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關鍵詞：工業計算機控制系統應用
在工業自動化體系中，一個重要的角色就是工業控制計算機，即IPC，或者叫產業PC。工業生產過程進行計算機控制是提高產品質量、降低成本、減少環境污染的必由之路，計算機控制系統已成為生產設備及過程控制等重要的組成部分，它代替人的思維成為工業設備及工藝過程控制、產品質量控制的指揮和監督中心。工業生產過程的計算機控制系統，隨著計算機的進步、工業生產工藝過程控制要求的提高和生產管理的完善而不斷發展。
一、工業計算機控制系統的組成
工業自動化體系主要包括工業自動化軟件、硬件和系統三大部分。作為20世紀現代制造領域中最重要的技術之一，工業控制自動化技術主要解決生產效率與一致性問題。自動化系統與計算機信息科學的緊密結合，給工業生產過程帶來了新的技術革新。
工業計算機控制系統（CCS)是應用計算機參與控制并借助一些輔助部件與被控對象相聯系，以獲得一定控制目的而構成的系統。計算機控制系統由控制部分和被控對象組成，其控制部分包括硬件部分和軟件部分，這不同于模擬控制器構成的系統只由硬件組成。計算機控制系統軟件包括系統軟件和應用軟件。系統軟件一般包括操作系統、語言處理程序和服務性程序等，它們通常由計算機制造廠為用戶配套，有一定的通用性。應用軟件是為實現特定控制目的而編制的專用程序，如數據采集程序、控制決策程序、輸出處理程序和報警處理程序等。它們涉及被控對象的自身特征和控制策略等，由實施控制系統的專業人員自行編制。
目前工業計算機控制系統按結構層次基本上劃分為：直接數字控制（DDC）系統、監督控制（SCC）系統、集散型控制系統（DCS）、遞階控制系統 （HCS）和現場總線控制系統（FCS）等幾種，其中DCS是融 DDC 系統、SCC 系統及整個工廠的生產管理為一體的高級控制系統，該系統克服了其他控制系統中存在的“危險集中”問題，具有較高的可靠性和實用性。但是，為了進一步適合現場的需要，DCS 也在不斷更新換代，近年來，集計算機、通信、控制三種技術為一體的第五代過程控制體系結構，即現場總線控制系統，成為國內外計算機過程控制系統一個重要的發展方向。
二、計算機控制在工業自動化的設計和應用
工業生產過程中廣泛應用了工業控制自動化技術，來實現對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策，以達到提高產品品質和產量、降低生產消耗、確保安全等目的。那么如何實現工業計算機控制呢？現在介紹設計思路如下：
（1）計算機控制系統設計的一般步驟
計算機控制系統的設計，隨被控對象、設備種類、控制方式等的不同而不同，但系統設計的基本步驟大體類似，一般包括系統設計分析、確定控制算法、系統總體設計、硬件設計、軟件設計以及系統調試等。下面分別作一些介紹。①確定控制方案：開環？閉環？單環？多環？DCC？SCC？DCS？ ②確定系統的構成方式：要求高：工控機；要求低：單回路控制器、低檔PLC或總線式工控機。③現場設備選擇：傳感器、變送器和執行器型號和類型的選擇
（2）確定控制算法
控制算法的選擇非常重要，它的好壞關系到整個控制系統的成敗。注意點：① 所選擇的控制算法是否能滿足對系統的動態過程、穩態精度和穩定性的要求。② 各種控制算法提供了一套通用的計算公式，但具體到一個控制對象上，必須有分析地選用。③ 當控制系統比較復雜時，其控制算法一般也比較復雜，使整個控制系統的實現比較困難。合理簡化，再完善。
（3）系統硬、軟件的設計
在計算機控制系統中，一些控制功能既能用硬件實現，也能用軟件實現。因此在系統設計時，硬、軟件的功能劃分應綜合考慮。硬件速度快、可減輕主機的負擔、但要增加成本；軟件可以增加控制的靈活性，減少成本，但要占用更多的主機時間。①硬件設計：包括輸入、輸出接口電路的設計，輸入、輸出通道設計和操作控制臺的設計。
要設計出硬件原理圖、印刷電路板、機架施工圖等。②軟件設計：硬件設計好了后，系統的功能主要依賴軟件。要繪制程序總體流程圖和各功能模塊流程圖，編制程序清單，編寫程序說明。
（4）系統調試
系統調試包括系統硬件、軟件分調與聯調，系統模擬調試和現場投運。調試過程往往是先分調、再聯調，有問題再回到分調，加以修改后再聯調，反復進行，直到達到設計要求為止。
（5）工業計算機系統的維護
提高計算機控制系統的可靠性和可維修性的常用方法：a 提高元器件的可靠性；b 采用冗余技術；c 采取抗干擾措施；d 采用故障診斷；e系統的恢復技術；f 軟件可靠性技術。
總之，工業計算機控制系統應用總體思想具備：①系統操作性能好，硬件和軟件要使用方便和維修方便；②可靠性高；③通用性好，便于擴充；④實時性強；⑤設計周期短、價格便宜。至于具體的系統設計和總線類型的選擇由于篇幅原因不再詳述了，感興趣的讀者可以查閱相關資料進行學習。
關鍵詞：計算機應用;工業;自動控制
自從工業技術革命以來，工業生產技術得到了快速發展。在工業生產過程中自動化系統的發展受到了人們的廣泛關注，計算機技術在自動化系統中的應用，取得了非常明顯的效果。當前，它已經成為了工業生產中不可或缺的工具。
“計算機控制系統”綜合了計算機、自動控制理論和自動化儀表等項技術，并將這些先進技術集成起來應用于工業生產過程。計算機控制系統是自動控制技術和計算機技術相結合的產物，利用計算機來實現生產過程自動控制的系統，它由控制計算機本體和受控對象兩大部分組成。
一、計算機控制技術的發展
計算機控制技術的思想始于上世紀五十年代中期，美國TRW航空公司與美國德克薩斯州的一個煉油廠合作，進行計算機控制的研究，他們設計出了一個利用計算機控制實現反應器供料最佳分配，根據催化劑活性測量結果來控制熱水的流量以及確定最優循環的系統。這項具有跨時代意義的工作為計算機控制技術的發展奠定了基礎，從此，計算機控制技術迅速發展，并被各行各業廣泛應用。
伴隨著計算機技術的飛速發展，計算機控制技術也緊隨其后，迅猛的發展起來，其發展過程大致可以分為四個階段：（1）開創時期（2）直接數字控制時期（3）小型計算機時期（4）微型計算機時期。如今計算機控制技術的發展又多了許多新的方向：計算機控制的網絡化;計算機控制的集成化;計算機控制的智能化;計算機控制技術的標準化。
二、計算機控制技術的應用領域
（1）計算機控制技術在工業領域的應用：計算機控制技術在工業上的發展有幾個階段：最初能實現如信息處理、數據采集、過程控制、在線優化、甚至實時調度、生產計劃等操作控制功能;到能滿足如非線性、時變動態特性等要求的遞階控制;再到基于微處理器的分散控制;再到過程診斷技術，目前主要應用于電力和化工工業;然后到廣泛地用于產品質量檢測與控制等方面的傳感器開發及高級控制技術;現在，美國、日本及其它工業發達的國家正投入大量的人力、物力和財力致力于機器人的研制與開發。這些機器人主要應用于制造行業，也將在過程工業中發揮越來越重要的作用。今后，社會將面臨新的研究課題，制造系統和專家系統。（2）計算機控制技術在醫學領域的應用：根據我國現狀，中藥生產企業，一般把綜合間歇控制系統分成兩部分來搞，即生產管理部分和實時控制部分。（3）計算機控制技術在農業領域的應用：智能溫室大棚中利用計算機進行遠程監控和操作，還可設計自動控制無人管理溫室大棚。根據遠程傳感器搜集來的溫度、濕度、光照等模擬信息，經輸入通道進行AD轉換，傳入計算機，計算機既可以利用這些數據進行監控，同時又可以利用這些數據對大棚進行控制，進行加濕、加溫、增加光照等控制，從而實現溫室大棚的自動化智能控制。（4）計算機控制技術在航空領域的應用：近幾年來，從我國載人航天技術成功以來，航空航天技術已經得到越來越多的國人關注，一個又一個矚目成績的取得離不開自動化控制技術的發展，而這其中計算機控制技術又占據著重要的位置。
