、遥测、遥控、遥调的各项功能,而不必另外铺设通信信道。因此,研究电力
线通信是十分必要的。
1OFDM基本原理
正交频分复用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)是一种正交多载波调制MCM方式。在传统的数字通信系统中,符号序列调制在一个载波上进行串行传输,每个符号的频率可以占有信道的全部可用带宽。OFDM是一种并行数据传输系统,采用频率上等间隔的N个子载波构成。它们分别调制一路独立的数据信息,调制之后N个子载波的信号相加同时发送。因此,每个符号的频谱只占用信道全部带宽的一部分。在OFDM系统中,通过选择载波间隔,使这些子载波在整个符号周期上保持频谱的正交特性,各子载波上的信号在频谱上互相重叠,而接收端利用载波之间的正交特性,可以无失真地恢复发送信息,从而提高系统的频谱利用率。图1给出了正交频分复用OFDM的基本原理。考虑一个周期内传送的符号序列(do,d1,…,dn-1)每个符号di是经过基带调制后复信号di=ai+jbi,串行符号序列的间隔为t=l/fs,其中fs是系统的符号传输速率。串并转换之后,它们分别调制N个子载波(fo,f1,…,fn-1),这N个子载波频分复用整个信道带宽,相邻子载波之间的频率间隔为1/T,符号周期T从t增加到Nt。合成的传输信号D(t)可以用其低通复包络D(t)表示。
其中ωi=-2π·f·i,f=1/T=1/Nt。在符号周期[O,T]内,传输的信号为D(t)=Re{D(t)exp(j2πfot)},0≤t≤T。
若以符号传输速率fs为采样速率对D(t)进行采样,在一个周期之内,共有N个采样值。令t=mt,采样序列D(m)可以用符号序列(do,d1,…,dn-1)的离散付氏逆变换表示。即
因此,OFDM系统的调制和解调过程等效于离散付氏逆变换和离散付氏变换处理。其核心技术是离散付氏变换,若采用数字信号处理(DSP)技术和FFT快速算法,无需束状滤波器组,实现比较简单。
2电力线数传设备硬件构成
电力线数据传输设备的硬件框图如图2所示。
2.1数字信号处理单元TMS320VC5402
用数字信号处理的手段实现MODEM需要极高的运算能力和极高的运算速度,在高速DSP出现之前,数字信号处理只能采用普通的微处理器。由于速度的限制,所实现的MODEM最高速度一般在2400b/s。自20世纪70年代末,Intel公司推出第一代DSP芯片Intel2920以来,近20年来涌现出一大批高速DSP芯片,从而使话带高速DSPMCODEM的实现成为可能。
TMS320系列性价比高,国内现有开发手段齐全,自TI公司20世纪80年代初第一代产品TMS32010问世以来,正以每2年更新一代的速度,相继推出TMS32020、TMS320C25、TMS320C30、TMS320C40以及第五代产品TMS320C54X。
根据OFDM调制解调器实现所需要的信号处理能力,本文选择以TMS320VC5402作为数据泵完成FFT等各种算法,充分利用其软件、硬件资源,实现具有高性价比的OFDM高速电力线数传设备。
TMS320C54X是TI公司针对通信应用推出的中高档16位定点DSP系列器件。该系列器件功能强大、灵活,较之前几代DSP,具有以下突出优点:
速度更快(40~100MIPS);
指令集更为丰富;
更多的寻址方式选择;
2个40位的累加器;
硬件堆栈指针;
支持块重复和环型缓冲区管理。
2.2高频信号处理单元
主要实现对高频信号的放大、高频开关和线路滤波等功能,并最终经小型加工结合设备送往配电线路。信号的放大包括发送方向的可控增益放大(前向功率控制),接收方向AGC的低噪声放大部分。其中高频开关完成收发高频信号的转换,实现双工通信。同时使收发共用一个线路滤波器,这样可以节省系统成本。2.3RS一232接口单元
