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自动化管理论文实用13篇

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自动化管理论文

篇1

METASYS智能管理系统专为各类建筑中所有设备的监测、控制和集中管理而设计,该系统的开放性、灵活性、可靠性及高质量,集中体现了楼宇管理与控制的最新潮流。

METASYS是一个集中管理、分散控制系统,因而它更高效,更可靠,提高了系统的容错能力。METASYS是模块化系统,易于扩展,因而将来的需要并不会损失今日的投资。METASYS具备很强的联网能力,可以与任一家愿意开放其通讯协议的产品或系统实现联网,从而使用户很方便地在任何地方,任一台操作站上,对所有设备或子系统了如指掌,大大提高管理水平及工作效率。

METASYS完全符合工业标准,它的设计立足现在,面向未来,适应软件及硬件的不断发展。用户投资于江森公司的METASYS是明智及长远的选择。

以下从硬件结构及软件功能两方面分别作详细的介绍。

⑴硬件结构

①概述:

METASYS的硬件系统是由操作站(OWS),网络控制器(NCU)及各种直接数字控制器(DDC)所构成的一种智能化控制网络。

②网络通讯

以太网(Ethernet/IP)作为一种应用越来越广泛的网络形式已被超过80%的局域网使用。它具有优良的性价比及易于安装的特性。以太网的通讯协议(TCP/IP)为开放式系统提供了物理及数据连接层通讯的参考模式。它的通讯速率为10Mbps,即每秒可传递大约250页文本所包含的信息。使用以太网具有以下优势:

数据传输的高效率及稳定性

灵活的布线和设备联结方式:可联结高速以太网、FDDI、令牌环网、ATM等

低成本

可互相兼容的设备及拓补形式:由于以太网的使用广泛性,可以很容易的将其他厂家设备或系统通过它互相联结

易于安装及扩展

减少维修成本

以太网的网络拓补结构可为星型、总线型或混合型。星型结构的组成是通过非屏蔽双绞线或光纤将各个节点连接至位于网络中心的集线器上,该集线器可放置于建筑中任何方便的线架上。它的优点是易于隔离及修复出现故障的节点,缺点是比总线形式需要更多的安装线材。在这三种结构中星型结构适用于NCM与OWS位置较远的系统,总线型结构适用于NCM与OWS位置较近的系统,而混合性结构适用于NCM与OWS位置有远有近的系统。

操作站及网络控制单元之间最常用的连接方式是N1通讯网络,其通讯方式为Ethernet/IP。N1网上各节点之间的数据交换采用点对点(peertopeer)方式,各节点均具备动态数据访问(DynamicDataAccess)功能,即无论N1网上任何操作站或任一NCU上,均可以对全部的数据实现检测或控制。

在某些场合,用户可能需要用到拔号式(Dia-up)通讯方式,用以监控远处的控制系统,这时可以通过调制解调器,设置远程操作站。

N2通讯总线是一种现场存取网络,它连接控制器及接口模块至网络控制器。N2总线使用主/从式通讯协议,NCU是主导,N2总线设备(DDC)是从属。N2总线使用Opto-22optimumx®通讯协议,并且已被证明其优越性。N2总线遵循EIA,RS-485电气标准。)

③联网能力

对于楼宇系统的设计和管理者来说,真正的挑战是:怎样利用所有子系统的能力?怎样有效地管理它们,从而提供一个高质量的办公环境?METASYS系统使上述问题迎刃而解。各个不相联系,甚至是来自不同公司的系统,通过METASYS被恰当地联系在一起,变成一个系统的集成。各系统相对独立,自成体系,必要时相互配合,实现联锁控制,从任何地方,任一台操作站上,都可以收集到全部的数据。操作员从一台操作站上,便可以了解全楼各个角落中任一系统的运作情况,一旦有故障发生便可立即作出反应,甚至客户还未感觉到任何不妥,问题便已经解决了。

美国江森公司作为美国Ashear学会发起者之一,其Metasys系统已能与超过75个公司(其中包括Carrier,York,Trane,ABB,Libert等)的子系统实现联网,并已完成2000多个联网项目。我们随时准备为用户实现METASY与任何愿意开放其通讯协议的公司产品联网。

④操作站

操作站为IBM或其他品牌标准个人电脑,操作站提供视窗化的,高水平人机界面,用户可选择中文或英文操作。

它以微软公司的Windows为运行环境,允许Windows支持的其他软件同时运行。并可以与他们进行动态的数据交换(DDE)。例如您可以用已熟悉的MicrosoftExce来处理数据,做出一系列的统计表。

它可编程及产生数据库,并直接下传程序至各控制器。它可备份数据库、存储点的历史记录、趋势分析、操作员进入/退出记录、以及报警记录等。

METASYS界面操作全部视窗化,无需记忆操作指令。它的网络图犹如一张联络图,表示出所有监控设备及其相互关系,操作员只要调出METASYS应用程序,便一目了然:哪个系统为哪一楼层服务;哪些设备为哪些区域服务等。METASYS使用了一种分布于整个网络、面向目标的软件体系。只依靠鼠标操作,便可走遍整个建筑。它用图形显示建筑物的各楼层平面和设备简图,并通过鲜艳的色彩和动态数据显示、报告所监控的点的信息。

网络中任一个操作站均可以存取整个网络的所有信息,各操作站可同时使用。

⑤记录/报警打印机

打印机用于系统操作的记录。每台打印机的记录内容可根据用户要求设定,而记录格式在调试阶段即可定义。

⑥网络控制器(NCU)

网络控制器(NCU)是一种高性能的现场盘,它由一系列可兼容的电子智能化模块所构成。它可以实现复杂高性能控制的任何控制程序,同时也可以协调通信网络中各独立的DDC控制器,为它们提供报警监视和综合控制功能。NCU可脱离任何上位机(如个人电脑),独立承担控制及通讯功能。

网络控制模块(NCM)是NCU的主要部件,它装备高速80386微处理器,其内存(RAM)可由8MB扩展至10MB,它带有自诊断功能,并有72小时后备电池。

NCU上备有多种简单而通用的系统接口,供操作人员使用。第一个接口是标准RS-232连接件,可连接手提计算机或输出打印机;第二个接口是手提网络终端接口,网络终端象操作站一样,能够存取网络中的所有信息;第三个接口可用于调制解调器,用于远程监视或打印。

NCU能支持多用户环境,就是说,任意多少位操作员都可同时存取NCU中的信息。

METASYS的5级密码口令,不仅对操作站提供保护,对NCU上的操作员接口,也同样使用一致的密码信息。

⑦直接数字控制器(DX-9100-8154/XT-XP模块)

直接数字式控制器(DDC)是METASYS系统的最前线装置,它分布于建筑物内各处的设备现场,如空调机房,水泵房,冷冻站等。DDC连接于METASYS的N2总线,NCU及操作站均可对它们实现上位机的超越控制。

直接数字式控制器(DDC)是METASYS系统的最前线装置,它分布于建筑物内各处的设备现场,如空调机房,水泵房等。DDC连接于METASYS的N2总线,NCU及操作站均可对它们实现上位机的超越控制。

目前最常用的DX-9100控制器是一个模块化,可扩展,在现场具有显示及操作能力的控制器。它的基本配置为8AI,8DI,2AO及6DO,共为24点,根据现场需要可增加各类型点的扩展模块,最多可扩展64个点。

DX-9100的软件功能十分齐全,可实现各种现场控制要求。其操作系统包括实时功能,12个可编程模块,及PLC逻辑运算模块。由于它是由一个个功能模块所构成,其图形化的编程工具使得程序设计异常简单。用户只要简单地调用图块,填写参数,控制程序便自动生成。所有的编程均可在METASYS操作站完成,并直接下传至DX-9100。它除了完成各种运算及PID回路控制功能外,还具备多级控制及统计功能;其PLC逻辑运算模块,具备一般PLC控制器的功能;其实时功能可同时设置多达8个时间控制程序,每个时间控制程序,可针对星期一至星期日及特定的一些公众假期,分别设定不同的启动/关闭时间。如此强大的软件功能,决定了DDC具有独立运作的功能,当中央操作站故障,网络控制器故障或通讯线断线,都不会影响其操作。

⑧现场设备

现场设备包括传送器,变送器,风阀执行器等,它们均直接与DDC连接。

⑨程序存贮器

NCU和DX的存贮器采用EEPROM,EPROM及RAM。

系统构成和控制程序存贮在EEPROM和EPROM中,在掉电期间,程序仍可保持。实时时钟和功能存贮于RAM中,带有后备电池(NCU中可维持72小时,DX中可维持1年)。存贮器分配的原则是当偶尔在线变更某些参数时,尽量减少对控制器操作的干扰。在METASYS中,许多用户变更,甚至是统计数据分析,均可以在线进行。

这种安排使得控制器既能提供足够的内存(从而满足设备管理系统的各种控制功能的需要),又不至于花费太大。假如控制器掉电超过72小时,保存在NCU之RAM中的数据将会丢失,这时,METASYS会自动通过高速N1总线,将数据自动地由操作站下传到NCU中。

⑩系统的运行环境要求及用电量

DX-9100控制器(DDC):

工作环境要求:0~50℃(32~120℉),相对湿度10~90%不结露。

用电量:24VAC,50/60Hz,10VA

XT及XP模块:

工作环境要求:0~50℃(32~120℉),相对湿度10~90%不结露。

用电量:24VAC,50/60Hz,5.5VA

⑵软件功能说明

各种不同功能的软件,构成了完整的METASYS操作系统。

主要软件功能如下;

摘要(各类报告清单)

密码保护(5级)

用户编程(图形化编程语言)

状态改变报告

报警信息报告

报告分组/报警管理

监控点历史

动态趋势分析

累积、统计功能

数据库下传/上载功能

基于MicrosoftWindows之图形化及操作站工作环境

能量管理控制

时间预定功能

设备循环启/停保护

重大设备启/停延时

供电恢复启动程序

用电量限定/负载循环

(2.1)摘要(各类报告清单)

在METASYS中,用户可以直接得到各种分类的报告清单,这些清单可以显示于监视器上,也可以打印或存盘。可以直接调用的报告清单有16种,其中最常用的录示如下:

监控点清单

报警点清单

严重级别报警点清单

脱机点清单

处于超越控制状态下点的清单

禁止通讯点的清单

被锁定点的清单

被定义于跟进文件中的报告

时间预定的时间表清单

假日时间预定的时间表清单

各监控点的高低限及死区值清单

以上报告清单根据用户的指定,可以选择针对网络中所有点,也可以针对某一个系统中的监控点。或选择组甚至几组中各系统中的监控点。

(2.2)密码保护功能

Password

METASYS系统可提供五个等级,多达100个密码口令,为网络和操作站提供安全保障。

根据主管人员的指定,各操作员具有不同等级的口令,口令可限制所访问的内容,具体为可访问的监控点,口令也限制操作级别。

口令访问在整个METASYS网络中是一致的。无论操作员走到哪一台操作站,或是在现场用手持式网络终端,他只要使用自已的口令,便有相同的放行级别。当对口令系统进行增减或改变时,网络中各操作装置同一时间自动配合,而不需要在每个操作装置作出更改。

对每个口令,系统提供一个自动退出时间,该时间可自由设定,范围从1到1440分钟。如果操作员离开前,忘记退出系统,设定的时间过后,系统会自动退出,继续受到密码保护。

各级口令的职能如下:

第5级──只可监视,检查数据

第4级──第5级+操作员控制及预定

第3级──第4级+监控点参数的改变

第2级──第3级+数据库增减

(2.3)用户图形化编程语言

GraphicProgrammingLanguage

用户可以通过先进的图形化编程语言,实现各种复杂的高级算法及超越控制。METASYS的图形化编程语言通过图形方式,使用户以画流程图的方式,进行编程。它的特点是直观、易懂、方便修改。

METASYS提供一系列已经证明可靠的图形化程序,方便用户直接调用。用户可以在自己的程序中插入它们,也可以对它们进行修改。

(2.4)状态改变报告

METASYS系统可提供所有双态点的状态改变记录,该记录可以输出到打印机上,也可以直接报告至指定的操作站及磁盘文件。记录显示改变状态的点的名称。点的详细说明及发生状态改变的时间和日期。

(2.5)报警信息报告及报告分组/报警管理

ReportRouter/AlarmManager

METASYS具有完善的报警管理。操作站优先处理和首先显示最重要的报警点,并且能够有选择地把不同的报警传至位于网络中任何位置的相应操作站,甚至传到用拔号调制解调器联结的远程操作站。

报警管理提供报警打印,报警缓冲器及直接报告至指定的操作站和存储文件,所有方式均满足以下条件:

A)显示报警点的名称,点的详细说明及发生报警的时间和日期。

B)报警依轻、缓、急,用户可自行决定报警级别,以便更有效及快速处理严重的报警。本系统可将报警分为3类,其中又分4级。

C)作为A)的补充,用户可对每个报警点增加报警信息,该报警信息可达65个字母(中文为30个字)。报警信息可明确提示操作员如何处理报警。比如采取什么措施,找什么人维修等。对于大型系统的管理者来说,管理上千个点,并及时处理报警,并非易事。给报警点增加报警信息这一功能,大大方便了操作者。

(2.6)监控点历史

PointHistory

METASYS系统中所有监控点都自动产生一个历史,该记录存放在网络控制器中。模拟点每30分钟采样一次,如有特殊需要,用户指定一个PC文件,记录将自动转入该文件中,提供长期的历史数据。双态点可记录10次开/关动作。每个点具备历史这一特性,方便用户随时分析设备的性能,回顾故障或事件发生的时间,大大提高设备管理水平。

(2.7)动态趋势分析

Trend

动态趋势分析可应用于系统中的所有监控点,其采样点数及采样间隔(范围1分钟至120分钟)均由用户自已定义。

当监控点历史不能满足设备性能分析的要求时,可利用动态趋势分析这一软件功能。

与监控点历史一样,动态趋势分析也存放于网络控制器中。如需保存数据,用户可指定一个PC文件。当采样数接近规定的数值时,数据将自动转入该PC文件中。

(2.8)累积、统计功能

各DDC及NCU均具备累积、统计功能。用户可定义一个限额,当累积或统计值超过此值时,系统统可发出报警。该功能主要应用在以下几个方面:

A)运行时间统计--如水泵、风机等的运行小时

B)模拟量及脉冲累积--如用电量

C)事件发生次数的统计--如某一段时间中,房间温度超出高限的次数。

Totalization

(2.9)数据库下传/上载功能

METASYS系统中,所有DDC的现场控制程序,均可由操作给直接下载,不论何时,用户可以从操作站上很方便地修改DDC的现场控制程序,并直接下载至DDC,而不需走到现场。

用户通过操作站对系统数据所进行的任何增减及参数的修改,均直接储存于网络控制器中,系统的运行并不依赖于操作站。为防止现场数据(储存于NCU中)的丢失或损坏,从操作站可实现数据的回传。回传数据保存在操作站硬盘中,作为备份数据。

如果由于某种特殊原因,NCU掉电超过72小时,由于超出了NCU中可充电电池保持内存的最长时间,该网络控制器的数据将会丢失。但是,一旦恢复供电,系统将自动从操作站将备份数据下载至NCU,保证系统正常工作。

(2.10)动态图形显示及操作站工作环境

Graphics

为使监控点的位置更直观及便于对系统的分析,METASYS系统提供采色动态图形显示,包括楼层的平面图及机电设备蝗系统示意图。

1、操作员可通过菜单的选择或直接从图形上切换不同系统或平面的图形。

2、图形中所有监控点的数值或状态是动态显示,即显示它们的实际位置和当前数值或状态,各点是自动更新的。

3、操作站的工作环境是视窗化的,可同时显示多幅图形,便于对整个系统的操作进行分析。

4、当某点发出报警时,其所在的图形会自动弹出,其中的报警点会以事先指定的颜色不断闪烁,以提醒操作员报警点的位置。

(2.11)能量管理控制

为达到节约人力及能源的目的,METASYS提供各种常用的能量管理软件,这些软件自动运作不需操作员的介入。同时,它们又有足够的灵活性,用户可轻易进行定义及修改。其主要软件时间预定功能,最佳启/停功能,焓值切换功能,温度设定点自动重置功能,制冷机组的自动组合及群8控功能,以及用电量限制功能等。

(2.12)时间预定功能

预定功能使得METASYS系统能按照操作员事先所安排的时间表自动运行,提高设备管理效率。

预定功能适用于设备的定时启停,设定点定时修改控制程序的定时启动,趋势分析的起止,累积/统计的起/止及各种报告的定时打印,等等。

预定共有4种:正常日、替换日、节假日、及特殊日。用户可定义一年的日历。

(2.13)设备循环启/停/及重大设备启/停延时保护

Scheduling

为保证机电设备的使用寿命及避免不正确操作造成设备损坏,METASYS系统提供设备保护功能,限定1小时中设备的启/停次数,并且可对设备设置启/停延时,对每个控制点,用户可以方便地设置。修改及取消该保护功能。

(2.14)供电恢复启动程序

对重要的设备系统,如冷冻站,其设备的启停需严格遵循一定的顺序,为避免设备运行中动力电突然掉电,又突然恢复时,对设备造成损坏。METASYS提供供电恢复启动程序,保证任何时候,设备都能按照其正确顺序启动。

(2.15)用电量限制/负载循环

DemandLimiting/LoadRolling

该软件功能用于节约电费的目的,当用电量高峰时,系统可根据给定的限制,自动对指定负载进行定时的轮流开/关,以防止用电量超出规定的限额。

⑶系统运行性能(可靠性分析)

①可靠性定义

系统可靠性是指给定的一个周期时间减去非工作时间(检修、待料等因素停工时间)与这个周期时间的比值。非工作时间开始于故障被确认时。这个概念可描述为正常运行时间与给定的运行时间的比值。特别指出,正常运行时间是指系统运行时间和可能需要运行(即待命)的时间总和。整个时间由正常运行时间(Uptime)和非工作时间(Downtime)组成,如下公式:

系统可靠性=正常运行时间/(正常运行时间+非工作时间)

以上等式是可靠性的定义标准。在这里非工作时间是指维修和返修产品所需要的平均时间。这个平均时间通常称为平均修复时间,包括预计的时间及不可预计的时间。在正常的情况下,不论白天黑夜,我们的紧急反应时间不超过四个小时。

系统可靠性也被表示为平均修复时间(MTTR)和平均故障间隔时间(MTBF)。平均故障间隔时间是指系统可靠性的一个衡量尺度,平均修复时间是系统可维护性的一个衡量尺度。他们的关系如下:

系统可靠性=平均故障间隔时间/(平均故障间隔时间+平均修复时间)

②系统平均故障间隔时间的计算

该值等于保修期内系统累计运行时间除以保修故障点总数量。设备装船到安装开通大约二个月的时间未计入累计运行时间。

江森公司统计记录在保修期内从现场返修部件的数量。一年故障概率(OYFP)被作为一个指标来描述系统的返修率,同样设备的船期不计入运行时间。

系统平均故障间隔时间和一年故障概率的统计学的关系式为:

系统可靠性=(1-OYFP)=EXP[(-8760)/MTBF]

计算值概括如下表:

OYFP

MTBF

Availability

NCM(TheCPUboardinNCU)

7.52%

112053hrs

99.9964%

PWR(ThepowersupplyboardtoNCM)

6.25%

135733hrs

99.9971%

NCMorPWR

13.77%

59128hrs

99.9932%

RemoteI/Ounit(DX)

6.12%

138711hrs

99.9971%

RemoteManuaControPane

100%

注:电机启动盘只包括开关、继电器、接线端子,它的系统非工作时间实际上趋近为0。

2、系统方案及配置说明

我司对本系统的控制器配置基于如下原因采用一对一的分散式控制。原因①由于高级的控制需求导致控制过程相对复杂,因此使用集中的现场控制器对分散于楼中各处的机电设备将无法满足采样及控制需求;原因②使用分散的现场控制器将极大减少施工所需的管线数量及施工量;原因③分散的控制器将极大降低系统出现故障的概率,当控制器因人为破坏等不可预见的因素毁坏时不致影响过多现场设备的安全运行。

⑴暖通空调自控系统

暖通空调系统包括:冷热源系统、空调机组,送排风系统相关设备等。以下将就各分系统的控制及采样点位设置、设备配置、控制方式及功能作一详细说明。

①冷热源系统

由METASYS系统按每天预先编排的程序对设备进行优化控制,具体功能如下:

控制冷冻机启停;

监测运行状态;

监测冷冻机故障报警;

监测设备手/自动状态;

控制冷冻水泵启停;

监测冷冻水泵的运行状态;

监测冷冻水泵故障报警;

监测冷冻水泵手/自动状态;

控制冷却水泵启停;

监测冷却水泵运行状态;

监测冷却水泵故障报警;

监测冷却水泵手/自动状态;

控制采暖水泵启停;

监测采暖水泵运行状态;

监测采暖水泵故障报警;

监测采暖水泵手/自动状态;

监测冷却塔高/低液位;

控制冷却塔风机启停;

冷却水塔高/低液位报警;

测量冷冻水供/回水间的典型压差;

测量冷冻水/采暖热水供/回水温度;

测量冷却水供/回水温度;

测量冷冻水回水流量;

通过量度冷冻水的总供/回水温度和回水流量,计算出空调系统的冷负荷;

根据实际冷负荷来决定冷冻机的启停组合及台数,以便达至最佳的节能状态;

根据机组启停情况控制控制相关水泵及碟阀开关;

控制冷冻水旁通阀的开度,以维持要求的压差;

根据冷却塔运行台数及运行方式控制相关碟阀开关;

冷冻机、冷冻水泵、冷却水泵运行时间累积;

各联动设备的启停程序包括一个可调整的延迟时间功能,以便配合冷冻系统内各装置的特性。各设备的启停联动顺序为:

i启动:电动蝶阀冷冻水泵冷却水泵冷动机组;

ii停止:冷冻机冷冻水泵冷却水泵电动蝶阀;

以上工作状况可用文字或图形显示于彩色显示屏上,也可通过打印机打印出来作为记录。

通过安装在冷冻机房内的网络控制器(NCU)和直接数字式控制器DDC将按内部预先编写的软件程序来控制冷冻机启停的台数和相关设备的群控。

②空调机组

METASYS系统的监控功能如下:

监测风机手/自动转换状态,确认空调机组风机现是否处于楼宇自控系统控制之下,同时可减少故障报警的误报率;

当机组处于楼宇自控系统控制时,可控制风机的启停;

监测送风机压差状态,确认风机机械部分是否已正式投入运行,可区别机械部分与电气部分的故障报警;

测量水盘管表面温度,当温度低于设定值(可调整)时触发报警并联动一系列的防冻保护动作,如关闭新风阀并打开水阀等;

调节新/回风阀门;

回风温度监测;

回风湿度监测;

控制加湿器启停;

通过测定回风温度与设定点间的差值,实时计算并确定送风温度的设定点,以满足空调空间负荷需求;

通过对安装于水盘管回水侧二通电动调节阀的自动调整,实现对送风温度设定点(可调整)的控制,保证空调机组供冷/热量与所需冷/热负荷相当,减少能源浪费;

通过测定回风湿度与设定点间的差值,实时计算并确定送风湿度的设定点;

安装在机房内的直接数字式控制器(该控制器与现场设备是一对一的安装及控制方式)将按内部预先编写的软件程序来满足空调机的自动控制和操作顺序。

以上工作状况通过网络通讯可将现场情况用文字或图形显示于中央控制室内的中控机的彩色显示屏上,供操作人员随时使用,其中的重要数据可通过打印机打印出来作为记录。

③送排风系统

METASYS系统的监控功能如下:

监测风机手/自动转换状态,确认是否处于楼宇自控系统控制之下,同时可减少故障报警的误报率;

当处于楼宇自控系统控制时,可控制风机的启停;

监测送风机压差状态,确认风机机械部分是否已正式投入运行,可区别机械部分与电气部分的故障报警;

⑵变配电监测系统

METASYS系统主要对该系统中的设备运行状态及运行参数进行监视,具体的监视功能如下。

电压

电流

功率因数

能量计算

有功功率

无功功率

频率

⑶给排水监控系统

METASYS系统按预先编定的程序进行控制,具体的监控功能如下。

监测水泵手/自动转换状态,确认设备现是否处于楼宇自控系统控制之下,同时可减少故障报警的误报率;

当设备处于楼宇自控系统控制时,可控制水泵的启停;

水泵故障报警;

监测液位报警;

当达到高液位时进行报警并联动相关设备;

当低于低液位时进行报警并联动相关设备;

篇2

果茶场也是省城第一座以品茶、园艺、垂钓为主题的农业观光园。这里空气清新,景色怡人。春有草莓、樱桃、“明前”茶;夏有枇杷、苹果、葡萄、桃、李、杨梅、无花果与瓜类;秋有板栗、柿、枣、梨、猕猴桃;冬有柑桔、橙类等。一年四季。百果飘香,是个名副其实的“百果园”。

该厂第二期工程将于2003年完成,面积将扩至1000多亩。年生产优质果茶苗木将达到1000万株,优质果茶产品产量也将成倍增加,更多的农业高新技术将落户该场。果茶苗木和产品的生产、检测、采后处理、加工和多种农业观光设施将全部完善和配置。届时,一个全新的高科技生态农业示范、观光园将会展现在你的面前。

百果园是农业高科技的结晶,而滴灌系统是其中的重中之重。百果园现建成的620亩果园,全部由从以色列引进的先进滴喷灌系统控制,该园地势起伏较大,最高处海拔达86.60m,最低处64.72m,传统灌水方式很难进行,而先进的滴灌系统由于对地形的适应能力强,而且特别适应山地丘陵地区,所以滴灌正好大施其能,由低处水库中取水,经过过滤加压,然后由遍布全园的各种管道把带有肥料、除虫剂的水准确地送到每片需水地园中,保证果树的正常需水。不过其系统自动化程度不高,全园仅能使用微机控制电磁阀的开启,不能精确实现作物的轮灌、对灌水时间和灌水量还不能实现有效的控制,有望进一步提高。

2滴灌系统

滴灌就是滴水灌溉技术,它是利用低压管道系统,使滴灌水成点滴地、缓慢地、均匀而又定量地浸润作物根系最发达的区域,使作物主要根系活动区的土壤始终保持在最优含水状态。滴灌不同于传统的地面灌溉湿润全面积土壤,因此滴灌有节约灌溉用水量、促进作物生长和提高产量的作用,是一种很有发展前途的局部灌水技术。

百果园主要种植柑桔、葡萄、水蜜桃、茶等低矮果树,如果采用其它灌水方法,不仅浪费水资源,而且很难保证满足果树的需水量,而滴灌具有省水节能、省工省地省肥、操作简单,易于实现自动化、对土壤地形适应性强、保护和保持生态环境等优点,所以滴灌成为了百果园地首选。

2.1百果园滴灌系统的组成

百果园滴灌系统主要由水源、首部枢纽、输配水管网和尾部设备灌水器以及流量、压力控制部件和测量仪表等组成,如图所示。全园滴灌系统组成示意图:

1.水源2.水泵3.供水管4.蓄水池5.逆止阀6.施肥开关7.灌水总开关8.压力表

9.主过滤器10.水表11.支管12.微喷头13.滴头14.毛管(滴灌带、渗灌管)

15.滴灌支管16.尾部开关(电磁阀)17.冲洗阀18.肥料罐19.肥量调节阀20.施肥器21.干管

2.1.1水源

江河、湖泊、水库、井、渠、泉等水质符合微灌要求的均可作为水源,百果园采用从园中的水库中取水。

2.1.2首部枢纽

百果园的首部枢纽包括泵组、动力机、肥料罐、过滤设备、控制阀、进排气阀、压力表、流量计等。其作用是从水库中取水增压并将其处理成符合微灌要求的水流送到系统中去。百果园中采用五级加压式离心泵,在水库中取水,现取现用,计划建一水塔蓄水。