三、工業計算機控制技術的發展趨勢
（1）工業計算機控制技術的網絡化。將控制系統網絡化，使控制作用的實現不再局限于傳統意義上的控制系統，而是由各種儀表單元分別獨立完成各自的工作，然后再通過網絡進行彼此間的信息交換和組織，并相互協作，最終實現預定完成的控制任務。這種近似于模塊化的思想，可以使各部分獨立工作，不產生干擾，有可以根據需要增減控制網絡中的個體，大大增強了系統的實用性。（2）工業計算機控制技術的集成化。計算機集成制造系統將成為21世紀占主導地位的新型生產方式，世界上很多國家包括我國都已經把發展計算機控制技術作為本國制造工業的發展戰略，并制定了許多由政府或工業界支持的計劃，用以推動計算機集成制造系統的開發與應用。計算機控制系統的集成化也已經成為當今計算機控制技術的又一發展趨勢。（3）工業計算機控制技術的智能化。目前的典型智能控制方法有：模糊控制、專家控制、神經網絡控制等。模糊控制繞過了對象的不確定性、不精確性、噪聲、非線性、時變性以及時滯性等影響，實現簡單，適應面廣。（4）工業計算機控制技術的標準化。任何技術的發展最終都會趨向于標準化，計算機控制技術也不例外，將計算機控制技術標準化，可大大促進計算機控制技術的發展。目前國際公認的標準尚未建立，但已有很多廠商愿意采用一些通用性較強的產品，相信不久的將來，計算機控制技術必將建立一套國際化通用標準。
綜上所述，計算機控制在工業系統中的應用已取得了可喜的進展，而且隨著計算機技術的繼續發展，系統和控制理論與實踐的不斷深化，將得到進一步完善和發展，并為提高生產設備性能、產品質量，稀有資源的有效利用發揮更大的作用。
參考文獻：
[1] 《現代控制系統》（第10版）？ISBN：978-7-302-16207-0
一、工程投標過程中成本核算與管理
工程投標是成本控制的重要前期工作。標價的高低，直接關系到效益的好壞，因此，科學合理的計算投標價格，顯得尤為重要。標價的降低幅度，應當確定在不虧損的限度之內。同時，對投標費用，要進行與標價相關聯的總額控制，規范開支范圍和數額，并落實到投標責任人進行管理。投標還要發生多種費用，包括標書費、差旅費、咨詢費、辦公費、招待費等等，為了考核投標費用開支情況，建議單列科目并按費用性質進行核算，期終，按費用性質轉入管理費用等有關科目。因此，提高中標率、節約投標費用開支，成為降低成本開支的一項重要內容。企業可建立行之有效的投標工作績效考核制度。結合企業歷史資料和當年工作目標編制投標費用年度預算，對其實行可控管理，并專設科目實行明細核算，便于對比分析，考核節余或超支；對投標費用實行與項目總價相關聯的總額控制，納入投標工作考核目標；對投標人員的獎罰要與投標結果和中標項目的利潤水平相掛鉤，中標項目的利潤水平依照項目評估結果確定。
二、工程施工過程中成本核算與管理
1、成本預測
成本預測是成本計劃的基礎，為編制科學、合理的成本控制目標提供依據。因此，成本預測對提高成本計劃的科學性、降低成本和提高經濟效益，具有重要的作用。加強成本控制，要抓成本預測。對自己隊伍施工的工程，每項工程都要按人工、材料、機械使用費編制成本開支計劃，按月核算檢查。首先，測算所需用人工，確定工程項目采用的人工費單價。其次材料費用，包括主材和地材等，不僅要有金額控制計劃，而且要有數量，價格控制計劃，防止超耗和損失。測算所需材料及費用，重點對主材、地材、輔材、其它材料費進行逐項分析，核定材料的供應地點、購買價、運輸方式及裝卸費等。再次是機械使用費，要充分發揮自有施工機械、車輛的作用，首先在任務安排時要考慮這一因素，防止靠外包隊伍完成任務而自有機械閑置情況發生。在施工中如發生閑置，可采用對協作隊伍出租等方式提高利用率。防止機械車輛因固定費用高而利用率低發生虧損。最后測算間接費用，間接費占總成本的15%～20%左右，主要包括企業管理人員的工資、辦公費、工具用具使用費、財務費用等。通過對這些主要費用的預測，初步確定工、料、機等費用的控制標準，確定工期，完成管理費的目標控制。所以說，成本預測是成本控制的基礎。
2、成本控制
(1)人工費控制
人工費一般占全部工程費用的10%~20%左右，作為水利施工企業，要制定出切實可行的勞動定額。要從用工數量上加以控制，有針對性地減少或縮短某些工序的工日消耗。力爭做到實際結帳不突破定額單價的同時，提高工效，提高勞動生產率。還要加強工資的計劃管理、提高出勤率和工時利用率，尤其要減少非生產用工和輔助用工，保證人工費不突破。提高生產工人的技術水平和班組的組織管理水平，根據施工進度、技術要求，合理搭配各工種工人的數量，減少和避免無效勞動，減少工時浪費。
(2)材料費控制
材料費一般占全部工程費的65%~75%，企業每個工程項目部都要嚴格制定材料的采購及入庫與領用制度。采購必須按計劃，防止領導和業務人員盲目購入材料造成積壓。出入庫手續是否健全、庫存與實物是否一致，防止領用手續不嚴，造成庫存材料賬面數虛假。對材料用量、材料價格加以嚴格控制。嚴格制訂材料進場驗收制度，實行量方、點數、過磅，保證材料質量合格。在施工過程中，嚴格實行限額領料。施工完畢后，要基本做到“活干料凈”。賒欠材料一定要及時入賬，防止因資金緊張，大量賒欠材料，不辦理入庫手續而直接送工地使用，使財務部門未能及時核算消耗材料，造成成本不實的情況發生。
(3)機械費控制
隨著工程建設機械化程度的提高，施工機械成為加快施工進度，促進工程項目按期完成的主要因素。那么怎樣對機械進行合理的組織，充分發揮其功能，提高單位時間的生產效率，成為降低項目成本提高項目經濟效益的關鍵。工程項目部應編制機械使用計劃，根據工程的需要科學、合理地選用機械，充分發揮機械的效能，自有機械應定期加強保養，提高機械的完好率，為整體進度提供保證。充分利用現有機械設備的內部合理調度，力求主要機械的利用率，在設備選型中，注意一機多用。同時可配備技術素質高的機械手，開展機械設備責任制。如自有機械設備不能滿足施工要求，結合市場行情，確定合理的機械租賃價格，租賃設備應充分利用，減少停滯，保證機械設備高效運轉。企業還可成立設備管理領導小組，負責設備調度、檢查、維修、評估等具體事宜，對主要機械及其保養情況建立檔案，便于盡早發現問題，分清責任，找到解決問題的辦法。
(4)加強質量管理，控制工程成本
要嚴把工程質量關，質檢人員要定點、定崗、定責、加強施工工序的質量監管，做到工程一次成型，一次合格，避免造成因不必要的人、財、物等大量的投入而加大工程成本。