用户数据接口采用RS一232标准串行口。串口的数据中断采用边沿触发中断,串口中断程序完成用户数据的发送与接收。将接收到的用户数据暂存到CPU的发送缓冲区中,等到满一个突发包时就发送到DSP进行处理。
3参数设计
3.1保护时间的选择
根据OFDM信号设计准则,首先选择适当的保护时间,=20μs,这能够充分满足在电力系统环境下,OFDM信号消除多径时延扩展的目的。
3.2符号周期的选择
T>200μs,相应子信道间隔,f<5kHz,这样在25kHz带宽内至少要划分出5个子信道。另外子信道数不能太多,增加子信道数虽然可以提高频谱传输效率,但是DSP器件的复杂度也将增加,成本上升,同时还将受到信道时间选择性衰落的严重影响。因此,考虑在25kHz的带宽内采用7个子信道。
3.3子信道数的计算
子信道间隔:
各子信道的符号周期:T=250μs
考虑保护时间:=20μs,则有Ts=T+=270μs
各子信道实际的符号率:
总的比特率:3.71kbps×25子信道×2b/symbol=185.5kb/s
系统的频谱效率:β=185.5kbps/100kHz=1.855bps/Hz<2bps/Hz
可以看出,这时系统已经具有较高的频谱效率。25路话音信号总的速率与经串并变换和4PSK映射后的各子信道上有用信息的符号率相比,每个子信道还可以插入冗余信息用于同步、载波参数、帧保护和用户信息等。需要指出的是:
①由于OFDM信号时频正交性的限制条件,在此设计中尽管采用了25个子载波并行传输也只能传25路语音。如果要传8路语音,经串并转换和16QAM映射后,各个子信道上有用信息的符号率为1.855bps/Hz,最多还可以插入的冗余信息为O.145bps/Hz,在实际传输中这是很难保证的传输质量的,因此该设计相对于M-16QAM采用4个子载波传输6路话音并不矛盾。
②在此设计中,为冗余信息预留了较多的位,其冗余信息与有用信息的比值为0.59,大于iDEN系统的0.44。这是考虑到OFDM信号对于载波相位偏差和定时偏差都较为敏感,这样就可以插入较多的参考信号以快速实现载波相位的锁定、跟踪及位同步;另一方面对引导符号间隔的选择也较为灵活,在设计中选择引导符号间隔L=10。
③OFDM信号调制解调的核心是DFT/IDFT算法。目前,普遍采用DSP芯片完成DFT/IDFT,因此有必要对设计所需的DSP性能进行估计。根据设计要求,至少要能在250μs内完成32个复数点的FFT运算。我们知道,N个复数点的FFT共需要2Nlog2N次实数乘法和3Nl0g2N次实数加法。假设实数乘法和实数加法都是单周期指令,以32个复数点为例,这样共需要800个指令周期,即20μs,因此采用TMS320VC5402能够满足设计要求(TMS320VC5402的单指令周期为10ns)。
4.1调制部分的软件设计
此程序作为子程序被调用之前,要发送的数据已经被装入数据存储器,并将数据区的首地址及长度作为入口参数传递给子程序。程序执行时,首先清发送存储器,然后配置AD9708的采样速率,之后允许串行口发送中断产生,使中断服务程序自动依次读取发送存储器中的内容,送入AD9708变换成模拟信号。之后程序从数据存储器读取一帧数据,经编码,并行放入IFFT工作区的相应位置,插入导频符号并将不用的点补零。随后进行IFFT,IFFT算法采用常用的时域抽点算法DIT,蝶形运算所需的WN可查N=512字的定点三角函数表得到。由于TMS320VC5402的数值计算为16位字长定点运算方式,所以IFFT采用成组定点法,既提高了运算精度又保证了运算速度。然后对IFFT变换后的结果扩展加窗,并将本帧信号的前扩展部分同上帧信号的后扩展部分相加,加窗所需窗函数可查表得到。窗函数存放在窗函数表中,是事先利用C语言浮点运算并将结果转换为定点数存放在表中的。
经实测,从读取串行数据到加窗工作完成最多占用75个抽样周期(75×125μs)的时间,而发送一帧信号需512+32=544个抽样周期(544×125μs)。这说明C5402的运算速度足够满足需要。