2.1.3输配水管网

输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水按照要求输送分配到每个灌水单元和灌水器。包括干、支管和毛管三级管道,毛管是微灌系统末级管道,其上安装或连接灌水器。微灌系统中直径小于或等于63毫米的管道常用聚乙烯(PE)管材,大于63毫米的常用聚氯乙烯(PVC)管材。百果园中干、支管采用PVC管和UPVC管,毛管采用PE管。

2.1.4尾部设备

尾部设备是微灌系统的关键部件,包括微管和与之相联的灌水器(小微管、滴头、微喷头、滴灌带、渗灌头、渗灌管等)插杆等。灌水器将微灌系统上游所来的压力水消能后将水成滴状、雾状等施于所需灌溉的作物根部或叶面。

2.2百果园滴灌灌溉系统

灌溉系统的第一期工程是由以色列的普拉斯托公司负责承建,全园采用先进的滴、喷灌相结合的微灌节水技术,是我国南方发展节水农业的典范,其具体情况见下:

2.2.1设计原则

滴灌灌溉系统设计除了满足节水、节能、省力等之外,通常应遵循以下主要原则:

①必须满足果园果树生长对水分的要求;

②灌溉系统设计应结合耕作实际,便于操作;

③应使所选择的灌水方法既能满足作物的灌溉要求,又不因灌溉而造成病害、虫害的发生;

④在尽可能的情况下,灌溉系统设计时应考虑施肥及喷药装置;

⑤在尽可能的情况下,应使灌溉系统在满足灌溉要求的同时,工程建设的综合造价最小。

2.2.2设计步骤

2.2.2.1资料的收集在系统设计时,必须掌握以下资料:

①地形资料:根据实际情况测绘大比例尺地形图,其中包括果园的平面布置、道路、水源位置、高差等。

②土壤资料:主要是土壤理化性质、地下水埋藏深度和土层厚度等。土壤理化性质主要包括土壤类别、干容重、含盐情况、土壤田间持水率等。

③气象资料:区域年均降雨量及季节分布、平均气温、极端气温(包括最高、最低气温)、最大冻土层深度、无霜期、蒸腾蒸发资料等。

④水源资料:水源属性(个人或集体)、种类、水源位置、水质、含沙情况、水位、供水能力、利用和配套情况等。若水源为机井时,还应调查机井的静水位和动水位,当地下水水位较浅时,一定要调查清楚地下水位及其周年变化规律。若水源为渠水时,应调查清楚水源的含泥沙种类、含沙量、水位、供水时间、可能的配水时间等。同时,还应特别注意水源的保证率问题,不论是只用于果园的水源还是与周围大田混用的水源,都应考虑这个问题。

⑤百果园作物种植资料:其中包括作物的种类、种植密度(其中最主要的是行距和株距)等。

⑥百果园的环境资料:包括百果园周围的地形、交通和供电等。

2.2.2.2灌水方法的选择灌水方法选择适当与否,除了影响工程投资外,还直接影响着灌溉系统的效益发挥和灌溉保证率。因此,应根据作物种类、作物的种植制度、种植季节、水源情况、果园设施情况、工程区社会经济情况等,合理地选择相对投资较省、灌溉保证率较高且有利于果园果树生长的灌水方法。百果园灌溉系统的灌水方法采用以滴灌为主,滴喷灌相结合的方式。

2.2.2.3滴灌系统布置,百果园滴灌系统的管道分干管、支管和毛管等三级,布置时干、支、毛三级管道要求尽量相互垂直,以使管道长度和水头损失最小。通常情况下,园内一般出水毛管平行于种植方向,支管垂直于种植方向。

2.2.2.4滴灌灌溉制度的拟定

①灌水定额:是指作为滴灌系统设计的单位面积上的一次灌水量,如果用灌水深度表示,可用式(4-8)计算,即

H——计划湿润层深度(米),一般蔬菜0.20-0.30米深根蔬菜或果树0.3-1.0米;

p——土壤湿润比,70%-90%。

②设计灌水周期:滴灌设计灌水周期是指按一定的灌水定额灌水后,在作物适宜土壤含水率的条件下,保障作物正常生长的可能延续时间T,用式(4-9)计算,即

③一次灌水延续时间:一次灌水延续时间是指把设计灌水定额水量,在不产生径流的条件下,均匀分布于果园田间所用的灌水时间,用式(4-10)计算,即

i.轮灌区数目的确定:(a)对于固定式滴灌系统,轮灌区数目可按式(4-11)计算:(b)对于移动式滴灌系统,则有:

ii.一条毛管的控制灌溉面积:(a)对于固定式滴灌系统,毛管固定在一个位置上灌水,控制面积为

f=SeL(4-13)

式中f——每条毛管控制的灌溉面积(平方米)

L——毛管长度(米),移动式滴灌系统中为出流毛管长度。

(b)对于移动式滴灌系统,一条毛管控制的灌溉面积为

2.2.2.5滴灌系统控制灌溉面积大小的计算在灌溉水源能够得到充分保证的条件下,滴灌面积的大小取决于管道的输水能力。对于水源流量不能满足整个区域需要时,滴灌面积为

2.2.2.6管网水力计算滴灌系统各级管道布置好以后,即可从最末端或最不利毛管位置开始,逐级推算各级管道的水头损失(包括沿程水头损失和局部水头损失)。在设计中,同一条支管上的第一条毛管最前端出水孔处水头与最末一条毛管最末端出水孔处水头之间的差值,不超过滴头设计工作压力的20%,流量差值不超过10%;对于采用压力补偿式滴水器时,仅要求区域内滴头流量差值不超过10%,并据此确定支、毛管的最大设计长度;在滴灌中,由于管网中水流压力通常小于0.3兆帕,所以多选用PVC塑料管道。管道中水流在运动过程中的压力损失通常包括沿程阻力损失和局部阻力损失。工程设计中塑料管道的沿程阻力损失常选用式(4-16)、(4-17)计算,局部阻力损失常用式(4-18)计算。①沿程阻力损失hf

当管道有多个出水口时,管道的沿程阻力应考虑多口出流对沿程阻力的折减问题,多口出流折减系数k,对应计算公式

②局部阻力hj

工程设计中为了计算方便,局部阻力损失也常按沿程阻力损失hf的10%估算。

2.2.2.7管道系统设计包括各级管道的管材与管径的选择、各级固定管道的纵剖面设计、管道系统的结构设计。

①管材的选择:可用于灌溉的管道种类很多,应该根据滴灌区的具体情况,如地质、地形、气候、运输、供应以及使用环境和工作压力等条件,结合各种管材的特性及适用条件进行选择。一般情况下,对于地理固定管道,可选用钢筋混凝土管、钢丝网水泥管、石棉水泥管、铸铁管和硬塑料管。钢管易锈蚀和腐蚀,最好不要选用。随着材料工业的发展,地埋管道多选用塑料管。选用塑料管时一定要注意,不同材质的塑料管在几何尺寸相同的情况下可承受的工作压力相差甚远,特别是在使用低密度聚乙烯管(PE管)时,一定要注意管壁的厚度是否达到了能承受系统所要求压力的厚度,若没有达到,千万不能使用,否则将会埋下隐患,造成运行时管道发生爆破,甚至导致整个管道系统瘫痪。用于滴灌地埋管道的塑料管,最好选用硬聚氯乙烯管(UPVC管)。对于口径150毫米以上的地埋管道,硬聚氯乙烯管在性能价格比上的优势下降,应通过技术经济分析选择合适的管材。塑料管经常暴露在阳光下使用,易老化,缩短使用寿命。因此,地面移动管最好不采用塑料管。

②管径的选择:当轮灌编组和轮灌顺序确定之后,各级管道在每一轮灌组所通过的流量即可知道。通常选用同一级管道在各轮灌组中可能通过的最大流量,作为本级管道的设计流量,依据这个设计流量来确定管道的管径。若某一级管道,其最大流量通过的时间占管道总过水时间的比例甚小,也可选取一个出现次数较多的次大流量,作为管道的设计流量来确定管径。同一级管道的不同管段通过的最大流量不同时,可分段确定设计流量。(a)支管管径的确定:支管是指直接安装竖管和滴头的那一级管道。支管管径的选择主要依据灌溉均匀的原则。管径选得越大,支管运行时的水头损失就越小,同一支管上各滴头的实际工作压力和灌水量就越接近,灌溉均匀度就越接近设计状况。但这样增大了支管的投资,对移动支管来说还增加了拆装、搬移的劳动强度。管径选得小,支管投资减少,移动作业的劳动强度降低,但由于运行时支管内水头损失增大,同一支管上各滴头的实际工作压力和灌水量差别增大,结果造成果园各处受水量不一致,影响滴灌质量。为了保证同一支管上各滴头实际出水量的相对偏差不大于20%,国家标准GBJ85-85规定:同一支管上任意两个滴头之间的工作压力差应在滴头设计工作压力的20%以内。显然,支管若在平坦的地面上铺设,其首末两端滴头间的工作压力差应最大。若支管铺设在地形起伏的地面上,则其最大的工作压力差并不见得发生在首末滴头之间。考虑地形高差Z的影响时上述规定可表示为

许的水头损失即为从式(4-20)

可以看出:逆坡铺设支管时,允许的hw的值小,即选用的支管管径应大些;顺坡铺设支管时,因Z的值本身为负值,其允许的hw的值可以比0.2hp大些,也就是说因支管顺坡铺设时,因地形坡降弥补了支管内的部分水力坡降,选用的支管管径可适当的小些。当一条支管选用同管径的管子时,从支管首端到朱端,由于沿程出流,支管内的流速水头逐次减小,抵消了局部水头损失,所以计算支管内水头损失时,可直接用沿程水头损失来代替其总水头损失,即h''''f=hw,式(4-20)可改写为

滴头选定后,满头的设计工作压力可从滴头性能表中查得。两滴头进水口高程差(实际上就是两滴头所在地的地面高差)可以从系统平面布置图中查取。则h''''f即可求出。利用公式h''''f=FfLQm/db,在其他参数已知的情况下反求管径d,d就是该支管可选用的最小管径的计算值。因管材的管径已标准化、系列化。因此,还需按管材的标准管径将计算出的管径规范取整。对滴灌系统的支管,考虑到运行与管理的方便,最大的管径一般不超过100毫米,并且应尽量使各支管取相同的管径,至少也需在一个作业区中统一。对于固定管道式滴灌系统,地理支管的管径可以不同,但规格不宜太多,同一条支管一般最多变径两次。(b)支管以上各级管道管径的确定:一般情况下,这些管道的管径是在满足下一级管道流量和压力的前提下按费用最小的原则选择的。管道的费用常用年费用来表示。随着管径的增大,管道的投资造价(常用折旧费表示)将随之增高,而管道的年运行费随之降低。因此,客观上必定有一种管径,会使上述两种费用之和为最低,这种管径就是我们要选择的管径,称之为经济管径。经济管径中对应的流速称为经济流速。图4-7就是用最小年费用法计算经济管径的原理示意图。用这种方法确定管径概念清楚,但计算相当繁琐,往往需要分别计算出多种管径的年投资和年运行费,比较后再确定。随着科学技术的进步,计算机技术的飞速发展,许多优化设计方法,如微分法、动态规划法等已在管道灌溉管网的设计中得到应用,具体方法可参阅有关书籍。对于规模不太大的滴灌工程,也可用式(4-22)、式(4-23)的经验公式估算管道的直径:

应该指出的是,由于管道系统年工作小时数少,而所占投资比例又大。因此,一般在灌溉系统压力能得到满足的情况下,选用尽可能小的管径是经济的,但管中流速应控制在2.5~3米/秒以下。

③管道纵剖面设计:管道纵剖面设计应在系统平面市置图绘制后进行,设计的主要内容是确定各级固定管道在平面上的位置及各种管道附件的位置。管道的纵剖面应力求平顺,减少折点,有起伏时应避免产生负压。

ⅰ埋深及坡度:地埋管的埋深指管径距地面的垂直距离,埋深应根据当地的气候条件、地面荷载和机耕要求确定。一般管道在公路下埋深应为0.7~1.2米;在农村机耕道下埋深为0.5~0.9米。地埋管的坡度主要视地形条件而定,同时也应考虑地基好坏及管径大小。一般在地形条件许可的情况下,管径小、基础稳定性好的管道坡度可陡一点;反之应缓些。总的来说,管道坡度不得超过1:1,通常控制在1:1.5~1:3以下。

ⅱ管道连接及附件:地埋管道的连接多采用承插或黏接的形式,转向处用弯头,分水处用三通或四通接头,管径改变处采用异径接头,管道末端用堵头。为方便施工和安装,同类管件应考虑其规格尽量统一。

为了按计划进行输水、配水、管道系统上应装置必要的控制阀。白果园中为了实现灌水的有效控制,设置了30多个电子阀.而且各级管道的首端还设了进水阀或水分阀;当管道过长或压力变化过大时,设置节制阀。为保证管道的安全运行,还安装一些附设装置。自压系统的进水口和各类水泵吸水管的底端应分别设置拦污棚和滤网,管道起伏的高处应设排气装置,自压系统进水阀后的干管上设高度高出水源水面高程的通气管,管道起伏的低处及管道末端设泄水装置,管道可能发生最大水锤压力处设置安全阀。

2.3评价

从整体上来看,XX白果园的滴灌系统是建设的比较完善的一套滴水灌溉系统,设计施工都符合现代滴灌的要求,是一套先进的现代化滴水灌溉系统,而且产生了很好的经济效果。不过当时考虑到经济条件的限制,其毛管采用了单行直线布置,灌水均匀度不高,鉴于对多种毛管布置形式的比较分析,笔者认为百果园应改进为双行毛管平行布置;而且其控制系统自动化程度不高,全园仅能使用微机控制电磁阀的开启,不能精确实现作物的轮灌、对灌水时间和灌水量都不能实现有效的控制,故需进一步对其控制系统加以设计改进。正在建设的二期工程应该吸收一期工程中的好的经验,改进一期工程中的不足,特别是应该实现灌水的全自动控制。