(5)采取技術措施，控制工程成本
要充分發揮技術人員的主觀能動性，對標書中主要技術方案作必要的技術經濟論證，以尋求較為經濟可靠的方案，從而降低工程成本，包括采用新材料、新技術、新工藝節約能耗，提高機械化操作等。
三、工程竣工驗收過程中成本核算與管理
工程項目完工后，要及時進行竣工審計。要以目標責任合同中確定的各項指標為依據，逐項核實、對比、分析，精確計算各項考核指標，客觀地進行審計評價，為項目績效考核提供依據。同時根據審計結果兌現獎罰，并對項目遺留問題作出處理。實際工作中往往有這種情況發生，前一個項目尚未完工，一部分人員、機構轉入另一個項目。完工后，在賬目不清、遺留問題不清、責任不清的情況下，人員機械轉入新項目，財務賬目也轉入新項目，幾個項目下來，遺留問題一大堆，甚至發生大數額虧損。因此，必須落實項目責任，做到完工一個、清理一個、考核一個、獎懲一個。在一些實際問題處理時，應遵循以下原則：
1、項目工程總收入，應以甲方簽認的工程價款結算單為準。沒有得到甲方簽認的有效憑證，不得以收入入賬。在建工程全部列入實際成本，不得留有余額。核對與甲方往來，對預收和應收工程款，必須與甲方核對一致，防止在預收、應收工程款、在建工程等科目中隱藏問題。
2、各種材料，要求做到工完料清，沒有庫存。對沒有用完的材料，可帶入下一項目使用，或由項目部作價處理，損益列入項目成本。無法處理的也由項目成本承擔，不能以賬面數移交。防止濫購價高、質次材料或多購材料轉嫁于下一個項目負擔。
3、允許分包的工程，按合同逐一清算，弄清各合同完成總價、已付款、欠付款，對超合同付款必須查明原因，落實責任。欠付款要制訂還款計劃，原則上由項目經理負責清還。
關鍵字：計算機；控制技術；林業工程；應用探究
科技發展與經濟體的并軌，給計算機在林業工程中的應用提供了廣闊的空間。計算機已成為當代青年生活的必須品，聯同移動設備讓人們的生活百般滋味。
古語有云“大樹底下好乘涼”，這也深刻說明了林業在社會生活中的重要地位。當前林業工程的發展最重要的是資源調配，資源利用，資源蓄積，而這些都需要計算機控制技術來輔助，當前，完善的林業信息管理系統和決策系統已經初步落成，可靠的計算機控制軟件不斷更新，給林業工程送去了簡化和高效，使林業工程的管理技術和研究手段都發生了巨大變化。
一、我國林業工程的特點
1、林業及林業工程
說到林業，我們一定會想到大山密林吧！誰會在意整齊有秩初入沃土的小小樹苗呢？它們的朝氣也不輸參天大樹吧！林業的腳步不止在綠化和山水間吧！經濟的需求也是林業的重要組成部分，林業工程也是應市場需求而生吧！當然林業的發展更依賴社會建設，只有良性的林業發展才會對社會起到中流砥柱的作用。林業工程是以森林資源的高效利用和可持續發展為目的，研究森林資源的撫育、開發利用和林產品加工等。林業工程雖然是一個綜合性的傳統領域，但是隨著信息技術、電子技術、自動化技術、材料科學等的迅速發展和滲透，它的研究專業化水平也必將得到提高。
2、我國的林業工程及特點
在我國的林業“六大”生態工程中，“天然林保護工程” 是我國林業的一號工程，投資最大，見效慢；“退耕還林還草工程”是我國林業建設史上涉及面最廣、政策性最強、群眾參與度最高的生態環境建設工程；“‘三北’和長江中下游地區等防護林體系建設工程”是我國涵蓋面最大、內容最豐富的防護林體系工程；“京津風沙源治理工程”是首都乃至中國的“形象工程”，也是環京生態圈建設的主體工程 ；“野生動植物保護及自然保護區建設工程”是一個面向未來，著眼長遠，具有多項戰略意義的生態保護工程。“速生豐產林基地建設工程”是我國林業產業體系建設的骨干工程，也是增強林業實力的“希望工程”。
“六大” 林業重點工程的意義在于發揮森林作為“大自然總調度室”的作用，同時提高我國森林資源的蓄積量，滿足國民經濟各部門對森林資源的需求。
當然林業工程管理的實現離不開計算機控制技術的支持，林業工程中涉及的海量信息、圖像數據和加工制造，都需要數據處理和輔助設計軟件，圖像采集與數據分析更需要各種數據模型方法支持，歷史數據的甄選刪除工作更需要專家系統的處理。前不久在加拿大發生的大型火災讓林業資源和環境遭受了巨大的損失，深刻說明了深林防火的重要，林業工程管理的重要。
二、計算機控制技術
1、計算機控制技術的特點
計算機技術與控制應用的結合，將電子技術、自動控制和應用開發技術引向智能化和專業化，鞏固了控制管理的核心地位。計算機控制技術很好的將可編程技術、嵌入式技術和網絡技術結合起來，為控制需求服務?？刂萍夹g的應用很好的提升了生產的精度和速度，信息化生產漸漸成為企業加工的主流，生產過程的自動化程度已遠遠超過預期。如機器織布機制作出的印花，已完全替代了人工，當然傳統特色性加工的發展依然很受市場歡迎。
2、計算機控制技術的工作原理
計算機控制技術根據其系統的工作特點可以分為：操作指導系統、直接數字控制系統、計算機監督系統、集散控制系統和嵌入式系統。其工作原理為：
1） 進行實時的數據采集，把來自測量變送裝置的被控制量的瞬間值進行檢測和輸入。
2） 對數據進行控制決策，把采集到的被控制量進行分析和處理，并按已定的控制規則決定將要使用的控制行為。
3） 注意實時的控制輸入，依照控制決策，實時的對執行機構發出控制信號，指導完成控制任務。
3、計算機控制系統的分類
第一，計算機控制首先要有中央處理器，中央處理器可以實現對采集數據的運算和調配。如溫度、壓力和留速等數據信息的收集、錄入、歸類、計算、分析、評判和指令設置等，可以通過視頻顯示設備將關鍵信息和處理過程顯示出來，需要時可以對所需信息進行處理，給操作人員提供設計改進思路和檢測跟蹤信息。
第二，直接數字控制系統，它是利用 1 臺計算機對 1 個或多個參數進行檢測，并將檢測結果與給定值比較，然后按照之前規定的控制規律進行計算，并將控制量通過接口直接去控制執行機構，對被控對象進行控制。計算機直接控制生產過程。此系統的特點是靈活性大，可靠性高，可實現復雜的控制規律。缺點是危險集中。
第三，監督控制系統，它屬于兩級控制系統。上位機是監督計算機，面向被控對象的下位機可以是 DDC 系統或模擬調節器。監督計算機的主要任務是采集現場信息，根據數學模型進行最優控制和其它復雜的控制，指揮下位機工作，并可調整下位機的設定值，向操作人員發出操作指示。
三、在林業工程中的作用
1、對林業工程的監測與控制
計算機監測的具體內容為現場數據的采集和保存，它主要的監測對象是試驗和生產過程中需要的數據。計算機控制技術中的過程控制是指使用計算機對林業工程生產工藝過程中的溫度、濕度、重量、電壓、濃度、水壓等物理用量和化學用量進行控制。
2、對森林資源的管理
在林業工程林地管理的工作中，對于各種侵入、占用林地的行為，我們可以使用計算機控制技術進行準確的定位、測量，計算出面積。然后再把遙感技術采集到的數據輸入計算機中，就可以馬上繪制出被侵入、占用林地的準確位置、面積和圖形。
3、有助于林業工程的繪圖
傳統的林業用圖都是手工繪制出來的，繪制過程復雜、難度大，圖的精確度、 標準度以及規范度難以保證，并且十分不利于檢驗和修改。以計算機和有關圖像圖形輸出設備為工具，配合使用 GPS 技術、遙感技術以及計算機輔助設計應用軟件對林業工程進行繪圖，使林業工程的繪圖工作發生了巨大的變革。