当上一帧信号发送完毕,程序立即将以处理好的本帧信号送入发送存储器继续发送,并通过入口参数判断数据是否发送完毕。
4.2解调部分的软件设计
用TMS320VC5402实现的流程分同步捕捉及解调两个阶段。同步捕捉阶段执行时,首先清接收存储器,配置AD9057的采样速率,然后开串行口接收中断,使接收中断服务程序接收来自AD9057的采样数据并依次自动存入接收存储器。
每得到一个新的样点,程序先用DFT的递推算法解调出25路导频符号,并对导频均衡。之后分别同参考导频符号矢量600h+j600h进行点积,这里用导频符号矢量的实部与虚部的和代替点积,即可反映相关函数的规律,以简化运算。求得25路导频与参考导频的相关值后暂时保存,并分别与前一个样点所保存的各导频相关值比较(相减),用一个字节保存比较结果的正负号(每路导频占1bit)。在处理前一个样点的过程中,也用一个字节保存它同其前一样点的导频相关值比较的正负号。对这两个字节进行简单的逻辑运算,即可判断出各导频是否在前一个样点处出现峰值。倘若25路导频中有20个以上的导频同时出现峰值,则认为该样点以前的N=512个样点即为捕捉到的一帧信号,程序进入解调阶段;否则等待接收新的采样点继续进行同步捕捉。
解调阶段首先对捕捉到的帧信号进行实信号的FFT变换,仍然采用成组定点法,之后进行均衡。然后利用导频算出本地抽样时钟的延迟τ,在计算中应尽量避免出现除法,可将常数分母取倒数后提前算出,作为乘法的系数。为了保证其后二维AGC的精度,计算中τ精确到O.1μs。接下来根据τ调整抽样时钟,程序将调整量通知串行口发送中断服务程序后,继续执行二维AGC,而由中断服务程序在每次中断响应时间命令,每次可以调整下一采样时刻提前(或落后)1μs。
二维AGC分两步进行。首先根据τ对均衡后的调制矢量进行相位校正,这里需要利用FFT变换所使用的512字的三角函数表,用一个指针指向三角函数表的表头,根据τ及三角函数表角度间隔算出多少路子信道才需要将指针下移一格,通过这种查表的方法可以简洁地确定各子信道的校正量。经相位校正后,即可利用导频进行幅度校正。
接下来经判决,并/串变换及解码即可解调出本帧数据。然后对均衡器的权值采用LMS算法进行调节。程序通过对这部分信号进行简单的幅值门限分析,很容易判断出是否收到了信号。若有则继续接收;否则结束返回。
1设计需求。在进行电力信息通信设备管理系统开发前,应对系统的设计需求有一个充分的了解,并对软件系统的功能特性进行分析,确定解决设备管理问题的方案,随后进行开发设计。信息通信设备管理系统的设计需求主要包括良好的人机交互界面、功能完善的通信系统设计以及高效率的数据库设计等,应根据电力信息通信设备管理的具体需求,进行管理系统的开发与设计。
2设计步骤。电力信息通信设备管理系统的开发设计包括系统软件设计和数据库设计两个阶段:首先,对于系统软件的设计,应对其软件系统的结构设计以及组成模块进行分析,确立每个系统模块之间的关系和人机界面的主要功能。其次对于数据库结构设计,应从电力信息通信设备管理系统的需求出发,确定相应的数据表及索引关键词,同时选择较优的数据储存结构,从而提高整个电力信息通信设备管理系统的运行效率。
3设计原则:(1)安全可靠原则。基于电力系统对国民经济发展及人民生活的重要影响性来说,电力信息通信设备管理系统的设计应严格遵守安全可靠性原则,保持程序设计及通信安全的严谨性,从而确保数据传输的可靠性,通过合理的系统设计和布局,最终达到整个系统运行稳定性的提升。(2)实用性原则。电力信息通信系统设计应采用良好的人际交互界面,并尽量使操作系统平台简单易懂,避免由于人员调动出现的电力通信工作人员不能及时掌握系统操作方法等问题。
二、通信设备的状态检修