3灌溉自动化控制系统

灌溉中的滴灌系统,能很方便实现自动化控制,灌水的自动化控制能有效的实现节水灌溉,也是农业实现现代化的要求。对微灌的自动化控制,根据控制系统运行的方式不同,一般可分为手动控制、半自动控制和全自动控制三类:

①手动控制系统

系统的所有操作均由人工完成,如水泵、阀门的开启、关闭,灌溉时间的长短,何时灌溉等等。这类系统的优点是成本较低,控制部分技术含量不高,便于使用和维护,很适合在我国广大农村推广。不足之处是使用的方便性较差,不适宜控制大面积的灌溉。

②全自动控制系统

系统不要人直接参与,通过预先编制好的控制程序和根据反映作物需水的某些参数可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。人的作用只是调整控制程序和检修控制设备。这种系统中,除灌水器、管道、管件及水泵、电机外,还包括中央控制器、自动阀、传感器(土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等)及电线等。

③半自动控制系统

系统中在灌溉区域没有安装传感器,灌水时间、灌水量和灌溉周期等均是根据预先编制的程序,而不是根据作物和土壤水分及气象资料的反馈信息来控制的。这类系统的自动化程度不等,有的一部分实行自动控制,有的是几部分进行自动控制。

为了对先进的滴灌自动化控制系统有具体认识和了解,下面我们将对滴灌的自动化控制作详细介绍:

3.1滴灌首部控制枢纽

滴灌自动化系统的基本控制方法有:时间控制、水量控制和反馈控制三种。时间控制系统是按预定好的时间放水或关水;水量控制系统是按照设计的配水量放水或关水;反馈控制系统是根据灌区内湿度感受器的反应,然后将信号传送到首部控制枢纽部分来关水或放水。滴灌系统更便于完全实现自动化,这在地多人少、劳力紧张的边远地区,沙漠地带的防护林区,铁路路基沿线,经济力量雄厚的城郊蔬菜种植区显得特别重要。目前,国外发达国家在滴灌区普遍使用了计算机管理系统,并通过专用的滴灌系统软件来控制和检测作物生长、土壤状况和气象趋势,取得了良好的效果。大大提高了现代化的土壤水分、作物生长测定技术的可能性和实用性,具有农艺上的综合性,为人们充分利用现代化仪器设备在滴灌系统中应用提供了巨大的潜力。滴灌系统软件根据作物对水分的需求和土壤墒情制定出合理的灌溉计划和作物管理计划。

3.2作物生产管理计划制定

控制软件系统应能提供一套科学的管理系统,它通过提高作物产量和品质以及减少用水量来提高水分利用效率,能给农民及有关用户提供一套针对灌溉方案制定作物生产管理的先进、完善的管理系统,用户能够使用它获得他们的每一块农田的土壤水分状况图,方便的数据资料存取能够得到每一块农田的准确土壤水分含量,还能够确定准确的日水分利用量,能够给每块农田制定出合理的灌溉管理决策,能够根据每一块农田各自的灌水量需求对不同农田进行灌溉优先排序,以便制定优化灌溉计划使农场或用户获得整体最高产量。

控制软件系统应能允许灌溉管理者根据作物水分需求和作物对灌溉的反应制定合理的灌溉计划,作为一个完整的灌溉计划和作物生产管理软件包,它能够对灌溉决策的制定和作物管理进行数据资料存储、运算处理、显示输出。土壤水分数据资料主要由中子探测仪、石膏电阻块和张力计测定获得。天气数据资料由自动气象站获得,作物生长资料如籽粒大小(直径)、株高和叶片硝酸盐含量等可直接田间测定,根据相应的作物响应,作物生长资料结合土壤水分资料能够制定出合理的灌溉计划,通过实际调查能够提高作物产量、品质和水分利用效率的管理技术能够详细地验证作物生长、土壤水分和气候之间的关系,因此能很好地解决一些灌溉管理和作物生长问题,其中包括过量灌溉导致的灌溉水排渗问题、肥料向根部以下淋溶损失问题以及为了达到高产稳产目标的籽粒重和穗粒数或结果率的控制管理问题。

3.3滴灌系统灌溉计划制定

滴灌系统灌溉计划一般是指确定何时进行灌溉及应该的灌溉量,灌溉计划的应用可消除代价巨大的不可预测的农业灾害,如在作物生长临界期由于土壤类型和作物自身生长能力,不同的农田具有不同的土壤水分亏缺量和日水分利用量,因此不同的农田需要不同的灌溉计划。农民通过土壤水分测定技术利用软件处理和显示不同层次土壤水分特征,能加深对发生于土壤内的各种过程的理解,以便进行更精细的灌溉计划和灌溉管理决策的制定,以确保土壤水分总是保持作物生长所需的最佳含水量。

当土壤水分和被作物利用的水分的准确数量被测定后,通过软件可以计算下一次滴灌的日期和准确的灌水量,它将考虑当前每天水分利用状况、天气变化和历史资料来帮助管理者制定以后的灌水计划。它把农田从最干到最湿分为不同等级。了解需要灌溉补充的水量有助于协调不同用户之间和同一用户内部的水分供给,充分了解雨后何时开始灌溉能使农民最大限度地利用自然降水,而把灌水过多和灌水不及造成地危险减到最小。

3.4土壤水分时间图和深度图的应用

3.4.1时间图时间显示某一指定土壤容积含水量、根区土壤含水量或作物响应随时间的变化。时间图的基本显示:直线表示根区土壤含水量的饱和点和需灌溉补充点;供给的和有效的灌溉和降雨情况;箭头指示预测的灌溉日期;关于水分饱和点、需灌溉补充点、当前和过去的土壤水分测定值及计划安排的灌水日期和灌水量的总结表;作物生长及其对灌溉管理技术措施的响应;该软件所做的时间图可进行大小调整,通过调整纵坐标轴上的最大值和最小值及横坐标上的日期范围能够把图形中用户想要的区域或作物生长期内的某特定阶段的图形放大。图形能够进行叠加来同时比较不同地点的田块或不同年份的数据。当季和前季的作物的生长,土壤水分和天气资料的叠加图形比较灌溉管理达到高度的协调一致。用户可以选择任何关键数据来建立相互作用关系图。

3.4.2深度图深度图显示土壤容积含水量沿土壤剖面随深度的变化而变化的情况,通过该软件和现代化仪器结合能够迅速直接测定和分析土壤水的剖面分布情况。根区吸收水分模式可以在深度图中看到,对深度图分析能使农民确定每一种农作物包括块根作物在土壤剖面中被研究的土壤体积范围和土壤剖面的每一深度层的作物利用的水分数量、土壤紧实度、土壤质地变化、高石灰岩含量、地下水位和盐分等问题能够通过对根部活动的仔细分析而发现。深度图也可以用来确定渗入和排出土壤剖面的水分的运动状况及深度和数量,从中能够给定灌溉饱和点和需灌溉补充点的准确设计值。灌溉或降水后从土壤的根区排出的水分数量能够通过深度图准确测定,根据可以调节灌溉所用时间以避免水分从土壤剖面排出而损失,控制土壤剖面排出水的数量将防止地下水水位地升高和土壤养分的淋溶损失,同时也将降低灌水及滴灌水及抽水的成本。深度图是一个非常有用的工具,能够解决在不同类型土壤中灌溉水的水平和垂直运动的关键问题,通过分别绘制灌溉前和灌溉后距滴管不同距离的各个点的土壤水分含量图可比较灌溉水的运动状况,用户能够利用研究所得的结果来减少水分和肥料排渗,同时确保作物根系能够一直得到适量的水分。

3.5软件的程序特点

3.5.1程序结构滴管软件的数据存储于一个树状结构,这使得制定灌溉方案是查询数据资料非常方便。管理人员可能负责管理几个农场或几块农田,每个农场或农田可能有许多检测点,每一个检测点都有一套不同时间收集的实际测定的读数记录。输入的数据经过计算机软件处理,能显示有关每一单个田块的详细资料,还能够向农民分别显示每一年的作物种植的详细资料。能够显示农场的每个监测田块或某一年份的每一监测点的情况,指明灌溉饱和点和需灌溉补充点,当前作物日水分使用情况,土壤水分平衡和预测出的三次灌溉的日期,土壤水分含量和作物日用水量的测定值,对未来作物在整个生长季节的长期的用水量作出估算。显示某一具体的时期的每一深度层的土壤水分含量的读数记录和根区的总水分含量,同时显示土壤水分需要量,中子仪测定并估算的日水分使用量。利用滴灌软件可进行数据资料综合分析,从中总结重要的信息形成报告,以帮助制定每日的管理决策方案。同时也可以编辑出前几个生长季的作物生长、水分管理。土壤等数据资料,并进行综合分析,为以后的灌溉方案制定提出更合理更完善的评价标准。该软件程序的所以结构层次能为所选择的农场、监测点和某一日期建立报告。报告分为五种:深度图、时间图、记录读数报告。监测点报告和灌溉计划报告。用户可以根据自己的需要已及自己微机系统对程序进行修改编译,选择公制和英制计量单位进行数据资料综合分析,将田间测定得到的数据读数记录自动粘贴到没一个具体的农场栏、监测点栏和日期栏。每一个监测点的测定日期,时间及估计的水分日利用量能够在粘贴之前输入。

3.5.2数据输入在读数记录屏幕中可以人工录入和显示田间实际收集的数据,如土壤水分张力计的读数、作物籽粒大小。有关作物的数据可以测定得到,作物生长参数与土壤水分含量相关联可以确定作物生长期的水分需求量。气候数据资料可以人工输入或由气象站自动装载。天气数据参数的个数没有限制,它可以与任一个作物生长测定值和任一水平的土壤水分含量相关联制作相互作用关系图。从气象数据资料中可以得到蒸发损失的总水分量的数据并且把它与测定的日水分使用量相比较来调整该地区的作物灌溉计划。

3.5.3软件的数据处理利用滴管软件可以计算使土壤剖面达到灌溉饱和点所需的准确时间数。同时计算自从播种或其他生长时期(如发芽、开花等)以来的天数,使土壤水分能够与过去多年的作物生长资料数据参数同步分析,以确定作物水分利用效率。使用作物累积日水分方程。能够很好地评估作物总产量,尤其是对于玉米、小麦和棉花。可以通过作物-水分方程和气象资料估算理论产量。通过速率方程,计算作物生长速率。计算作物当前日水分利用量占整个生长季日水分利用量地比例。同时也可计算不同水分含量地土壤水分变化速率,这些速率地变化表明土壤紧实问题和土壤干旱地程度。滴灌软件可以分析某一作物在生长季内日水分利用状况地资料。结合现代先进地土壤水分测定仪器使用,该软件能够指导我们最有效地利用有限的水资源获得最大农业效益。例如能够确定每次灌溉的准确时间和灌水量。同时减小过量灌溉和水分不足对产量的影响。建立各种不同作物之间水分利用及水分利用效率的差异;建立如不同品种、土壤紧实情况、不同的耕作史等不同条件下水分利用及水分利用效率的差异;建立现代耕作技术和传统耕作技术条件下的水分利用效率的关系。确定灌溉和降水的利用效率,用以观察分析根系吸收水分模式。有助于合理管理地下水和盐化问题,能够减少土壤养分的淋溶损失问题。建立土壤水分含量、作物长势及天气状况的数据库以使作物产量和质量获得持续稳定的提高,使高效农业可持续发展。

3.6灌溉自动化控制系统

要实现灌水的自动化,必须有自动灌溉控制器,该装置由土壤湿度传感器、控制器和电磁阀组成,能够按土壤墒情和作物需水特性实施自动灌溉(沟灌、喷灌、滴灌、渗灌),达到高产、高效、和节水的目的。适用于庭院花圃、苗圃、果园、菜地和农地。随着经济发展,庭院花圃、苗圃水分的自动灌溉倍受欢迎。它能省水省事,使花木生长更好。一亩庭院花圃、苗圃地投资1.0-1.5万元,可以建立自动灌溉控制系统。自动灌溉控制系统可以实现科学灌溉,节能、省水,使菜地和农地产量和质量明显提高。智能化,精准化灌溉技术是伴随着计算机应用技术、传感器制造技术、塑料工业技术的提高而逐步实现的

自动化计算机灌溉控制系统大约在80年代初由雨鸟公司、摩托罗拉等几家公司开发、研制成功,并投入使用。由于技术复杂、应用难度大,价格高昂,这种控制设备最早应用于高尔夫球场灌溉系统的控制上。90年代,计算机工业的硬件、软件飞速发展,使得灌溉系统中央计算机系统操作难度越来越小,功能越来越丰富,价格也逐渐降了下来。这种系统在园林绿化上用得也越来越多了起来,雨鸟公司针对不同用途,研制、开发出了中央计算机控制系统:Maxicom

智能化灌溉中央计算机控制系统具有如下功能:

①动采集各种气象数据,计算并记录蒸发蒸腾量ET;

②根据前一天的ET值自动编制当天灌溉程序并实施灌溉;

③可由连接的土壤湿度传感器、风速传感器、雨量传感器等干涉程序,启动、关闭、暂停灌溉系统;

④连接流量传感器可自动监测、记录、警示由于输水管断裂引起的漏水及电磁阀故障;最大限度利用管网输水能力;

⑤运行程序而不起动灌溉系统(干运行),测试程序合理性,不合理时预先修改;

⑥自动记录、显示、储存各灌溉站的运行时间;自动记录、显示、储存传感器反馈数据,以积累资料,修改程序,修改系统等。

⑦频繁灌溉功能:可将设计好的灌水延续时间分成若干时段,以便提供足够的土壤入渗时间,减少坡地或粘性土地地面径流损失。

⑧一套中央计算机系统可控制无数台田间控制系统(称为卫星站),一套中央计算机控制系统可控制小到一个公园,大到上百个公园,甚至全城的所有灌溉系统。

⑨储存数百套灌溉程序;一台田间控制器(卫星站)可使4个轮灌区独立灌溉或同时灌溉。

⑩手动干涉灌溉系统:可在阀门上手动启、闭系统,可在田间卫星站上手动控制系统,也可在计算机上手动启、闭任何一站,任何一个电磁阀。可控制灌溉系统以外的其它设备,如:道路或公共场所灯光,大门、喷泉、水泵等