參考文獻：
【摘要】
本文通過“工控組態軟件”項目的開發，著重討論實時系統與信息系統的集成。近年來，國內外的組態軟件取得了很大的發展，已廣泛應用于企業生產。組態軟件以實時數據庫作為核心技術，綜合了工控、網絡、圖形處理與數據庫訪問接口等技術，是技術含量較高的一類軟件產品，具有良好的應用前景和市場潛力，因此，有多家信息技術公司都在開發工業組態軟件。
我有幸參與了該項目，在該項目中擔當了分析與設計的部分任務，該軟件采用Windows 2000操作系統，主要采用VC6.0進行開發。以下本文將從我所開發的組態軟件的特征、軟件的體系結構設計、實時數據庫設計、可擴充性與可維護性設計以及項目實施管理等幾方面加以論述。
【正文】
工業控制組態軟件在工業界有著相當廣泛的應用，此類軟件允許用戶在圖形界面下對控制系統的各種采樣點、過程輸出點、設備、生產車間、控制回路、文件報警、生產報表、控制策略、網絡設備和生產工藝畫面進行定義與組態。使用該類軟件時，用戶甚至可以不寫一行程序就能夠構成自己的控制系統，有些功能強大的組態軟件還可提供與網絡、Internet、數據庫訪問接口等的連接功能，使現場控制系統能相對方便地和企業的信息管理系統加以集成，某信息技術公司決定開發新的具有一定通用性的工業組態軟件，作為技術骨干，我在該項目中擔當了分析與設計的部分任務，該軟件采用了Windows 2000操作系統，主要采用VC6.0進行開發。
本文將從我們所開發的組態軟件的基本特征、軟件的體系結構設計、實時數據庫設計、可擴充性與可維護性設計以及項目實施管理等幾方面加以論述。
l. 我所從事開發的組態軟件的基本特征
通過分析國內外的組態軟件的特點和當前的技術發展情況，我認為我們著手開發的組態軟件應當突出下述三個特征：
（1）“實時與可靠”是此類軟件賴以生存的應用前提，但是目前還是有很多的組態軟件做不到這一點。
（2）具備良好的網絡連網能力與分布功能。
（3）有效地采用ODBC（開放的數據庫連接），便于和其他信息系統集成。
這個項目在技術上，應著重于組態軟件的體系結構設計與實時數據庫的設計上需求分析則應著重分析國內外同類軟件的功能，通過比較與鑒別，才能產生真正優秀的軟件。
2. 組態軟件的系統體系結構
本軟件采用的是三層體系結構，設計結構時要具有開放性和良好的可擴充性。
（1）軟件的底層是硬件訪問控制層。這一層所采用的是前幾年才推出來的OPC（OLE for Process Control）技術，采用該技術的好處是OPC是微軟參與制定的標準接口技術，有眾多的硬件廠商支持，所采用的OLE技術使軟件具有良好的適應性和擴展能力。
（2）中間層是實時數據庫。該層是整個系統的核心，在設計上除了具有一般實時數據庫具有的特性之外，應當為應用層提供了兩類接口：一是應用編程接口API（比如以DLL的方式實現），二是ODBC接口，該接口使系統具有很好的開放性，便于系統集成。
（3）上層是應用程序層。在該層通過ODBC接口訪問實時數據庫，可以通過SQL語句查詢數據庫的數據。
3、本項目涉及到實時數據庫設計
在設計時，我們著重考慮了以下的四個方面：
（1）實時數據庫的基本功能：實時數據庫完成實時數據庫的采集、輸出、報警文件等的管理，也進行歷史數據的管理。
（2）實時性設計：由于本系統所采用的操作系統是Windows 2000．它的實時性較差，因此要求任務管理定時器必須具有良好的實時性，在系統設計時，我們采用了搶占式服務的高精度定時器，在一定程度上保證了系統具有良好的實時性。
（3）任務調度：其目標主要是使系統在各時間段達到較理想的負荷任務的均衡性。
（4）ODBC接口設計：即開發相應的驅動程序，實現ODBC功能，使之完全遵守SQL約定，這樣能允許應用程序的開發手段和開發工具多樣化，允許可以采用VC、VB或Delphi等作為開發語言，也使數據庫具有很好的開放性。但SQL語句不能實現數據發生時間方面的選擇，影響了實時性，因此，系統自動給每個數據庫加上時戳，SQL可以通過時戳進行時間控制來選擇（讀?。祿瑥亩鴿M足了實時性方面的基本要求。
4. 本系統的可擴充性與可維護性設計
組態軟件綜合了多種技術，其體系結構與數據結構都較為復雜，再加上我們又希望能適應的實際應用場景有著復雜多變性，因此要求系統必須具有良好的可擴展性與對維護性，以滿足功能與性能上不斷變化的要求。在系統的設計技術上，我們大量地采用組件技術，如OPC，COM/DCOM與3D圖形控件等，組件技術的采用使系統具有了良好的可擴展性與可維護性，降低了系統的復雜度。而且也使我們較方便地獲得第三方支持，例如，請經驗豐富的圖形處理專家編寫圖形處理控件，就能加快軟件開發的進度。
5. 本項目中軟件項目實施和管理
組態軟件的需求在當前工業控制領域中是較成熟的，基本能滿足一般用戶的功能上需求，通過比較多家組態軟件，可以發現：在它們之間有80％的功能是相同的或雷同的，由于我們項目開發的起步較晚，在自控領域里，我們處于劣勢，因此我們提出了“重技術分析，輕需求分析”的思路，即把重點放在組件設計與體系結構的實現上。
在人員的配備上則根據組態軟件的技術組成特點，組織一批在自控、網絡、組件、實時系統設計和硬件上各有所長的VC高手組成一支精干高效的隊伍。
在開發進度上則反復強調“質量第一，進度第二”的原則。
在我們的項目實施中，可靠性作為設計的首要原則，要求項目組成員養成良好的編程習慣，每天必須完成認真的工作日志，每周要寫工作總結，完成一段程序代碼之后，即應自己先進行從里到外的測試，只有從基礎抓起，才能保證組態軟件的質量。
通過本項目的開發成功，我深切地體會到要使組態軟件在企業實時控制與信息系統集成中發揮其應有的作用，必須注意以下各點：先進的體系結構；支持ODBC的實時數據庫；強大的網絡功能；功能日益強大的腳本語言等。我期待著本人通過在這個領域中的辛勤耕耘，將會結出更多更豐碩的IT成果。
評注：
［關鍵詞］公路事業單位；內控制度；會計核算；問題及對策
引言
隨著行政事業單位內控制度健全和完善，公路事業單位作為經濟社會發展的重要部門，應轉變觀念積極適應新常態，盡快建立與之相適應的現代化的高效的管理體系，提高單位社會服務保障能力和效率?！稌嫹ā?、《預算法》、《政府采購法》、《事業單位會計制度》、《行政事業單位內部控制規范》等法律法規作為事業單位內部控制建設的總綱，對事業單位會計核算、預算管理、經費管理、政府采購、內部控制、資產管理等都提出了更高更嚴更細的要求。
一、公路單位內部控制及會計核算的含義及目標
公路事業單位內部控制，是指為實現公路事業單位管理目標，以預算為主線，通過制定并實施科學合理的控制程序和方法，對公路事業單位財務會計管理風險進行控制和監督的機制。公路事業單位科學、有效地制定和執行內部控制制度有助于完成以下目標：1.加強會計核算，提高會計質量；2.加強預算管理，提高預算執行；3.加強經費管理，厲行節約經費；4.加強資產管理，實現保值增值；5.加強防腐防控，推動廉政建設。