1实现设备管理理念的转变和管理基础的夯实,是实行电力信息通信设备检修的关键。换言之就是要从维护好设备转变到使用好资产。同时在检修策略制定时应根据其必要性和紧迫性进行安排,对于维护成本高且投入产出较低的设备提倡以换代修。另一方面,要学会将设备管理重点转移到到科学分析上,从而促进设备状态检修的常态化。
2设备状态检修过程中应注意对数据的收集和整理,摆脱以往单一数据单一用途的做法,对各项数据进行分类梳理后,使之形成一个整体的系统,并从时间、指标等多角度对其进行对比分析,使单项数据能发挥出更大的作用,从而利于设备的状态评价和检修决策工作。
3采用先进的在线监测和辅助诊断技术,实现在线监测从报警到预警方向的发展,对可表征设备状态的工况量进行监测。同时通过人工智能对设备数据进行分析处理、减少主观随意性,从而使设备状态检修更好的为设备管理服务,以适应智能电网的发展趋势。
4充分贯彻资产设备全寿命周期管理理念,使通信设备的效益能够得到更好的发挥。由此就需要加强设备选型、安装调试以及运行维护等各方面的设备强化管理,这方面需要设计、采购、安装调试、运维等各个部门的共同努力。
1.机电设备的维修预防
矿业单位的生产必须要保障设备的正常运转,才能使生产得以正常进行,对机电设备的维修和预防,就是一种防患于未然的思想和方式,不在事后再补救,就是一种先进的思想,它强调从开始就有有合理的安排,有计划的从根本上预防事故的发生,防止事故的出现,再出现事故时也可以及时补救。
2.机电设备的事后处理
在矿业单位的生产运行中,事故的出现是时常会发生的,在做好任何预防工作的前提下,事故发生后还是要做到及时处理,机电设备的事故发生是想不到的,所以在平时就要做好十足的准备,在平时准备好事故发生的处理和应急方案,在事故发生后方能及时补救。但是其实机电设备的事后维修就是亡羊补牢之事,并不是很优秀的做法,不出事故不管,出了事故后才补救,是非常不理智的做法,这样的做法纵容了平时不小心爱偷懒的一些毛病,而且事后维修对于设备来讲也是事后补救,不仅耽误了正常的生产运行,影响了矿业单位的正常盈利,还会浪费不少经济,损失严重,但是如果长期采用事后维修的这种方式,时间长了,就会增加了事故发生的可能性,维修时间长,费用高,是很不经济的方式。
3.机电设备的技术改造
在不断进步的生产和发展中,不断采用先进的技术,不断地进行技术更新和技术改善,对于任何企业来说都是非常的重要的,采用正确的先进的技术,利用合理正确的方式对设备进行设备改造,弥补一些平时时常出现的问题毛病,改正设备的缺陷,弥补不足,提高设备的正确性,稳定性和可靠性,提高设备的运转率,所以在平时注重机电设备的技术改造,也是非常必要的,对于矿业生产是不可忽视的。要不断进行技术改造,完善设备维修和管理,提高矿业单位的生产效益。
4.机电设备的预防和维修
预防维修就是在早期加强设备的检查和管理,是在设备的故障发生前期,以设备的检查为重点,更早的排除问题,解决问题,这样不仅减少了事故发生后维修的时间,也大大降低了故障的发生概率,机电设备的维修和预防,不仅有定期维修和状态维修,还包括了设备检查和检测和诊断技术。是非常有针对性和事先性的。保障了机电设备的正常运行和矿业的稳定发展。
5.全面规范化生产维护
全面规范化生产维护是对设备进行全面的检测维修。设备的正常运行确实需要全面的规范的生产维护,维护生产,保证生产的正常进行才是真理,在日常的生产中要市场不短的对设备进行全面的检测。以生产为重点才是企业之本。全体人员设备综合效率和完全有效生产率为目生产为目标,在每天的生产工作过程中尽心尽力,企业的进步就在眼前。日常的经验表明,可以有计划的进行生产和设备的维修保护是一个企业保障设备正常运转的重中之重,积极预防设备的事故发生,在事故发生前后做到有理可循,有条不紊,这样不仅是一个企业中人人必备的,还是在日新月异的变化中永不改变的真理,做好每天的工作,积极预防和维修设备是很必要的。
二、机电设备维修方式的种类