自动化中央计算机控制系统主要由中央计算机,集群控制器(CCU),田间控制器(卫星站),电磁阀构成。中央计算机可装置在任何一个地方。比如:一套中央计算机系统控制50个公园的灌溉系统。中央计算机可安装在市园林局认为合适的位置。CCU安装在各个公园内。中央计算机与CCU之间的通讯,可采用有线连接(近距离),无线连接,电话线连接或移动通讯方法连接。一台CCU最多可连接28个田间控制器。CCU与田间控制器之间同样可选上述数种通讯方式。由中央计算机到终端电磁阀的工作过程为:中央计算机编程,并将程序下达到CCU。CCU将各轮灌区灌溉控制程序再发到相关田间控制器。田间控制器依中央计算机制作的程序启闭各轮灌区电磁阀。如下图所示:

中央计算机上的初始程序由控制人员编制,之后,计算机每日自动收集由气象站采集的气象数据,计算ET值,并不断对原有程序自动修改。如遇传感器传来异常信息(如降雨,过分干燥,系统漏水...),自动中断或暂停程序,待异常情况排除后,继续恢复程序运行。

如果将智能泵站连接到中央计算机控制系统上,则效果会更好。这样从水泵到电磁阀之间复杂的系统将由一个高度智能化的系统管理起来,可做到最大限度地节水、节能,最大限度地保护系统设备运行,避免灌溉系统常发生的下列几种问题:

①过量灌溉或灌水不足,浪费水资源或不能满足植物需水;

②管网破裂,漏失水;

③系统运行压力不合理;

④水泵运行效率低下;

⑤地形起伏不平时或土壤入渗率低产生地面径流,浪费宝贵的水资源;

⑥降雨时,灌溉系统照常灌溉;

⑦管理、维护成本高。

3.7百果园灌溉的自动化控制设计

百果园一期工程灌水基本实现了半自动化控制,可以使用电脑控制各电磁阀的开启。我们可在其基础上加以改进与提高,使其实现灌水的全自动化,具体见下:

3.7.1控制原理

自动化控制采用电子技术对田间土壤温湿度、空气温湿度等技术参数进行采集,输入计算机,按最优方案,控制各个阀门的开启及水泵的运行状态,科学有效地控制灌水时间、灌水量、灌水均匀度,为项目区作物提供一个良好的地、水、肥、气、热条件,促使其高产、稳产。同时进行控制软件及优化灌溉制度的研究,最终形成灌溉专家决策系统。另外,通过变频器控制改变电机转速,调节管道压力,为管道、滴灌等其他灌溉工程的自动化提供依据。具体包括以下几个方面:

①田间土壤含水量、盐分、地温、空气温度、湿度、降水、风速、管道压力等参数的自动化采集

②自动化控制设计安装

③监控软件设计

④变频系统设计,通过改变水压力,为微喷、滴灌等工程的自动化提供依据

⑤系统运行管理模式评价,包括系统评价、灌水指标、灌溉制度等

3.7.2控制系统的组成

欲实现真正意义上的全自动控制,需要控制田间参数及对象很多,例如土壤湿度、盐分、空气温度、相对湿度、降水量、风速、管道压力、阀门开启、水泵电机旋转等,都要送入控制器。考虑到要控制的对象较多,又要满足良好的人机界面要求,可以采用工业控制计算机作为整个控制系统的核心,来协调各部分的工作。

系统的组成如下图所示,整个系统的工作主要工控机和变频器两部分来控制,其中变频器主要用于控制水泵电机的旋转,工控机主要用来采集田间土壤及气象指标,按照设定的程序,控制各地块中电磁阀的开启,并通过变频器控制电机的运行状态,协调整个系统的工作。

3.7.3监控软件监控软件是工控机能够完成控制功能的重要基础,监控软件设计的好坏直接关系到整个系统的质量和可靠性。根据项目要求及滴灌的特点,笔者建议百果园采用雨鸟公司的“Maxicom”中央控制系统,该软件只需用户输入各地块种植作物种类及种植日期,系统便会自动计算当前作物所处生育期,确定出各自要求的土壤状况及气象信号,控制水泵电机的运行状态及阀门的开启,自动完成整个灌水过程,完全不需要人工干预,实现全自动控制。

该控制软件在此所完成的主要功能及特点如下:

①自动采集田间数据:系统根据软件中所预先设定的时间,自动地采集土壤湿度、温度风速、雨量等参数,进行相应的处理后,实时显示在屏幕上。

②作物生育期的判断:当管理人员输入各地块所种植的作物及种植日期后,系统便根据计算机时钟自动计算出各种作物已种植的天数,判断出作物所处的生育期,自动查找资料库中所存的原始资料,确定出当前作物最适宜的土壤含水量及灌水定额。

③滴灌的全自动控制:系统采集田间及气象数据后,将当前各地块土壤含水量与作物适宜含水量相比较,若土壤实际含水量小于作物要求下限值,便自动开启该地块的第一个电磁阀。进行灌溉。达到所需灌水定额后,自动关闭第一个电磁阀,同时开启下一个电磁阀,直到完成整个地块的灌溉任务。灌溉过程中,若出现温度过低、风速过大以及降雨过程等天气时,系统会自动暂停当前的灌溉任务,并保存当前状态。当气象条件满足时,继续进行未完成的任务。

④形式多样的控制方式:全自动控制外,系统还允许管理人员采用半自动、手动等控制方式。全自动方式只需运行人员输入各地块的作物信息,系统便会根据作物、土壤、气象等条件自动完成灌溉的全过程,无需人工干预。所谓半自动方式,是指系统允许用户根据实际情况控制开停机。用户可人为启动某个阀门,或某个地块,甚至是所有地块均轮灌一次。当然这些操作全部都是通过键盘或鼠标来完成的,而且在工控机屏幕上均有明显的提示。所谓手动方式是指人工去开启各个电磁阀,笔者建议百果园选用美国雨鸟公司生产的电磁阀:手动、电动两用阀门,既可手动,又可电动,使用非常方便。当手动打开某个电磁阀时,喷头出水,主干管道压力开始下降,系统会自动通过变频器升高水泵电机转速,维持管道压力的恒定,直到完成灌溉任务。

⑤丰富的办公自动化功能:系统在运行过程中,可自动生成各种定时、日、月、年报表,并通过打印机打印出来。其内容包括各种气象及土壤参数,可从各报表中得到土壤湿度变化曲线、日最高风速、月平均气温、全年总降水量等原始资料,为用户研究当地的气象及土壤变化情况提供翔实的依据。

⑥良好的可维持性:可维护性是衡量软件质量好坏的重要指标之一,在编写本系统时我们也充分考虑了这一点,例如用户在种植一类新作物时,可能系统的资料库中并没有该作物,便无法确定其适宜土壤含水量和灌水定额。此时,用户可按自定义按钮,通过鼠标各键盘输出这些参数,系统便会根据用户所定义的数值运行。另外,用户还可很方便地修改灌水定额、管道压力等参数,满足实际情况的需要。

⑥友好的人机界面:系统中大部分界面均为示意图形,实时显示各传感器送来的数值及系统当前的运行状态,一目了然。需要用户操作的部分全部为中文界面,工作人员无需学习便可完成所有操作。另外,在任一界面下,用户都可以通过按帮助按钮得到相应的提示,指导用户完成相应的功能。

3.7.4效果

百果园通过增加自动化控制系统后,灌水时间、灌水量和灌溉周期等完全根据果树某些需水参数自动启闭水泵和自动灌溉,人的作用仅仅是调整控制程序和检修控制设备。既提高了水的有效利用率,又节省了人力,同时也提高了果树的产量,可以产生良好的经济效果。

3.8第二期工程的设想

正在建设第二期工程计划今年完工,第二期工程的滴灌系统我建议基本上参照第一期工程建设,也采用滴喷灌相结合的方式,其水源计划应采用水塔蓄水,用以缓解枯水期水库少水的矛盾,该可以区采用先进的电脑全自动控制方式,实行精确灌水,管道布置采用固定式(干管、支管)和移动式(毛管)的有机结合。二期工程应该吸收一期工程中的好的经验,改进一期工程中毛管布置形式的不足,还特别是应该增加灌水的全自动控制部分,实现灌水的全自动化,精确控制作物的有效灌水。

4存在的问题及建议

通过对滴灌系统的学习与认识,笔者系统的学习了滴灌这种先进的果园节水灌溉方法,在实践的基础上深化了理论,并对滴灌和滴灌系统有一些不成熟的认识与建议。

4.1滴灌的优缺点

4.1.1百果园滴灌的优点

4.1.1.1水的有效利用率高,在滴灌条件下,灌溉水湿润部分土壤表面,可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时,由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤,其他区域土壤水分含量较低,因此,可防止杂草的生长。滴灌系统不产生地面径流,且易掌握精确的施水深度,节水效果达50%-90%。

4.1.1.2环境湿度低,滴灌灌水后,土壤根系通透条件良好,通过注入水中的肥料,可以提供足够的水分和养分,使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态,灌水区域地面蒸发量也小,这样可以有效控制保护地内的湿度,使果园中作物的病虫害的发生频率大大降低,也降低了农药的施用量。

4.1.1.3提高作物产品品质,由于滴灌能够及时适量供水、供肥,它可以在提高农作物产量的同时,提高和改善农产品的品质,使果园的农产品商品率大大提高,经济效益高。

4.1.1.4滴灌对地形和土壤的适应能力较强,由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作,且滴头的出流均匀,所以滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种类的土壤。同时,滴灌还可减少中耕除草,也不会造成地面土壤板结。

4.1.2百果园滴灌的缺点

4.1.2.1滴灌的滴头很容易堵塞和磨损,产生灌水的不均,严重影响节水效果。

4.1.2.2滴灌的各管道的压力有所差异,会产生局部压力过高而使管道容易损坏,滴头的压力不均甚至会产生雾化,损坏滴头,浪费水资源。

4.1.2.3滴灌一般仅润湿作物根系区土体的一部分,所以作物根系的发展可能限制在围绕每一滴头的湿润区,这样容易产生作物根系的腐烂,进而引起作物倒伏。

4.1.2.4滴灌的管道布置要充分利用当地地势与地形,在原则的基础上加以灵活运用,如干管的布置、毛管的布置,取水方式等。

4.2滴灌的建议

4.2.1百果园应加强灌水的自动化控制,保证各种果树的精准灌水,实现精确的节水灌溉

4.2.2滴灌的水量应该有保证,应该建一水塔蓄水,确保枯水期各种果树的需水要求

4.2.3滴灌的毛管布置应采用单行带环形状态管布置和双行平行布置相结合,确保果树灌水均匀度。

4.2.4滴灌技术的应用应该和其他节水灌溉技术相结合,互相补给,更好的发挥优势。

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1.2有效提高文档一体化管理水平

文档一体化是要从文书管理和档案管理的全局出发,实现从文件生成、整理到档案归档的全过程管理,以保证文件内容的正确性、完整性和数据结构的一致性。在这过程中,主要包括文档实体生成一体化、文档管理一体化、文档信息利用一体化和文档规范一体化。办公自动化技术的应用使办公活动呈现出了全新的局面。在过去的文书处理工作中,工作人员过多地依赖手工操作,在收集整理文件资料时,既要求资料要完整、齐全,又要书写规范、清楚,既费时费力还容易出错。而在办公自动化平台下,这些环节都是在系统设定的环境下操作的,整个过程方便、有序、简单易行。

1.3使文件管理更加快捷、高效

档案信息检索一直是档案手工管理的难题,而如何从浩如烟海的档案文件中快速、准确地查询用户所需要的信息,是传统档案管理的难点之一。将办公自动化应用于档案管理工作中,能够较好地解决了这一问题,它实现了数据的一次性输入和多次利用。当文书处理人员在办公自动化系统中完成了文件的流转后,档案管理员只需转一下库,就可以完成文件从办公自动化系统到档案管理系统的转换。文书人员就可以选择所需要的文件归档,这样做满足了随时归档的要求。在使用档案时,只需按照指定的信息搜索,便能迅速、多方位地查询到所需要的信息,并浏览访问所需要的内容。办公自动化系统还可以提供更多种查询检索功能,比如信息按处室、项目、流转过程分类等,使档案检索更加快捷、高效。

1.4有利于电子文件的保存

在办公自动化中,形成的电子文件是记录信息、传达信息和留存信息的重要载体,它与纸质档案载体相比有体积小、寿命长、便于保存等优点。工作人员根据不同的需要,选择不同的电子载体,比如VCD、DVD和移动硬盘等。这些载体的特点都是存、读方便快捷,便于备份,易于传递,并且贮存时间长,受外部环境的影响小,不易损坏,具有较强的稳定性。

2对文书档案管理工作提出的建议

2.1将档案管理系统纳入办公自动化系统

在设计办公自动化系统时,档案部门要参与其设计规划,避免办公自动化系统中文件管理的设计功能与档案管理系统的归档不衔接、不兼容。这时,就要求档案管理人员必须提前介入,与系统设计开发人员充分论证系统的功能和需求,做好流程和总体框架设计,加强办公自动化系统中设计与档案管理部门之间的联系,使前期的文书处理与后期的归档管理这两个不同阶段、不同性质的工作紧密结合起来,以提高文件传递的安全性、准确性、可靠性和时效性。

2.2确保电子文件的安全

随着网络技术的迅猛发展,电子文件和档案信息安全问题越来越重要。例如,在实际运用的过程中,经常出现电子文件在运行过程中丢失数据,造成档案保存不完整的情况;从安全方面看,如何保障网络不受病毒或黑客的攻击;在使用过程中,如何合理设置权限,避免人为因素对电子文件的篡改、删除或下载,确保文件的安全等。因此,实行文档一体化管理,必须以信息安全为前提。在保证电子文件的信息安全时,要做到以下几点:①以系统完善的软硬件功能设计为基础,运用加密技术、防火墙技术和计算机病毒防治技术等,保证系统安全功能的完备性;②建立健全安全管理的规章制度,并以此为保障,建立由保密部门、文秘档案人员和其他相关部门组成的档案信息安全保密组织体系,切实落实安全责任制,必要时,要对系统所在的重点场所做防盗处理,为档案信息网络实施整体安全防护;③加强管理人员的安全意识,规范操作,精心维护,并建立身份认证,设定用户权限等;④定期进行安全培训和教育,让所有系统使用者都熟悉系统的使用和操作规程,正确使用。因此,在关注电子文件的信息安全问题上,既要注意技术因素,也要注意非技术即人为因素,建立全过程的安全防护体系。