二、公路事業單位內部控制存在的主要問題
為認真落實中央八項規定精神，推動黨風廉政建設“兩個責任”落實，進一步加強對所屬公路系統單位財務管理和審計監督，確保資金使用真實、合法。近兩年來，我局加大內部審計監督，對全市公路系統開展領導離任和任期經濟責任審計、財務收支審計、專項工程資金審計，通過審計，查出公路系統內部控制制度建設和會計核算普遍存在內控制度流于形式、會計基礎工作薄弱、資產管理弱化、工程管理不到位、執行財經紀律不嚴等問題。
（一）內部控制意識不強1.內控制度不健全。沒有建立健全內部控制制度，單位主要負責人對內部控制的重要性認識不夠，尤其是沒有建立健全經費支出審批報銷制度和財務內部控制制度，經費審批和報銷審核不規范，節約經費支出意識淡薄。2.內控制度不落實。雖然建立了內控制度，但執行力度不夠，內控制度落實不到位，形同虛設。3.會計監督不全面。未能發揮會計監督職責，會計核算工作只停留在日常會計核算和報表編制，沒有做好財務綜合分析，沒有為領導獻言獻策，同時，單位內部審計監督也因審計人員不足未能全面開展，也未能更好地履行內部審計監督作用。
（二）會計基礎核算弱化1.工程款支付不規范。大額工程款支付對象與施工合同結算主體不符合，在沒有業主委托授權的情況下隨意支付第三方工程款，存在財務支付風險。2.生產成本核算不真實。（1）以收抵支，坐支收入，將其他收入（道班房租金）直接沖減事業支出。（2）擠占生產成本，將福利支出列支生產性支出，增加生產成本。（3）專項工程成本互相擠占，大修成本與小修養護成本互相擠占。3.會計核算不正確。（1）會計科目使用錯誤。沒有按會計制度要求設置會計科目進行會計核算。（2）年終結轉工程款將工程結余結轉直接彌補以前年度事業經費虧損。（3）將未辦理工程結算款的預付工程款直接轉入“項目結余”。4.原始憑證不完整。（1）差旅費報銷未附審批依據和審批人審查意見。（2）支付工程人員伙食補貼未附考勤記錄情況。（3）結轉以前年度工程款無原始憑證記錄也未附上工程具體結轉項目金額。
（三）債權債務未清理1.職工超期限借款。部分職工向單位借款用于個人繳納社保等費用，長期拖欠掛賬，已超過三個月以上。2.對超過2年以上的債權債務未及時進行清理。（1）對已完成路面恢復路政押金沒及時清理退還，長期掛賬不清理。（2）對部分工程監理費沒有及時清理收回，形成呆賬損失，造成國有資產流失。
（四）資產管理不規范1.資產管理存在漏洞。（1）固定資產采購無詢價、競價資料，部分采購項目詢價人未達到兩人以上參與，資產采購環節存在漏洞。（2）施工材料、工具等在使用上未辦理入庫、出庫手續，領用時一次性計入生產成本核銷。（3）養護道班購置苗木、水泥、化肥等材料物資，未按規定附購貨清單，材料驗收，入庫手續不完整、不規范。2.固定資產賬實不符。（1）部分辦公設備購置和新建房屋附屬設施等固定資產未及時登記入賬。（2）固定資產計價不完整，車輛購置附加稅未計入固定資產原值。（3）固定資產處置存在先報廢后審批，資產轉讓賬上未及時沖減核銷，造成賬實不符。
（五）項目工程管理弱化1.招投標執行不到位。達到招投標標準的養護工程項目未進行公開招標，對30萬元以上的工程項目直接確定施工隊伍；對30萬元以下的工程項目未進行詢價和竟爭性談判直接確定施工隊伍。2.工程款支付不規范。（1）工程款支付未附上工程進度審批表、工程計量清單和合同號，工程款支付存在一定隨意性。（2）預付工程款沒有辦理支付審批手續，僅憑銀行付款通知單作為支付預付工程款原始憑證。（3）工程結算時未附施工合同和工程計量驗收單。（4）已完工程項目未及時辦理工程施工和財務決算，工程款長期掛賬未清理，影響工程成本真實性、安全性。
（六）財經制度執行不嚴1.經費支出把關不嚴。支付下鄉補貼報銷單據只有下鄉當事人自制的《下鄉登記表》，無領導審批和業務部門審核人簽字確認，支出控制不嚴，財務報銷環節存在較多漏洞。2.財經紀律執行不嚴。（1）報銷下鄉就餐費用同時還發放下鄉出差伙食補貼，部分報銷的餐費單據為收款收據或白條。（2）支付下鄉補貼存在跨月跨季跨年積壓集中一次性報銷，造成財務人員無法區分實際下鄉天數，可能存在重復報銷伙食補貼問題。（3）支付伙食費用存在虛假現象，以會議紀要的方式發放伙食補貼費，用收款收據整本連號進行財務報銷。（4）未執行人社局核定事業單位績效工資總額標準，超標準發放績效獎金，存在違規發放津補貼現象。3.違反中央八項規定精神。（1）存在同城接待且超標準支付接待費。（2）部分接待費未附審批單及接待事項明細清單。（3）行政存在接待費擠占專項工程成本費用情況。4.審計查出違規問題不落實。部分單位對內部審計的查處違規問題未進行認真整改落實，對違規問題思想認識不到位，財經紀律和廉政意識淡薄。
三、對策
（一）健全內控制度，強化內控制度落實建立健全單位內控制度，做到不相容職務相互分離且相互制約，加強各業務部門負責人對業務流轉審核審批環節的把關，單位主要領導要以身作則，要帶頭抓好內控制度建設，分管領導要總體抓制度建設，要建立健全經費支出審核審批報銷制度，尤其對重要部門、重要崗位、重點人員要建立健全廉政風險防控機制，用制度管人管事，制定權力清單，規范權力運行，讓權力在陽光下運行，規范經費報銷審批程序，從源頭上堵塞報銷漏洞，財務支出報銷環節要落實到崗到人，任何一筆業務支出都要經過經辦、審核、審批等環節相互制約控制，才能發揮好內控制度作用。
（二）加強會計基礎核算，提高會計核算質量。1.加強工程款支付。工程款支付要以業主簽訂合同單位或個人為支付主體對象，付款時收據或發票單位要與施工合同單位一致，若不一致要由施工合同方出據授權委托書才能支付第三方工程款，降低財務支付風險。2.加強成本核算。嚴格按照會計制度規定，正確區分生產成本和非生產成本，項目專項工程和小修養護工程成本、生產成本和管理費用的核算內容，嚴禁將生產成本、行政費用相互混淆核算，真實反映單位生產成本、管理費用、福利支出，嚴禁以收抵支，確保成本和費用核算的真實性、合規性。3.加強會計基礎核算。嚴格按照《事業單位會計制度》、《事業單位財務規則》進行會計核算和財務管理，正確使用會計科目和年終財務結轉，真實反映單位財務狀況和經營成果，發揮好會計核算和監督職能，確保會計信息質量。4.規范原始憑證。對會計原始憑證的取得、收集、整理，要認真審核把關，不符合財務制度有違規問題的支出，要堅持原則不予報銷列支，同時要做好財經政策宣傳解釋，取得當事人理解和支持。對不規范的原始憑證要退回當事人補充完善，直到符合財務制度規定才能給予報銷列支，確保原始憑證真實、合規、合法。
（三）加強債務清理，防止資產壞賬損失。1.及時清理收回個人借款。對超過三個月以上職工違規借款的行為，責令立即收回，今后應嚴格控制單位干部職工個人借款用于私事，防止違規違紀行為發生。2.加大壞賬清理力度。對路政押金、工程監理費等長期未清理事項成立清查小組指定專人負責。加大債務往來清理力度，防止債權債務長期不清理不處理造成資產的潛在損失，對確實無法收回的款項，按規定程序報有權部門批準核銷，確保資產賬實相符。