机电设备故障维修的方式有很多,故障维修,就是在企业的设备发生故障后立即对设备进行检测和维修的方式,又称事后维修。还有一种常常用到的维修方式就是定期维修。有计划的定期对设备进行安全监测和维修是非常重要的,做好这一点,不仅可以减少设备的事故发生还可以保障生产的正常进行,是一种非常有效的预防方式。做好这一点对于一个企业来说是非常有意义的。还有的就是改进维修,状态维修。改进维修就是通过不断地技术革新不断地使设备进步,对设备不断地进行改造,使其可以顺利地进行生产运行,状态维修就是就事论事,根据实际情况,采取最为恰当的措施对出现的问题进行解决和补救。这两种维修的方式在实际生产中是非常重要的。
三、小结
1煤矿机电设备维修技术管理是煤炭企业管理的重要内容
煤矿正常生产工作的延续,需要煤矿机电设备提供强有力的支持,加强煤矿机电设备维修技术管理的对策和手段,是煤炭企业在建设发展过程中的重要内容,同时也是提高煤炭企业管理水平的重要内容之一。煤矿企业发展过程中要做好企业的发展,必须着重提高煤矿的生产效率,而机电设备的正常运行是煤矿生产效率的重要保障手段。在煤矿企业的发展过程中,如果做不好煤矿机电设备维修技术的管理工作,一旦机电设备出现故障而没有立即排查解决,必将对煤矿的正常生产造成一定影响,从而促进煤矿企业经济效益的提高。
2机电设备维修技术管理能有力促进煤矿企业的安全生产
机电设备安全稳定的运行,能对煤矿企业的安全生产造成一定影响,做好维修技术管理对煤矿企业的安全生产具有积极作用。因为在以往的煤矿生产中,相关机电设备作为内涵丰富和操作复杂的设备,实际生产过程中一旦出现故障必须在第一时间进行维修解决,否则,煤矿生产使用带有故障的机电设备,大大增加了煤矿生产的风险,给煤矿企业的生产作业埋下安全隐患。因为煤矿生产作为一项高风险、工作程序要求严格复杂的工作,在生产过程中,对工作质量有严格要求和规定,当机电设备出现故障时,要立即安排好专业维修人员进行维修,不仅仅能保障煤矿企业的正常生产,同时也为加强煤矿安全生产做出贡献,所以加强煤矿机电设备维修技术管理对于煤矿企业意义重大。
二、煤矿机电设备维修技术
管理中还存在的几个问题虽然煤矿机电设备的维修技术管理是煤矿企业管理的一项重要内容,在具体实施过程中为煤矿企业的正常稳定发展和运行做出了贡献,也得到煤矿企业管理者的重视,并加强了煤矿机电设备维修技术管理的措施和手段,但在实际的维修管理工作中还存在一些问题,只有解决好这些问题,才能从根本上保证煤矿机电设备维修技术管理的工作质量。
1设备运行情况监控手段单一,信息反馈不及时
在一些煤矿企业中,对于机电设备运行情况的检查,仍旧是依靠单一的人力资源完成机电设备的运行监控,使设备运行情况的信息传递效率大大降低。因为煤矿企业使用的机电设备是传统设备,无法在机电设备上建立现代化的监控体系,对于设备在实际生产中的运行情况,只能依靠人工去巡视检查。人在机电设备的巡视检查工作中,对于巡视工作的质量难以保证,有可能因为一些设备的检查难度过大而出现检查走过场的现象,无法拿到机电设备运行情况的真实信息。相关人员在完成机电设备运行情况的信息采集之后,缺乏一套有效的监控信息反馈机制,无法保证将从机电设备采集的运行数据及时反馈到煤炭管理人员和维修人员手中,根据运行数据对可能出现的问题采取相应的防范措施。
2检修过程还存在过剩检修
因为煤矿机电设备在煤矿企业中的重要性,所以在检修过程中,一般煤矿企业都会制定适合自己的规则和检修方法,安排专人在固定时间段进行煤矿机电设备的检修工作,满足机电设备的检修需要。但是因为煤矿机电设备运行过程中不断产生磨损,再加上机电设备本身的设计制造缺陷和运行环境的限制,通过安排专人固定时间进行检修工作会引起工作人员惰性的产生,对机电设备运行中的细微问题难以发现并及时解决,对相关人力资源和企业资金是一种浪费。
3机电设备故障后期处理问题
机电设备的运行情况关乎到煤矿企业正常稳定的发展,一旦出现故障,应立即进行维修解决,以保证煤矿企业的正常生产。对于煤矿机电设备在运行过程中所产生的问题,煤矿企业要能在第一时间发现并解决,但在完成设备修理工作之后,煤炭企业并没有对故障问题进行深入分析和全面细致的清查,故障后期的管理工作内容没有真正落实,给机电设备在以后发生同样问题埋下了隐患。