2.3文书档案标准化和规范化管理

传统文书档案的归档主要是纸质文件的立卷归档,立卷人根据自己的经验和理解组卷,很难完全统一立卷标准,这样,就会影响到归档案卷的质量。在办公自动化系统环境下,文书档案的归档管理工作包括电子文件的网络归档和纸质文件的归档两部分,最主要的是电子文件的网络归档。其中,所有的电子文件都在设定的系统下产生,要求文书档案管理工作在文件登记、编号、扫描、上网、运转和结束等各个环节的流程中,必须按照系统要求规范操作,以确保流转文件信息的准确性、完整性。与此同时,还要明确从电子文件转入档案库、整理归档的流程和环节,统一著录标准,明确各归档部门的归档职责、范围和管理权限,以保证电子档案的质量。因此,在办公自动化环境下,有效提高文档一体化水平和工作效率是非常重要的。

2.4提高文档和信息技术人员的综合素质

要想做好办公自动化环境下的文书档案管理工作,不仅需要文书管理人员、档案管理人员和信息技术人员的共同参与和紧密配合,还需要不断提高文档和信息技术人员的综合素质。这就要求文书管理人员在公文收、发流程的各个环节中,要严格按照标准操作,确保档案信息的正确、完整和规范;而档案管理人员在掌握了相关专业知识的同时,还应尽可能多地学习、掌握一些信息技术,能够熟练操作办公和档案管理系统,并根据具体的操作情况,对系统的进一步完善提出建设性的意见。同时,信息技术人员应尽可能了解相关的文书档案管理知识,掌握电子文件归档管理的流程和要求,加强与文书档案人员之间的沟通。只有这样,才能做好系统设计、应用、维护和改进等工作,通过网络信息技术推动文档一体化管理的顺利实施。

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(二)医院部门之间的共同协作

在办公自动化的背景下,档案自身是相对独立的。与传统归档工作由个人或者部门承担归档管理不同的是,医院的自动化档案管理以文件为单位,处理好的文件直接归档。因此,电子化档案的归档工作不仅仅只是一个档案管理部门的工作,需要档案部门和信息技术部门共同合作完成文件的归档,两者缺一的话,这个档案都是不完整的。而且在自动化办公系统建立起来的前端时期,就应该将管理工作延伸到设计阶段,系统的功能也需要涉及到前端控制。这就是档案管理需要系统性的特点。

二、改善办公自动化环境下的医院档案管理工作的具体措施

(一)转变传统的方式,促进高效档案管理

在办公自动化的背景下,文件自身是相对独立的。与传统归档工作由个人或者部门承担归档管理不同的是,自动化档案管理以文件为单位,处理好的文件直接归档。因此,电子化档案的归档工作不仅仅只是一个部门的工作,需要档案部门和信息技术部门共同合作完成文件的归档,两者缺一的话,这个档案档案都是不完整的。而且在自动化办公系统建立起来的前端时期,就应该将管理工作延伸到设计阶段,系统的功能也需要涉及到前端控制。这就是档案档案管理需要系统性的特点。

(二)制定标准化、规范化的档案管理制度

办公自动化下的档案管理具有及时、方便、快捷等的优点,同时伴随着这些优点下的问题就是档案管理工作必须要标准,统一和规范化。第一,如果文件管理和档案管理是分离的,那么两者之间就会存在越权问题,尤其是文件归档的前期容易发生这样的情况。因此,单位必须制定一套标准,规范档案的管理工作。第二,在业务流程和技术操作过程中,文件处理、归档和一些著录中都应制定统一的格式和标准,同时确保不同的接口类型中的档案能顺利、安全归档。

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(三)相关法律规定不完善。相关法律体系的不健全现象无法为计算机安全管理提供有效的保障,即使国家已经对其加以关注,制定了相关的法律,但这些法律法规还是存在着许多漏洞,许多不法分子仍然在法律的制约下轻而易举的钻了空子。因此,国家还需对计算机安全保护的问题加以重视,使不法分子没有可乘之机。

(四)系统运维管理不规范。计算机的运行维护管理主要包括制度、机构建设、人员三个方面。制度管理主要是使得计算机操作人员或管理人员在对计算机进行操作时有理可循,有据可依,不会使计算机系统出现无序运行的现象,避免安全漏洞的产生;机构建设管理则是在计算机系统安全出现问题时可以将其有效解决的重要途径,对于防止问题频发起着关键作用;内部人员对单位计算机的操作情况极为熟悉,因此加强内部人员的管理是防止人为因素中有意破坏行为的关键。但在许多单位都存在着系统运维管理不规范的行为,把握不好制度、机构建设与人员管理三者的关系,对计算机安全产生威胁。

二、计算机控制自动化中的安全管理技术

(一)网络加密。计算机网络加密技术是对重要信息数据进行保护的重要手段,在信息传递的过程中采用乱码的形式,之后再进行信息数据的还原。其主要包括算法与密钥;两种元素,算法用来生成密文,密钥用来解密、编码。

(二)隐通道技术。运用隐通道可以实现由低安全级别向高安全级别主体发送信息,且不易被检查与控制,用户可以以反向思维进行信息传递。隐通道技术的运用可以有效的预防重要信息、数据、文件的泄露。

(三)水印技术。在不影响原内容的情况下,通过某些算法将需要隐藏的信息加印到原内容载体上,这种水印技术的运用能够有效的避免非法盗取信息的现象发生,也是进行数据信息保护的重要研究发展方向。

(四)防火墙技术。防火墙技术为网络通信进行访问控制,对每一个连接进行检查,防止网络遭到外界的干扰。在防火墙使用的过程中一定要保证使用方法的准确性与防火墙设计的合理性,只有这样才能保障网络的安全性,才能将不安全服务进行屏蔽,降低风险,提高网络环境的安全度。

三、计算机安全管理工作中的防范措施

(一)提高管理人员素质。在计算机的安全管理工作中人的作用是非常关键的,对于相关管理人员进行工作技能的培训,加强对其思想道德、职业道德的培养,使其加强对计算机安全管理工作的重视。计算机安全管理工作是不可以仅靠控制自动化来完成的,因此发挥人的主观能动性对计算机安全进行管理是非常必要的。

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(一)连接

通过OA软件将分散在局域网和Internet上的各级组织与个人连接起来,形成一个依托于网络而存在的虚拟集中式办公场所。

(二)沟通

及时进行信息的交流与共享,例如消息提醒、邮件通讯、新闻公告、知识共享等等。沟通是协同工作的基础。

(三)协同

以工作流管理为线索,将人员、信息等各项资源按一定的规则组合起来,共同处理一组事件。同时,建立起各个异构系统之间的关联系统,将各类管理数据进行抽取、转换,参与流转。

(四)监控

工作过程的监督与控制、工作流程状态、处理时限等都是监控的内容之一。

二、办公自动化软件的管理价值

增强管理执行力是办公自动化软件的管理价值体现。从管理学的角度看,办公自动化软件的价值主要是规范流程、加强沟通以增强管理执行力。在实际应用过程中,办公自动化软件的管理价值体现在以下四个方面。

(一)建立内部通讯平台

平台上的员工通讯录、在线交流功能使工作信息得以及时的传递,保障工作的顺利进行。

(二)建立信息平台

公告、调查、讨论的让信息准确无误地传递到各个用户。

(三)实现工作流转的自动化

协同流程的建立根据不同的工作对象灵活使用。

(四)实现文件管理的自动化

通过OA办公平台进行电子公文的,在协同工作中设置专门的流程,在文档管理中建立相应的文件夹进行存档、归档操作。电子公文的实施取代了传统的公文传递方式,不仅是传递方式的变革,还是管理意识的改变;除此之外,文档管理还可以进行文档的共享和借阅,方便地实现了知识的共享。

三、办公自动化软件在公司的应用

(一)连接

就厂区而言,公司下属厂、机关处室地理位置较分散,不方便报告、文件等资料的递送和传阅。使用了办公自动化软件后,将分散在局域网的各个分厂和机关处室的电脑连接起来,在厂区形成了一个依托网络而存在的虚拟办公场所。

(二)沟通

通过办公自动化软件办公平台的在线交流、信急提醒(收到新的协同、有新的公告均会有一个红色的信息提示弹出)功能可以及时地将最新的信息告知该平台的每位用户。及时的信急沟通为办公的顺畅打下了坚实的基础。

(三)协同

协同是网络办公的有力体现。协同工作的要素:流程、事件名称、事件内容。以定义工作流程的方式将事件传送给接受者。在编辑事件内容时,使用者进行文档格式编辑。若文档内容需要修改,办公自动化软件办公系统会自动显示修改痕迹(如修改的内容、时间、修改者的姓名)。

(四)监控

监控是协同工作的有力保证。办公自动化软件办公是通过定义工作流程进行流转的,协同的发起人可以通过查看流程的节点流转情况来监控事件的处理过程。在协同事件建立时可以进行事项跟踪的设置。

四、办公自动化软件的应用体会

首先,使用该软件后使管理工作变得轻松。原因有三:(1)信息流通快,以前两三天处理的一个报告,在平台上可以压缩在1h内完成(2)文件和工作都被自动、有序的流转,在办工作、待办工作清晰明了,相当于给使用者安排了一个虚拟秘书,大大减少了工作量;(3)信息平台使无效会议减少。

其次,协作性、灵活性显著提高。20世纪福特汽车创始人首先倡导的专业化分工的产业模式是一个伟大的创新。但在专业化效率日渐提高的今天,部门和部门、环节和环节之间协作效率高低就成为组织提升整体竞争能力新的驱动因素。办公自动化软件不仅能够帮助企业建设无边界组织,消除企业的信息死角,成为企业上下左右沟通剂,而且提高了企业部门间的协作能力,增强了团队精神。

第三,提高了管理效率。在办公自动化软件平台上,可以了解每项业务、每个职员的进度和状态,了解哪些地方、哪个环节有改善的余地、挖掘的潜力,借此提高组织的工作效率和管理效率。

第四,规范性增强。在办公自动化平台上,人的意志无法改变程序运行,一切都得按照既定规则、公司制度进行。同时,杜绝了越权操作,防范了经营风险,增加了监督性。

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1电力系统自动化技术的现状和问题

1.1电力系统自动化技术设计存在问题

我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。

1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题

在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。

1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题

电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。

2电力系统自动化技术的安全管理措施

2.1完善电力系统自动化技术的维护水平

在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。

2.2强化电力系统自动化技术的管理

现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。

3结语

现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。

作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心

参考文献:

[1]杨剑.电力系统自动化技术安全管理的研究[J].科技传播,2013(13):46+12.

[2]农有文.综述电力系统自动化技术安全管理[J].通讯世界,2013(11):91-92.

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奎屯水库水情自动测报系统的设计原则如下[2]:

(1)、系统稳定性、可靠性较高,采用较成熟的产品、精度高,性能稳定,系统结构的开放性数据库的兼容性,应用软件的可移植性,具有强大的决策功能。

(2)、实用性强,能及时的让水管机构掌握水库的水位、库容及进库、泄出流量的实时数据。以便于水管机构对玛纳斯河水资源的合理利用,提供可靠的信息,同时还可以进行历史数据的查询,及通过历史曲线的观察,更快地掌握玛纳斯河的规律性。

(3)、实时性与兼容性,实时反映各水库及渠道的水位及闸位的高度;测报系统在不改变水库原有的操作的情况下,系统一旦出现故障,水库按原操作运行,便于管理及维护。

(4)、多样性,系统可实现多种功能,在完成整个实时测报外,还具有参数存储、越限报警、即时打印、报表打印、故障打印等其他科室功能。

(5)、扩展性,预留数据接口,便于奎屯河自动化管理发展的需要,且维修方便,易操作等原则。

2水情自动测报系统组成

新疆建设兵团农七师奎屯河流域奎屯水库水情自动测报及防洪调度系统以农七师水利局为防洪调度中心,奎屯河流域水利二处布设分中心,建有将军庙、新龙口、西泄水闸及车奎调节渠等9个遥测监控站。中心站包括中心监控工作站、SQLSERVER数据库以及建立在以太网基础上MIS系统。水情自动测报系统的所有遥测数据由遥感设备及前置机实时收集后,前置机软件对数据进行解码、纠错、合理性检测,以开放式数据库的形式存储,供查询、统计、显示和打印,最终通过共享方式提供给后台主机进行洪水预报和调度决策。系统组成框图及遥测站布置图如图1、图2所示。

奎屯水库分中心

图2奎屯水库遥测站布置图

Fig.2Planofthetelemeteringstationsdisposal

3系统工作原理及功能

3.1系统工作原理

水位传感器和闸位传感器采集到数据并上传到RTU(RemoteTelemetryUnit),RTU经过汇总和逻辑处理后,采用水利部规定频点的无线超短波传输方式或通过有线MODEM将数据上传,超短波数字传输电台可以在不加中继的情况下通信。中心监控站读取实时数据并进行实时监控,将实时数据写入SQLSERVER水文数据库,用户管理信息系统(MIS)基于以太网可浏览及修改数据库中的各种数据。

3.2遥测站功能

遥测站由遥测终端机、电源(太阳能系统、蓄电池和直流稳压电源)组成。主要用于水库的水文数据采集、存储和传输控制,与无线电台、微波系统或有线信道连接完成对水位、雨量和其它水文数据的传输。主要技术指标为:水位测量范围:0-10m;水位测量精度:小于5mm;水位变率范围:0-40厘米/分钟;连续不间断工作时间(MTBF)大于100000小时。适应的环境条件:温度范围(-22℃~55℃);相对湿度:98%;电源:交流电压(380V/50Hz,220V/50Hz),直流电压(10V~14V)。基本功能如下所述:

(1)设置功能。包括站号、测站类型、自动和增量定点报数间隔、增量随机自报报值、时钟和传输数据方式设置。

(2)数据采集和存储功能。采集各现场设备的水文数据,采用5位LED数码显示及自适应采集水位(当水位在所设定的范围内无变化时,按设定的时间间隔发送数据,当水位变化超过设定的变幅时,则实时发送数据)。

(3)具有信道侦听,遇忙禁发,减少阻塞及电源切换和充电控制等功能[3]。

3.3中心站功能

中心站是全系统的信息收集和调度中心,遥测站采集到水文数据并经长距离传送后在此进行处理、存储,并做出洪水预报和洪水调度方案。中心站由数据采集处理机(前置机)、洪水预报主机(后台机)、无线调制调解器、打印机、交流稳压器及不间断电源(UPS)等主要硬件设备构成。

中心站前置机主要功能有:

(1)系统初始化:对新建系统的站号、站名、测站属性、水位计类型、水位基值、水位上限、水位下限及终端机等参数进行初始化设定。

(2)通信状态显示:监视与遥测站的通信状况,显示原始信息及处理后的有关水文数据,动态报警显示和查看报警。

(3)实时数据显示:接收到各遥测站的实时数据后,前置机进行正误性判别,消去误码.实时测报和存储各个遥测站点的水位、流量和库容等水情信息并以表格的形式显示出来;流域图则显示出流域及各测站的动态水情,包括该站的时段降雨总量、平均雨量、最大雨量等参数。

(4)数据查询:可按单站、多站、查询起止时间、不同时段来查询上述记录及历史曲线及历史数据查询。

(5)系统管理:由时间设置、测站参数设置、系统参数设置等几个子模块构成,其特点是可远程修改各测站相关参数,完成中心站对遥测站的实时管理。

(6)打印输出:可按时间和测站号(或测站名)的组合打印输出附设、水位、通信记录数据等报表。

(7)窗口管理:可同时运行多个窗口,并进行水平平铺、垂直平铺。

(8)电子地图方式显示流域灌区全貌和实时数据。

(9)从监控中心工作站自动读取水位、闸位、库容、流量数据,并根据用户设定从数据库中读取某时间段内的水位、库容、闸位、流量数据生成各种日报表、月报表、年报表。

(10)设置所有用户访问数据库的权限。

(11)支持访问水库调度运行计划及调度方案,支持访问闸门量水、断面量水水位流量关系表及方程。

中心站后台主机的主要功能有:

后台主机与前置机可以通过局域网互联,共享数据,实现奎屯河水库群的洪水预报和调度功能。局域网采用10兆比特以太网络,C/S(客户/服务器)工作方式,最大可带16台计算机,覆盖玛管处决策机构及职能科室。

后台主机主要由预报、调度和检索3部分组成。

预报部分采用自适应修正系统模型和日水量平衡的概念性模型,在系统控制下完成奎屯水库入库洪水的预报。为增强预报的交互性,系统提供了大小洪水预报方案的选择、误差系列校正法和基流设定等交互功能。

调度部分的功能是:

(1)洪水预报过程会商调整;

(2)实时洪水调度演算;

(3)按水位控制和调度原则进行调洪演算,给出相应调度方案。

奎屯水库是重要的防洪水库,其调度是分级的,水库水位或入库洪水超过某种限制时,调度权归上级防汛指挥部门。指令调度模型只考虑泄洪设备的泄洪能力约束,通过调洪演算给出相应调度方案。

为使预报作业人员对流域的降雨水情有一个总体的把握,系统为用户提供了等雨量线图、水位和入库流量过程线、水量自动计量,以及基于有关数据库表格的检索和一系列报表生成、打印功能。

4数据库设计[4]4.1数据库功能

数据库主要功能为存储水情信息数据、水库工况及相关的水利技术文档,实现数据的查询、检索和索引等功能。数据库是系统所有应用软件的核心模块,支持客户机/服务器(Client/Server)结构,支持并行处理技术及面向目标的综合信息查询,且安全可靠,稳定性高。

4.2数据库内容

奎屯水库水情自动化测报系统数据库内容主要有:

(1)站点数据水情管理信息系统中的最为重要的数据,用于各应用系统中,包括各个站点的信息数据、工程资料、引水渠和泄水渠或溢洪道的基本数据(设计尺寸、高程、流量等)。

(2)文本数据包括各类技术资料、水情自动测报系统有关的规定、政策法规文件、收发文件、各类档案和技术标准等。

(3)监测数据遥测站点的日常水情监测资料,如水位、流量、累计流量等。

5系统技术特点

奎屯水情自动测报系统功能较完善,由于使用的仪器和软件均为成熟的品牌,系统可靠性良好、工作稳定;主要特点简述如下:中心站采用工控机,24小时不间断实时监测;数据传输通过智能可编程控制器RTU,对数据进行逻辑处理后,利用超短波数传电台通信;传感器精度较高,压力传感器精度可达到1厘米;实时监控,SQLSERVER数据库的数据操作及历史数据查询;方便的防洪会商及水库调度运行决策;基于以太网的C/S服务;方便的报表生成和打印功能;系统的扩展性非常好。

6系统的运行情况和效益分析

6.1系统的运行情况

奎屯河水库群水情自动测报系统已经运行两年。根据水文自动测报系统规范的要求,在实际需要设定的时段内,9个遥测站向中心站发送水文数据,以中心站收到的正确数据来计算,系统畅通率为96.4%,运行状况良好。

6.2效益分析

建设水情自动化测报系统不仅为安全度汛和优化调度提供可靠的保障,还具有较好的经济效益和社会效益。如经济上可以节约管理经费,降低管理人员的劳动强度[5]。系统投入运行后,管理人员由原来1人管1闸变为1人管多闸,不再需要上闸启闭闸门和跑上跑下看水位、记录数据、计算流量,且数据的精度和准确性较人工记录完整可靠。同时,系统的运行有利于加强用水管理,提高水库的管理水平,实现水情信息的无纸办公、闸门自动化等,在兵团及自治区范围内起到示范性作用。

7结语

综上所述,在奎屯河流域水库建立自动化测报系统,具有以下优点:

(1)系统的应用,规范了水利管理工作,使各种水管资料从原始数据录入到最终形成档案资料,对水库、渠系、工程资料查询实现了自动化,工作效率和质量大大提高减少了调水损失,争取了调度时间,降低水库的防洪风险度。

(2)减轻了工人的劳动强度,运行测报系统后,原本由各基层分别上报的实时数据,集中到了监测系统中心控制室和各领导部门的计算机的屏幕上,增强了实时性,使操作人员和领导干部随时了解水库水文的实时数据。

(3)数据的可靠性和实时性大大增强了,并方便管理,测报系统对水库进行全方位的监控,实时数据每两分钟上传一次,使领导机构能快捷地了解水库的实时信息,对水资源的合理利用和分配提供可靠的依据;

(4)维护方便,根据数据的显示情况便可判断出故障的原因,便于检修人员掌握准确情况,缩短了检修时间;

(5)杜绝了人情水、关系水等人为因素造成的水资源的浪费和流失。

(6)奎屯河流域水情自动测报系统的建立为水库的安全度汛和优化调度提供了可靠的保障,提高了水库的防洪效益和经济效益。同时,也为兵团、自治区推广建立水情自动测报系统探索了一条新的途径,积累了一些成功的经验。

参考文献

[1]郭生练编.水库调度综合自动化系统[M].武汉水利水电大学出版社.1999.17-19

[2]孙增义,吴跃.水情自动测报技术基础及应用[M].北京:中国水利水电出版社,1999

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(一)电力工程自动化施工管理的质量管理

在进行电力工程自动化施工的时候,最重要的任务就是要保证质量问题,并且电力工程自动化施工过程中,质量管理的主要组成就是要保证项目按照预定时间高质量完工。在质量管理系统中,首先要建立实行质量管理的目的和明确每个部门在进行质量管理过程中所应履行的职责,然后制定出合理的质量管理方案,通过此方案来保证质量管理顺利实行,并对管理的所有环节进行检测。电气工程自动化中的质量管理的目标就是要让变电机组能够实现一次性操作成功。为了保证电力工程自动化的质量管理,还需设定标准的施工参数,对项目施工的全过程进行监控,工作人员可以依据标准对项目质量进行评定,对于在施工中出现的一些问题可以进行很好的解决。所以,有很多方法都能够提升电力工程自动化施工过程中的质量管理。严格执行质量管理规定,可以生产出高质量的电力工程自动化项目,同时还能够使电力工程系统施工管理中的质量管理得到广泛应用。

(二)电力工程自动化施工管理的成本管理

电力工程自动化施工管理中的成本管理,使其重要的组成部分,并且是重中之重。对于成本管理如果措施得当,可以减少质量问题的产生,还能够增加施工单位的经济性和一定的经验。对于电力工程自动化施工管理中成本管理,可以采用以下措施减少施工成本。对于进行施工的项目进行合理规划;对于施工人员进行专业技能和知识的岗前培训,减少在施工中出现低级错误的概率,提高施工质量;对于施工过程中的,人员、原材料和设备进行合理安排,尽量用最少的人和材料达到最低的成本和最高的质量;在进行原材料购买的过程中,可以采用投标的方式,但要坚持公平、公正的原则,尽量选择一些信誉口碑比较不错的供应单位,这样既能保证质量又能增大竞争减少成本投入;在施工时,要对施工图纸进行仔细研究,对于现场原材料的放置进行科学管理,进而根据情况就出现的问题提出解决策略,在管理过程在可以采用一些现代管理形式和科学管理方法进行结合,这样可以减少不必要的成本投入。

(三)电力工程自动化施工管理的安全管理

在电力工程自动化施工过程中不可避免存在一些危险,由于影响安全隐患因素比较多,所以安全风险就比较大。特别是在施工中的一些电路漏电现象和高空作业等,所以为了保证人身安全,对于电力工程自动化施工管理中的安全管理提出了全面的、更高的管理要求。

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计算机网络技术发展与互联网结合在一起,他的整体结构和网络模式都需要采用以及管理模式,与交换机以及路由器的特点相同,能够实现总体效果的利用。当进行总体下载的时候会存在很多的隐患,当制定一个网络管理体系的时候运用组织功能模型,以及安全日志等方面的内容可以有效的负担相应的功能和方法。在应用过程中智能化的效果以及特点都很强,也是其中重要的管理协议,为网络的发展奠定一定的基础。网络管理协议是网络管理的重要组成部分,其中包含SNMP和CMIP的形式,应用协议层需要面向无线连接,为管理员更好的分析和管理设备做好一定的分析,对收集相关数据以及显示数据都提供很大的帮助,其中网络管理的硬件以及网络标准管理协议与其他的管理内容结合一起,与SNMP存在不同的特点在于,整体的网络管理一些是标准化比较强。

3网络软件自动化管理的特点

网络管理软件的自动化管理在于这种软件在应用过程中,可以对下载进行控制,同时也可以进行快带流速等方面的建立,监控网页中发送的邮件等。在监控过程中,也可以实现对邮件的全面发送。上传工具在应用过程中也受到一定的管理,系统的内容在应用中可以通过FTP进行全面管理,在组织策略管理功能中,也可以跨越网络管理段,对整体网络进行有效控制,在改变权限,组成管理过程可以实现对实践以及网络跨越的自动化管理,在局部目录中将管理过程提升到更高的层次。自动化管理软件在结构方面需要相互遵循系统的规则以及优劣性指标,也是衡量网络集中管理模式的重要指南,一般包括三种分层形式。其中集中式的管理模式都是以网路信息管理作为集中管理的内容,在管理过程中有利于分层的集中管理。采用分布式管理的形式与分层的管理模式实现了网络传播的快速发展,对管理者的自动化管理工作提供更准确的管理信息,也是帮助管理者实现系统管理模式提升的重要方向。目前分布管理模式将多种集中元素集成管理,可以实现多方面的管理形式,每个元素在其中都有其特定的方向,对分布式自动化管理的提升有很重要的作用。系统在实现管理中,将多种管理者分为集中管理的重要因素,每个元素之间的相互渗透,可以与通讯协议组合起来,便于以后再开发。

4网络管理软件的自动化应用

从自动化应用的角度出发,可以将网络管理软件划分为两个部分:一方面,有网络存在的地方都需要进行网络管理,网路管理是其中的重要组成部分,很多行业都应用这些内容。另一方面,网络管理软件本身的管理对象不同,可以将其划分成不同的方面。按照网络管理软件管理对象不同,可以将网络管理软件划分成系统管理软件和设备管理软件。其中系统管理软件是针对网络进行全面管理,将软件设备深入到其中进行检测管理,其中还应用到服务器管理、网络设备以及应用系统等。很多网路管理软件的自动化应用,都是一种强化的管理软件,是自动化的根本保证措施。在应用形式方面,由互联网发出不规范性的网络信号,由于SNMP系统呈现一种简单性的管理模式,将其中的内容要与管理体系结合在一起,实现管理模式的有效提升。在灵活应用过程中,灵活性的特点在安全等方面存在很大的隐患,也就是在OSI中制定了与CMIP的形式管理结合在一起,对创建网络管理体系有重要的作用。也就是因为这个原因,整体网路管理体系一般都运用三种模型进行管理,其中包括组织模型、功能模型、信息模型以及信息模块等多种内容,当安全日志以及总体治理方式改变的时候,由于CIMP的设计方案比较复杂,实用的费用很高,很难被广泛应用到系统管理中,应用过程也很难被推广,主要原因在于实施的费用很高。CORBA属于公共对象的请求,他与以前的网络结合对比,对技术的规范性以及网络的分布能力等方面都有一定的推动作用,对分布网络管理技术的产生以及对象网络管理系统的开放性提升具有非常显著的作用。