（四）加強資產管理，確保資產完整安全。1.健全資產管理制度。建立健全資產采購、入庫、出庫管理制度，用制度規范資產采購、入庫、出庫環節，資產達到政府采購目錄標準，要認真執行政府采購管理相關規定，確保資產采購合規合法。2.加強固定資產會計核算。（1）固定資產計價核算應遵循歷史成本原則，要做好資產購入原始憑證收集，全面真實地反映固定資產原值，防止車輛價款與購置稅未同步計入資產原值。（2）對減值固定資產應補齊相關審批手續并按規定沖減固定資產賬面凈值。（3）定期開展資產清查工作。資產管理和財務部門組成資產清查小組對實物資產進行盤點，做好資產的增減變動登記，做到賬卡、賬賬、賬實相符，確保資產安全、完整。
（五）加強工程管理，嚴格工程結算支付1.規范招投標管理。按照《招標投標法》、《公路工程建設項目管理辦法》、《基本建設財務管理規定》等法律規定，加強公路養護工程項目招投標管理，嚴格按招投標要求，對養護工程項目達到公開標準的要進行公開招投標，嚴禁單位指定工程隊施工等違反招投標規定的現象。2.嚴格工程款支付。落實工程預付款審批制度，按工程進度撥付工程款，認真核對施工合同、工程計量單、結算單據等原始憑證，嚴格工程款支付，及時辦理項目完工竣工決算和財務決算，防止工程資金長期沉淀，進一步提高資金使用效率。
【關鍵詞】工業過程控制 計算機系統 軟件架構 設計
近幾年來，隨著計算機技術、工業控制技術以及網絡技術三者的飛速發展，不少工業生產過程中都已經開始運用工業過程控制計算機系統來進行生產各個環節的控制。通過工業過程控制計算機系統來進行工業生產過程的控制可以大大提高其可靠性與實時性，從而進一步提高產品的質量。為了讓工業過程控制計算機系統能夠充分發揮其作用，不僅需要保證所使用的硬件穩定可靠，其軟件架構的設計也至關重要。因此，對工業過程控制計算機系統軟件架構的設計與開發進行研究具有十分重要的現實意義。
1 工業過程控制計算機系統的軟件特點
生產操作設定與實時數據跟蹤是工業過程控制計算機系統要求實現的兩大基本目標。為此，系統首先要求收集許多的實時數據，然后利用預先設計好的數學模型對這些實時數據進行分析計算，最后得到生產所需要的數據，以這些數據來對生產過程進行控制。同時，由于工業過程控制計算機系統所需控制生產的產品往往是多種多樣的，所以通常要求首先對這些系統進行統一設計，然后再根據不同的需求進行分步開發。此外，系統在調試完畢，交付客戶使用之后，相關的維護人員還應該根據實際使用過程中的具體條件對系統進行局部維護，比如通常需要根據實際情況對一些預先設計好的參數進行調整和優化。雖然不同行業的工業生產過程各不相同，但對于相似的工業控制而言，其生產過程控制的主體思想是可以相互借鑒的。所以，對于工業過程控制計算機系統軟件來說，開放性也是其一個主要特點。所謂開發性，即是指類似的生產過程控制軟件能夠在一些已有相似生產過程控制軟件的基礎上進行二次發開，從而滿足當前生產過程控制的需求。
因此，總的來說工業過程控制計算機系統的軟件應該具有以下這些主要特點：
（1）對數據進行實時采集的性能好，可靠穩定。
（2）數學模型對采集到的數據進行處理的速度快，準確性高。
（3）開放性高，便于拓展和二次開發。
（4）維護簡單，對數學模型和控制參數進行調整較方便。
（5）設計科學合理，具有可復制性。
在軟件結構化分層設計理念指導下設計的工業過程控制軟件架構應該充分滿足以上這些特點。
2 工業過程控制計算機系統的軟件架構
為了方便后期的使用與維護，本軟件系統是建立在Microsoft基礎之上的，其框架程序設計思想采用的是NETFRAMEWORK，前臺的畫面以及后臺的程序均是采用的Microsoft visual C#高級語言，而數據庫則是采用目前主流的大型數據庫，例如SQL SERVER。
全部程序結構應用的是二層設計，即是指后臺程序以及前臺畫面的開發是彼此分開的，這兩層之間的交接界面則是數據庫。驅動機制的選擇上則是應用的MSMQ消息驅動機制，因為這種機制支持同異步信息處理，所以能夠較好地確保前后臺軟件之間的同步協調和整體完整性。
對于系統的前臺畫面來說，其主要功能是顯示相關的數據并為使用者提供一個人機交互的渠道。所以，為了充分滿足這種使用需求，前臺畫面在數據顯示上應該做到友好的用戶體驗，并且能夠接收到使用者手動點擊產生的數據，從而將這些認為干涉的數據傳到后臺軟件。
相比前臺畫面，后臺軟件的功能就要復雜許多，因為工業過程控制計算機系統對生產過程進行控制的實現需要的基礎是非常多的，比如它要求后臺軟件具有實時數據采集、跟蹤、模型計算等。為此，后臺軟件的設計應該進一步細分為多個模塊，這些模塊主要包括MES數據通訊、基礎自動化數據通訊等。不同的模塊分別讓不同的功能得以實現，最后通過各個模塊之間的配合來實現整個控制系統的功能。并且這種模塊化的設計還有一個明顯的優點，那就是當系統軟件需要進行維護調整時，只需要對其中需要調整的模塊進行調整即可，而不用對整個系統軟件進行修改，這樣就大大減少后期維護調整的工作量。與此同時，通過多個功能模塊在多任務的系統平臺上運行，也能大大增加了控制系統對指令的響應速度。而正是因為這種多模塊的設計方式需要確保各模塊之間相互協調地工作，所以應用了異步信息處理的MSMQ消息驅動機制，以此來保證整個系統軟件在運行過程中的完整性。
在后臺軟件里，模型計算往往需要對實時數據進行大量調用，并通過高頻率的計算來對控制對象的生產情況進行實時反映。當模型軟件對數據庫的訪問頻率較高時，系統的實時性就會有明顯地降低，并且由于檢索數據量的龐大，內存和CPU資源也會被大大耗費，如果不能有效進行解決，甚至有可能因此造成整個系統的崩潰。為此，這里運用了.NET REMOTING 技術，通過該技術的運用來開發內存數據實時共享平臺軟件，能夠很大程度上提高控制系統的實時性和穩定性。在這個內存數據實時共享平臺軟件中，數學模型模塊以及數據采集跟蹤模塊的數據交流都在這里進行，而不用單獨訪問磁盤數據庫。所以通過這樣的方式，能夠有效減少對系統資源的占用，確保了控制系統軟件的平均內存占用率在50%以下，從而讓各模塊都能穩定可靠地運行。
3 軟件架構的工程應用
這種工業過程控制計算機系統的軟件架構目前已經被廣泛運用到實際的工業生產過程中，以下是該系統軟件架構在工業生產實踐中的兩個運用案例。
3.1 案例1
圖3-1所示為某加熱爐的過程控制計算機系統軟件架構，該軟件架構目前已經被廣泛運用到許多加熱爐工程實踐當中，其表現出的功能性能十分優異，運行穩定可靠，使用效果良好。
3.2 案例2
圖3-2所示為某原料場過程控制計算機系統的軟件架構，這一軟件架構在工程實際中的運用同樣十分廣泛，效果良好。
4 結語
通過模塊化、分層式設計出的工業過程控制計算機系統的軟件架構，在運行過程中更加穩定可靠，且對CPU和內存資源的占用較小。在實時性、可維護性以及拓展性等方面的表現同樣十分優異。在軟件的后期維護方面，由于采用了模塊化的設計方式，所以無需對整個軟件進行修改，只需要有針對性地對某一模塊進行修改即可。所以，這是一種維護成本較低并且開放性較高的軟件架構。
參考文獻
[1]（美）Jeffrey Richter著，李建忠譯 框架程序設計（修訂版）.[M].北京：清華大學出版社，2010.