4设备监控不到位
机电设备的监控不能仅仅依靠单一的人力资源,要把现代科技为工业生产所带来的巨大便利引进煤矿机电设备维修技术管理工作中。一些煤矿企业在生产建设中,为了节省企业资金,仅仅完成了机电设备中关键部分的实时监控,对于机电设备其他部分没有实现实时监控。因为机电设备作为一个内部结构复杂的整体,一旦出现问题要进行全方位的检查才能对发生的问题进行明晰,而只监控机电设备的一部分,当机电设备发生故障时,仍旧需要相关人员对设备进行全面排查,监控设备不到位降低了监控的效果和意义。
5管理组织结构不合理
煤矿机电设备的维修管理工作还存在管理组织结构不合理、管理效率低下的问题,按照一般煤矿企业的部门设置规则,监控管理部门和设备维修部门是两个不同的部门,对实际的设备检修过程所出现的事故责任问题,两个部门有可能进行推诿扯皮,给机电设备维修管理工作带来影响。而且,煤炭企业两个部门要共同落实好机电设备的维修技术管理工作,部门之间信息交流沟通非常重要,相互信息交流一旦出现问题,必定会对机电设备的维修技术管理造成影响。
三、加强煤矿机电设备维修技术管理的措施手段
为了保证煤矿机电设备安全稳定的运行和煤矿企业的正常生产,必须做好煤矿机电设备的维修技术管理工作,以保证企业获得良好效益。煤矿企业实际的生产过程中,可以通过加强维修技术管理制度的建设,提升维修管理信息化水平,进一步推动责任目标落实等手段,完成煤矿机电设备维修技术管理工作。
1建立健全机电设备维修技术管理的工作机制
煤矿企业在机电设备维修技术的管理中,在客观评价企业实际情况的基础上,根据企业机电设备运行的实际情况,完善煤矿企业机电设备维修技术管理工作。煤矿企业根据机电设备的运行情况、发生故障检修情况等历史记录,选择合适的维修技术管理工作机制。因为机电设备的运行设计、维修要求和运行环境等存在差异,对于煤矿企业的重要性及产生效益存在差别,如果按照统一标准进行维修技术管理,必将会造成维修资源的浪费、管理效果和质量达不到规定要求。所以在建立健全相关机电设备维修技术管理机制的过程中,企业根据实际情况对不同的机电设备建立不同的维修技术管理机制,在减少企业资金投入的情况下,保证机电设备维修技术的管理效果。
2提升员工技能水平,完善维修管理责任机制
机电设备维修技术的管理效果落实,与员工技能水平有着重要关系,员工优秀的维修技能水平能极大促进机电设备维修管理效果落到实处。在日常的维修技术管理工作中,通过加强煤矿企业机电设备维修技术人员的责任意识,明确责任制度,保证在实际的工作中,将维修管理责任落到实处,促进煤矿机电设备维修技术管理工作水平的提高。
四、结束语
传统的管理模式相对比较落后,很难适应现代化管理的需求。在文档资料管理方面,各人管理各自的文档资料,对于资源共享、资料查询都极为不便,且随着时间推移,资料遗失或人为损坏的情况时有发生,当前的管理模式已完全跟不上时展的步伐。在设施设备管理方面,对于大量设备设施、备品备件的总体数量、使用情况、运行情况、库存情况等信息都需要通过人为统计、查找的方式获得,设备的入库、出库基本依靠手工记录,信息的准确率、及时性等都相当低,基本不能把握设备的使用位置、工作状态、流向性等具体情况。为实现设备设施精细化管理,除了提高管理人员自身素质之外,搭建一个高效可靠的机电设备技术档案管理平台已是迫切需要。
2 机电设备技术档案管理平台的构建思路