5网络管理软件自动化应用的详细分析

网络管理软件自动化管理涉及的内容。聚生网络自动化管理。客户可以根据具体要求在相关网站下载聚生网络管理软件,然后按照要求进行激活操作,激活以后就可以使用。聚生网络管理软件的好处非常多,最重要的是在应用的过程中并不用调整网络结构。这种管理软件的自动化应用可以实现对宽带的动态监测,精确控制。管理人员可以全面掌握网络资源的使用情况,有利于实现资源的自动化科学化利用。防止黑客,实现对网络的自动化管理。软件在控制过程中,集成了全面的自动化、智能化的节能监控,同时也强化了监控信息的安全性,是最有效的网络监控软件。控制过程中,操作简单,对网络的环境没有任何要求,可以安装在网络管理任何一个软件中,可以实现对外网站链接的全面监控。该种软件的控制力非常强,可以全面控制网络协议,对其中包含的一些国片软件等都进行全面监控,减少任意类别的软件攻击,反攻击性也非常强,可以检测到局域网的终结者,可以称为网络剪刀手。在应用范围这方面,网络系统自动化管理软件从宏观角度分析,主要应用在银行、电信、金融等很多行业,其中存在很多不同的划分方式。系统软件是对整个网络管理提升的重要保证,对实现网络自动化管理具有非常重要的作用。当系统进行深入管理的时候,会全面检测整个网络,相关的设备管理厂商在推出管理过程的时候,可以很好的对网络设备进行管理。市场上网络管理自动化的软件很多,很多软件都能满足广大人员的需求,但是从总体的效果出发,软件的费用过高,不能广泛的被推广,在家庭哨兵管理软件中,可以实现更经济的管理模式,具有广阔的应用环境,也是计算机网络管理软件自动化管理的根本方式。

6网络岗与家庭哨兵网络管理软件的自动化管理

网络岗自动化管理软件,在相关的网站下载,激活以后就可以正常使用,可以通过系统对整个网络进行全面监控,适合机关,企业事业单位进行自动化管理。这款软件具有以下功能:可以实现对邮件、传输文件、屏幕信息、注册表信息、流量等进行全面监控,同时也具有报表统计的功能。家庭哨兵是针对家庭进行管理的网络自动化管理软件,在应用过程中,占用的内存也很少,应用过程更加简单。可以限制上网的时间。在任务栏中也可以看到一些程序在运行。特点在于只能访问规定的软件,只能在限制时间内使用QQ,超出时间,QQ程序自动停止。

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基于当前电力系统运行维护中存在的诸多不足,必须积极提升电力系统运行的自动化、智能化、精确化、高效化以及经济化。本文以某电力工程项目为例,简要分析电力自动化设备综合监控管理系统在电网运行中的实际应用。

2.1电力自动化设备综合监控管理系统构成

该项目主要采用JZN03型电力监控管理系统。电力自动化设备综合监控管理系统研究文/陈刚随着计算机、通信以及自动化技术的快速发展,电力系统运行逐渐朝自动化、智能化方向发展,电力自动化设备综合监控管理系统被越来越广泛地应用于电力系统运行,在保障电力安全生产中发挥着及其重要的作用。本文简要分析电力系统运行维护现存不足,并以某电力工程项目为例,对电力自动化设备综合监控管理系统的构成与功能实现进行简单分析,以供同仁参考。摘要依据监控功能划分,该系统主要分为现场监控层、通信网络层以及系统管理层三大层面。

2.2电力自动化设备综合监控管理系统功能

2.2.110kV中压配电系统的监控功能实现

(1)10kV中压配电柜的监测。利用微机综合保护装置,通过网络电力仪表用通讯方式来实现对微机综合保护装置以及10kV真空断路器所提供参数与信号的实时监测,并对浏览者、管理员、操作者以及工程师的操作权限进行了相应定义。主要监测参数:三相电压/电流、零序电压/电流、电能、功率、功率因数以及频率等。主要监测信号:短路器/负荷开关状态、弹簧储能状态、自动/手动状态等状态信号;接地故障、故障跳闸、内部故障、控制回路断线等故障信号;断路器位置、接地刀位置、隔离手车位置等位置信号。

(2)变压器的监测。利用RS485通信接口,通过支持Modbus-RTU协议的现场总线用通讯方式来实现对变压器温控器的实时监测,并将相关检测参数与信号输送至监控计算机中。主要监测参数:三相绕组的温度。主要监测信号:超温报警、故障报警以及冷却风机停止/运行信号。

(3)直流屏的监测。采取类似于变压器的监测手段来实现对直流屏的实时监测。主要监测参数:输出母线电压/过电压/欠电压、蓄电池电压/电流/内阻等。主要监测信号:失电报警、单体电池失效告警、浮充/均充/预告警等报警信号;系统接地故障、直流故障、控制器故障、高频开关电源模块故障等故障信号。

2.2.2系统管理功能的实现

(1)监控界面。借助友好的人机界面,便于运行人员能够更为准确地、及时地了解并掌握电力系统的整体运行情况,断路器以及其它配电设备的实时工作/故障状态能够在监控界面上通过不同颜色鲜明显示出来,并且实际运行参数可供用户随时查阅。

(2)用户管理。对于用户实行分级管理,分为系统管理员、一般操作员与工程配置员3个等级,通常由系统管理员来设置运行人员的操作权限,并通过用户名与口令字来进行确认,从而确保操作的安全性、可靠性。

(3)事件报警。对开关的运行状态变位、故障报警、越线报警以及通讯异常报警等报警信号进行实时监测与准确记录,并第一时间内弹出相应的报警提示窗口或实现报警图形。例如,当断路器出现故障后,只有完全消除故障后,监控画面上的故障图标才会消失。

(4)报警信息查询。对报警类型、报警对象、报警内容、报警时间以及报警状态等进行有效查询,便于用户准确分析事故与高效维护系统。

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(1)复杂性。电力工程施工管理过程中,人员流动性大,对专业要求性较强,涉及面广,并且施工管理容易受到技术条件、施工环境等因素的影响,所以使得电力工程自动化施工管理相对复杂;

(2)全面性。电力工程自动化施工管理的全面性主要体现在两个方面,一方面,电力自动化施工与别的施工项目具有很大的区别,其涉及的施工工艺较多,并且施工过程中存在大量的工艺交叉性,这就要求施工人员技术全面性;另一方面,由于施工复杂性以及工艺交叉性等特征,使得施工管理实施过程中要想取得成效,就必须提高管理系统的要求,符合全面性的管理要求。

(3)电力工程施工过程中会涉及到许多电力元件的使用或安装,这些元件的安装使用质量与工程整体的质量具有很大的关联,这就要求电力工程自动化施工管理过程中,注重细节,确保每一个细节的施工质量。

1.2我国电力工程自动化施工管理现状

经过这几年的实践研究,我国电力工程自动化施工管理也逐渐形成了一个较为完善的体系,这一体系的形成,既符合我国电力工程施工特点,又能有效的提高施工管理效率,在控制施工成本、提高工程质量、确保施工安全等方面都取得了很大的进步,并且随着我国科技的发展,我国的电力工程自动化施工管理逐渐趋于规范化以及合理化。但是相对于发达国家来说,我国的自动化施工管理还存在一定的问题,具体表现在以下几个方面:

(1)由于我国电力事业发展迅速,电力工程项目的设计、建设任务越来越重,导致一些项目管理不够深入、仔细;

(2)一些设计单位在实施电力工程设计过程中,为了赶时间,导致工程设计质量无法保障;

(3)随着电力工程建设自动化技术的深入,对自动化施工管理精细化要求不断的提高,而实施管理所需的设备供应也越来越紧张。

2电力工程自动化施工管理技术关键

2.1电力工程自动化施工的成本管理

成本管理是电力工程自动化施工管理中重要的内容,完善成本管理不仅能够避免由于成本问题处理不当引起的施工质量问题,还能够有效的控制电力工程施工成本,对工程整体进行统筹布置,为企业创造更多的经济效益。在电力工程自动化施工管理过程中,需要从全局出发,综合考虑各方面的因素,首先,需要从工程招投标开始就实施有效的成本控制,选择最佳的施工单位;其次,需要不断的提升施工队伍的专业性,这样不仅能够避免在施工过程中浪费资源的现象,更能为工程施工质量提供保障;另外,对于施工材料采购,需要严格的按照施工图纸以及实际情况制定采购计划,采购前进行详细的市场调研,还要有计划的采购材料数量,避免造成浪费。

2.2电力工程自动化施工的质量管理

电力工程自动化施工质量管理是整个项目管理的重中之重,包括质量管理计划的编制、施工过程质量控制以及质量责任确定等方面的内容。对于电力工程自动化施工项目来说,质量管理需要严格按照相关的法律法规以及相关文件规定,并根据施工合同具体要求实施的一项管理,实施质量管理需要保证施工完成后电站机组能够一次点火成功,并在规定时间段内不间断运行,最后投入运营。进行电力工程自动化施工质量管理过程中,首先要控制施工工序,协调好各道施工工序的关系,避免交叉施工不协调导致质量问题出现;其次加强施工过程监督管理,采取各种技术手段,对施工质量进行检测,发现不合质量标准就需要立即分析原因并采取有效措施解决。另外,还需要加大创新力度,改进自动化施工管理模式,为电力工程自动化施工质量提供有力的保障。

2.3电力工程自动化施工的安全管理

电力工程自动化施工相对复杂,涉及的施工工艺较多,所以相对一般施工项目来说,其具有一定的危险性,其中带电作业、高处施工等具有高危性。这就对施工安全管理提出了更高的要求,安全管理在某种意义上也是确保施工质量、保证施工顺利实施的关键。电力工程自动化施工安全管理主要体现在以下几个方面:

(1)做好施工场地的勘察工作,包括地形、地貌、自然环境等,及时的排除存在或可能存在的安全隐患。在施工前做好安全技术编制相关工作;

(2)加强对施工人员的安全教育,提高施工人员的安全施工意识,并做好施工安全技术交底工作。在施工过程中,充分的发挥安全员作用,使施工人员严格的按照施工图纸要求进行施工。

(3)做好安全防护工作,特别是对于带电作业、高处施工等需要加强安全保障措施。在施工危险点设置警示标语,加强施工现场安全巡视,实施动态化安全管理,发现违规操作及时的纠正。

(4)建立有效的奖罚制度,将安全施工与施工人员的待遇挂钩,这样能够直观有效的提高施工人员的安全意识。

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工商管理办公自动化系统设计的特点

工商管理OA系统可以实现重名查询与企业登记等功能,在真正意义上实现了无纸化办公。工商管理OA系统帮助工商管理部门解决实际工作需求与实际业务工作流程,并且顺应网络办公系统的技术应用要求,还具有相当大的实用性与易用性。工商管理OA系统的开发设计主要是从基于浏览器相对应的办公自动化来考虑,如何能够方便地让系统各组件灵活进行搭配成了设计重点考虑的技术问题,系统接口模块对接与内部流程根据实际工商管理工作的变动而变动成为技术设计的最大挑战,工商管理数据的冗余同时也成了困扰系统整体设计的重点难题。一般考虑系统功能不仅可以成为对外的网站,而且还重点在于工商管理部门内部可以实现是网上办公,相应的数据安全可以开展实时监控与授权访问、对数据采用双机备份等方法力求达到相对安全,系统还能够在远程办公方面独具特色,即使工商管理领导出差在外,同样可以通过互联网等方式方便地实现公文的审批与流程的指派等公文处理工作。工商管理OA系统的大众化与安全性。工商管理OA系统设立大众化的操作接口,对大多数工商企业与用户而言,系统的界面简单并且易操作和易学与易用是非常重要的,而相应的web技术支持的系统设计可以集成多数办公软件,同是也是一个最简单而且能够直接获取文档数据的重要技术途径。工商管理OA系统设计要求安全保障,通常采用的方式是各模块之间进行相互监督进行设计,同时在模块假死时可以很快促使正在操作的重要文件能够即时恢复,同时采用双机进行备份,系统在数据加密方面通常采取最为有效的安全策略进行设计。系统模块之间的权限往往是通过相互之间的通讯协调来完成,针对不同的用户可分配数据的控制权利,而且控制权利有多大都是集中在一个模块进行控制,再另外设计一个附加模块开展协调监控。系统使用的用户名密码或者是流转文件的行为管理,系统相关的所有数据操作均可以进行反向加密,相关的用户名与密码全部都采用密文加密等形式进行安全管理。

工商管理办公自动化系统的总体设计

工商行政管理部门主要从事所在辖区内的企业与个体户工商执照注册办理并且对相应工商行为进行管理等事宜。工商管理OA系统对所在管辖区的个体工商户及企业相关的注册名称核准以及同名企业查询和企业经营范围等规模开展管理,系统可以在原有的网络办公系统基础上继续开发出工商管理部门自有的网络办公系统,力求能够提高我们开展信息查询与核准的效率,尽快帮助办理工商营业执照的企业与个人用户能够早日拿到自己所需要的各种证件。而且在资料审核的子系统能够实现审核模块与流程相应的自动判别,力求达到企业无重名以及证件号无重复这种双重技术保证。系统的模块可以加入常用的功能模块,还能够同时加入信息资料的快速存储流转,目的是帮助系统在部分模块出现故障的同时工商管理部门同样能够正常启用备用库来进行信息存放与信息查询等相应工作。工商管理OA系统公文流转方面的设计总体上一般包含七大功能模块,即公文发起、下达公文、已发公文、已办公文、公文委派、流程监控模块以及部门管理等,同时系统还具备邮件的内外网接口管理的信息。工商管理OA系统在模块通信运行时,首先能够判断用户是否真正登录成功,倘如用户已经成功登录,系统则进入相应的规范操作界面,系统具备的七个子模块立即在公文流子系统中相互平行并且通过数据库与程序来进行控制,系统管理人员可以根据工商管理的实际情况随意来定义公文流转运行的路径,从而最大程度上确保系统的实用性与安全性,真正实现设计的初衷并产生巨大的经济效益与社会效益。总之,针对工商管理办公自动化的现实需求情况,充分利用既定计算机语言,科学设计工商管理办公自动化系统,不仅可以实现服务企业的各项功能,还同时实现真正无纸化办公提升工商管理的品质与效率。

本文作者:陈蕾工作单位:雅安职业技术学院