[2]（美）內格爾等編著，李敏波譯.C#高級編程（第4版）.[M].北京：清華大學出版社，2012.
關鍵詞：數據采集模塊；廢水處理系統；工業控制計算機
中圖分類號：X703文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）09-0016-02
隨著科技發展的日新月異，工業控制計算機的應用范圍越來越廣，筆者在某水質凈化中心使用數據采集模塊進行數據采集及工業控制計算機來進行系統工藝的自動控制，該自控系統能準確、快速地實現工藝控制要求，受到了客戶的廣泛好評。
一、廢水處理系統的工藝及自控要求
某水質凈化中心位于廣東省佛山市，是一家日處理達20000m3的大型針織廢水處理中心。其工藝如圖1所示：
針織廢水匯入集水井后，由于廢水呈堿性、在這需要投加濃硫酸中和，使其PH值在7～8之間，因此在集水井設有PH值檢測，根據PH值的大小來調節加酸閥的開度。另外在集水井還設有設置了超聲波液位檢測，通過檢測集水井液位的高度來控制開啟提升泵的數量。廢水通過提升泵后進入調節池，由于廢水的水溫進入生化池之前要嚴格的控制溫度，因此在調節池中設有降溫塔，根據調節池的溫度來控制循環冷卻泵開啟的數量，廢水調節后進入
生化池，經過一系列生化處理后，達到排放。
二、控制方案
為了能準確、快速地實現系統的工藝控制要求，在這里筆者選用了工業控制計算機及其數據采集模塊。其系統圖如圖2所示：
全部電動機采用工業控制計算機進行自動控制，電動機的故障信號以及其它的控制信號進入工業控制計算機，通過內部運算程序發出的指令去自動控制電動機的開、停。一次檢測元件檢測的信號通過變送器轉變為4～20mA的標準信號輸入計算機中，根據工藝的控制要求，模擬量控制經D/A模塊輸出4～20mA信號自動控制執行機構運行，選用組態王6.5組態監控軟件能使其工藝控制要求得以實現。其系統配置如圖3所示：
在計算機屏幕上可以顯示整個系統的模擬流程圖、參數的棒圖、趨勢圖，電動機的開、停信號、事故報警等。通過打印機打印用戶報表，通過鍵盤可以設定、修改運行參數，從而實現水處理系統的自動化控制?，F以調節池溫度信號來控制循環冷卻泵為例來談談其自動控制原理，其系統流程圖如圖4所示：
三、軟件編程
通過其程序框圖，可進行軟件編程來達到控制要求，程序如下：
main()
{
if(溫度≥50℃)
{循環冷卻泵1=1；循環冷卻泵2=1；循環冷卻泵3=1； }
if (溫度≥40℃&溫度
{循環冷卻泵1=1；循環冷卻泵2=1；循環冷卻泵3=0； }
if (溫度≥35℃&溫度
{循環冷卻泵1=1；循環冷卻泵2=0；循環冷卻泵3=0； }
if (溫度≤33℃)
{循環冷卻泵1=0；循環冷卻泵2=0；循環冷卻泵3=0； }
}
【關鍵詞】驅潮系統 變電站 端子箱 物聯網 智能電網
1 背景介紹
1.1 驅潮系統現狀
端子箱作為變電站設備之間的電氣回路交匯點，其運行環境好壞對變電站設備安全穩定運行有舉足輕重的影響。為了保證箱體的防潮和干燥，每個端子箱內必定配有一套簡易驅潮系統，它由溫濕度傳感器、驅潮控制器、加熱板組成。通過傳感器檢測箱體內的溫度、濕度，當溫度、濕度達到設定閾值即啟動或停止加熱板工作，實現驅潮。
然而，傳統的驅潮手段存在以下問題：
（1）人工巡視勞動量大
目前變電站普遍無人值守，每月巡視1次，每次需要2至3人檢查端子箱內驅潮系統，而端子箱數目至少是檢查人數的10倍以上。傳統驅潮系統無自我監測的功能，僅能通過人工巡視的方式逐個查看，效率低下且人工勞作量大。
（2）無法快速準確定位故障
依靠肉眼觀察狀態指示燈和熱成像儀測溫，不便于快速判斷故障所在。一般將驅潮控制器設定為自啟動，檢查時必須通過按下加熱按鈕或對傳感器噴霧的方法強制觸發設定條件，若驅潮控制器能夠正常啟動，再進一步判斷傳感器、加熱板是否完好，通常需要約5分鐘的時間。
（3）箱體內凝露現象屢見不鮮
南方地區空氣濕度大，因箱體設計、密封措施老化和質量等問題，容易在箱體內形成凝露和水珠。在端子箱的設計上，由于沒有統一的驅潮規范，有的安裝加熱器或排風扇，有的加大通風排氣孔等，形式多樣。因對其凝露機理片面理解，這些設計不僅無法降低端子箱內的濕度，而且可能還會適得其反，導致端子箱內二次元件銹蝕發霉，甚至造成直流接地、繼電器誤動等問題，威脅電網安全運行[1]。
1.2 驅潮系統信息集成化需求
隨著通信技術的發展，物聯網技術正在普及深入生活的方方面面。物聯網實現了物體與物體、物體與人之間的通信，其通過傳感數據采集、信息通信等技術，提高了各行業的生產效能和信息服務水平，典型應用主要有智慧庫房系統、智慧家居、智慧城市照明、智慧物流等[2-4]。
電網是由輸電線路和變電站組成的能源大網，其管理正面臨與通信技術相互結合的轉型。智能電網作為物聯網的重要應用，得到了世界各國的高度重視。該技術的應用不僅能有效整合電力系統基礎設施資源，而且還能大幅提高電力系統信息化水平和安全運行水平，保證可靠供電及優質服務水平[5-6]。
根據傳統端子箱驅潮系統存在的疑難雜癥[7-10]，提出基于物聯網技術的端子箱驅潮系統，以滿足下列需求：
（1）變革端子箱驅潮系統的管理模式。通過信息化手段提高管理效率，減少人工勞動工作量。
（2）增強端子箱驅潮系統自我監測功能。通過站端主控系統對端子箱內環境數據和各模塊狀態統計分析，實現系統故障快速診斷定位。
（3）改善端子箱箱內環境指標。通過空氣循環技術保持箱體內部干燥，有效保障二次元件功能和使用壽命。
2 系統設計方案
2.1 系統結構介紹
文獻[7]和[8]提出使用通信網絡對端子箱內驅潮元件運行狀態進行在線監測的設想，但仍沿用傳統加熱板驅潮的模式；文獻[9]和[10]提出加裝通風裝置，實現端子箱內空氣流動排出水汽保持干燥的設想，做法是在每個端子箱內頂部安裝一個半導體制冷除濕器，遺憾之處在于該元件成本高且空間占用大。借鑒以上設想的優勢與不足，本文提出基于物聯網技術的端子箱驅潮系統。
該系統主要由工業除濕機、溫濕度監控成套裝置、無線模塊、工業控制計算機、后臺服務器（上級系統）等設備組成，工業除濕機與各端子箱之間通過管道相連，利用空氣循環的方法實現集中式驅潮?；谖锫摼W技術的端子箱驅潮系統結構圖如圖1所示：
圖1 基于物聯網技術的端子箱驅潮系統結構圖
（1）工業除濕機：由工業控制計算機控制，循環各個端子箱箱體內空氣，集中處理水汽和雜質，通過排水管將水汽排出。
（2）溫濕度監控成套裝置：由工業控制計算機控制，組成元件有溫濕度控制模塊、傳感器、小型軸流風機，滿足一定條件啟動驅潮功能，防止凝露。