软件开发采用B/S模式,本地运算由浏览器负责,服务器端主要负责处理和反馈浏览器所发送的数据请求。这种结构有效地均衡了客户端和服务器端的运算负荷,并且由于客户端的操作系统自带浏览器,因此不需要专门设计客户端软件,可以有效地降低开发费用,同时由于浏览器为独立于系统的单独软件,在软件系统进行升级的时候,不需要对客户端做太大改动。因采用B/S模式,无需安装客户端,在联网的任意一台计算机上通过IE就能访问服务器,通过各自的权限实现技术档案的管理。系统软件的设计遵循统一性、开放性、通用性、实用性、规范性、经济性原则,同时保证规范化的要求,遵循数据集中管理、统筹规划、整体设计、分布实施的方针。系统功能采用模块化、松耦合的设计思路,使维护、升级和移植变得轻松简单。系统运行安全、稳定、可靠,使用简单、方便,充分考虑现有软硬件系统,与原有系统紧密配合,充分发挥了原有系统的功能,避免了资源的浪费。
3 机电设备技术档案管理平台的实现
建立了资料档案管理模块,其下设置文档基本信息管理、文档归档入库管理、文档借阅管理等几个子模块。首先对形成记录的成形文档进行审核,对收集整理完整的文档进行统一编号后存放在固定位置,然后对重要文件进行扫描存入电子档案,并将所有信息录入模块中。通过模块实现文档资料、工程资料的共享、查询,规范了文件资料的收集归档及登记借阅的操作流程。通过高效的信息化共享,能及时查看到重要资料的电子版,能第一时间找到资料存放的具置,对每本资料何时何人进行了借阅、是否已经归还一目了然,确保了资料的完整性、完好率。建立了设备档案管理模块,其下设置设备设施基础信息管理、设备设施库存管理、设备使用管理、设备维修管理、设备报废管理、设备设施统计管理等几个子模块。首先对高速公路使用的关键设备以科学方式进行唯一编号,每个编号对应唯一设备,作为身份标签。将每个设备的使用具置、基本参数、实时图片等基础信息录入模块中。通过模块实现设备的实时管理,能找到每个设备的实际状态是处于库存中、使用中、维修中还是已损坏报废,充分把握设备的流向性。及时更新数据,对每个设备的入库/出库情况、维修情况、维修记录等信息进行详细记录并录入系统中,可以有效查询到每类设备、每个设备的全生命周期内的详细记录。同时,根据统计查询功能,能有效地反映出哪类设备容易损坏、哪类设备库存量不足需采购、哪个设备已维修很久还未修复、哪个品牌的同类产品质量更稳定等具体内容,对全面把握设备状态、了解设备性能、提升管理效率等有重要意义。同时,通过详细的设备维修记录,可以查看到以前该设备是因为何种原因进行了维修,通过何种方式进行了修复,对解决相同或相似设备故障具有重要的参考价值。
4 建立高效的管理制度
(1)编制较为详尽的文档资料管理制度,规范文档资料收集整理、登记、归档入库及借阅归还流程。同时,明确管理人员职责分工,根据分工不同在平台中划分权限,做到每个环节有人把关,过程有人监督。
(2)编制了设备档案管理制度,规范设备入库出库登记手续、设备维修保养跟踪、故障处理信息反馈等相关工作流程,责任到人,确保设备设施的正常运行,为全面掌握设备状态、了解设备动向提供有效保障。
(3)结合高速公路机电设备实际,制定了设备设施编号办法,形成电子记录备查,并制作成铭牌贴在设备上,为设备档案基础数据的形成提供保证。
(4)制定了机电设备技术档案管理平台管理制度,规范了基础信息的收集、录入等相关要求,并对基础信息做了大量录入工作,确保了管理平台的数据完整、详尽。同时,对工作中产生的实时数据进行了及时连续性的更新,保证平台数据的真实性、可靠性,以充分发挥平台功能,达到管理成效。
5 机电设备技术档案管理平台的应用效果
(1)实现资料档案的共享。能高效实现资料档案的传阅、共享,确保资料档案得到充分利用。同时,能及时准确地查到资料的存放位置,减少了繁琐询查的人力、物力、时间的浪费。对档案的借阅情况有据可依、有证可查,确保了资料的完整性、完好率。
(2)实现设备档案的有效跟踪。能在第一时间掌握任意设备的具置、工作状态、运行使用情况,为全面了解高速公路机电设备的总体状况,加强设备管理工作打下坚实的基础。
(3)有效降低管理成本。改变了人为手工记录的管理模式,节约了人力资源,节省了管理时间,减少了物质化办公的经费成本,同时避免了因过多的人为操作导致工作疏忽、失误而造成的资金、时间、资源等方面的损失。