（3）無線模塊：溝通溫濕度監控成套裝置和工業控制計算機，將定期采集的溫濕度數據上傳，供工業控制計算機分析決策；接收工業控制計算機發送的指令，驅動溫濕度監控成套裝置運作。
（4）工業控制計算機：作為系統主腦而存在，具備分析、控制、通信、報警等功能，智能化協調各個部件靈活運作。
（5）后臺服務器：通過光纜與工業控制計算機相連，提供人機對話界面，由Access數據庫存儲不同箱體參數及溫濕度數據。接入互聯網系統，通過Web Service技術實現外部訪問和數據共享。
（6）主控箱：放置工業控制計算機、工業除濕機、集成線路、通風管道的容器。
2.2 主要功能描述
（1）ZigBee無線網絡技術應用
ZigBee是一種用于控制和監視各種系統的低數據速率、低功耗聯網的無線標準，擬應用于環境控制系統、安全系統、工業傳感器以及醫療監控系統等傳輸數據量少、負載周期短的系統。在需要監控的端子箱中，各安裝一套溫濕度監控成套裝置對變電站各端子箱的溫濕度數據24小時不間斷監測、控制、越限報警、存儲和訪問。溫濕度監控成套裝置包含溫濕度控制模塊1個、傳感器2個、小型軸流風機2個。其中，風機A可逆時針旋轉，風機B可順時針旋轉，受控于溫濕度控制模塊，輔助促進箱體內空氣流動。溫濕度監控成套裝置與工業控制計算機之間由ZigBee無線網絡構成通信鏈路，實現溫濕度數據上傳、參數設置、指令接收和反饋。
（2）工業控制計算機信息化管理平臺
采用集中管理方式，采集和顯示各個端子箱的溫濕度數據，可靈活設置溫濕度控制范圍，對溫濕度越限、各站元件故障等事件進行記錄和報警。每分鐘采集各個端子箱溫濕度數據1次，保存于工業控制計算機ROM；數據分析完畢即向各個溫濕度控制模塊發送指令。
（3）基于Web Service遠程方法調用
工業控制計算機數據與后臺服務器通過光纜+光電轉換器模式實現數據同步，使用相同的人機交互程序接入Internet。后臺服務器每5分鐘1次從工業控制計算機ROM讀取數據保存入本地Access數據庫。通過Web Service組件即可實現系統間的數據共享，解決不同局域網所采用的通信標準、平臺和技術不同帶來的困難[11]，只需要訪問固定IP，即可通過不同電腦終端訪問后臺服務器數據庫，便于遠程監控，具備良好的開放性和可擴展性。
3 現場勘查和設備選型
3.1 現場勘查
根據需求，選定某220kV變電站作為試點，現場勘查當地的地理位置、環境特征、端子箱位置分布，可得到以下信息：
（1）地理位置：坐標（北緯23°，東經107°），四面環山，附近有一條江河。
（2）環境特征：常年環境溫度5℃～37℃，濕度50%～90% RH。周圍均為強電場環境，存在電磁波干擾。
（3）端子箱位置分布：相同電壓等級設備區端子箱水平排列，220kV設備區端子箱相鄰間隔12m，共10個，首尾直線跨度110m；110kV設備區端子箱相鄰間隔6.5m，共15個，首尾直線跨度91m。
3.2 設備選型
根據現場勘查信息進行建模設計，確定ZigBee網絡拓撲結構、設備擺放位置、設備類型和參數等。
（1）ZigBee網絡拓撲
結合各個端子箱位置分布，決定采用星型拓撲結構，這種結構主要由中心節點和終端節點組成，適合實時性要求高、節點數目少的情況。其中：
中心節點：在星型網絡中，所有通信由該節點發起，它可以和任何一個終端節點通信。該類型節點的ZigBee模塊安裝于主控箱內，天線引出室外。
終端節點：受中心節點控制，只能夠和中心節點通信。該類型節點的ZigBee模塊安裝于各個端子箱內，天線引出至箱體外部。
（2）設備類型和參數
所有設備考慮環境氣候影響，選用工業級產品；交流220V電源統一從低壓配電室引出，每個端子箱內提供電源插座，通過交直流轉換充電器給無線模塊供電。主要設備的型號和參數如表1所示：
4 系統功能驗證
基于現場實際和需求定位，為保證設備能在相對良好的環境下持續工作，選擇試點變電站110kV設備區3個密封不嚴的箱體作為測試對象開展研究應用。
預先在實驗室將模塊編號，使用C語言編寫ZigBee無線網絡中心節點與終端節點的通信程序；使用C#語言開發基于框架的服務器終端程序，調試無誤后將設備拿到現場安裝。基于物聯網技術的端子箱驅潮系統安裝位置俯視圖如圖2所示。
具體步驟如下：
（1）啟動站端主控系統和后臺服務器，溫濕度傳感器將定期采集各個端子箱內的溫度和濕度。使用標準溫濕度測量儀作為參考量，校正系統參數。
（2）用噴霧法提高箱體內部濕度，強制滿足驅潮啟動條件，檢驗系統能否自動觸發驅潮功能。確定當各個模塊正常時，運行指示燈亮，告警燈滅，后臺無告警報文。
（3）分別設置3個端子箱驅潮系統工作狀態：測試箱A，僅靠傳統加熱板持續加熱驅潮；測試箱B，不使用任何驅潮手段；測試箱C，接入基于物聯網技術的端子箱驅潮系統，采集濕度數據作為驅潮系統啟動或停止的判斷量（溫度數據僅供參考），當濕度≥45%啟動，當濕度≤40%停止。
（4）抽選2015年3月某日07：00、10：00、13：00、17：00、20：00、23：00這6個時刻對3個測試箱體內部濕度進行監控記錄，同時與大氣濕度做對比，數據如表2所示。
由表2可知，使用傳統加熱板加熱驅潮的測試箱A雖然內部濕度得到一定控制，但是受大氣影響仍然存在明顯波動；不使用任何驅潮手段的測試箱B內部濕度接近大氣濕度；使用基于物聯網技術的端子箱驅潮系統的測試箱C內部濕度得到有效控制，基本穩定在設定的閾值附近，驅潮效果好。
5 結束語
根據當前端子箱驅潮系統存在的問題及發展需求，提出基于物聯網技術的端子箱驅潮系統。鑒于測試箱C的良好效果，目前已將驅潮管道連通至測試箱A和B，經過較長時間運行驗證，加裝新驅潮系統的3個箱體均能有效保持干燥，未再出現凝露現象，即使大雨后滲水也能迅速干燥。而且當該系統某元件出現問題時，后臺也能及時告警，從而節約查找故障時間，提高系統智能化程度。
下一步，將敷設驅潮管道延伸至110kV設備區所有端子箱，檢驗集中式驅潮對較遠距離端子箱的空氣循環能力；同時，將后臺服務延伸至手機終端，借助移動LTE網絡實現信息高速、高效傳遞，優化人機對話服務。
目前，物聯網技術在智能電網中的主要應用是無線抄表、輸電線路狀態在線監測。本文提出的基于物聯網技術的端子箱驅潮系統的成功應用，將為物聯網技術在變電站中的應用提供又一新的參考依據，符合未來智能電網的建設發展趨勢。
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