现场总线基础技术分析的论文

现场总线基础技术分析的论文（共7篇）

现场总线基础技术分析的论文 篇1

一般把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS——现场总线控制系统。人们一般把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代，把 4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代，把数字计算机集中式控制系统称为第三代，而把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代。现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统，一方面，突破了DCS系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷;另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。可以说，开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。

现场总线技术在历经了群雄并起，分散割据的初始阶段后，尽管已有一定范围的磋商合并，但至今尚未形成完整统一的国际标准。其中有较强实力和影响的有:FoudationFieldbus(FF)、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline等。它们具有各自的特色，在不同应用领域形成了自己的优势。本文将在简要描述现场总线技术特点的基础，紧扣系统的可靠性、实用性等，介绍现场总线网络结构、体系结构等关键技术及目前较为流行的几种有实力的现场总线技术的现状，最后阐述现场总线的发展趋势与技术展望。

一、现场总线的技术特点

1、系统的开放性。开放系统是指通信协议公开，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换，现场总线开发者就是要致力于建立统一的工厂底层网络的开放系统。这里的开放是指对相关标准的一致、公开性，强调对标准的共识与遵从。一个开放系统，它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连。一个具有总线功能的现场总线网络系统必须是开放的，开放系统把系统集成的权利交给了用户。用户可按自己的需要和对象把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。

2、互可操作性与互用性，这里的互可操作性，是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。

3、现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。

4、系统结构的高度分散性。由于现场设备本身已可完成自动控制的基本功能，使得现场总线已构成一种新的全分布式控制系统的体系结构。从根本上改变了现有DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了可靠性。

5、对现场环境的适应性。工作在现场设备前端，作为工厂网络底层的现场总线，是专为在现场环境工作而设计的，它可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干扰能力，能采用两线制实现送电与通信，并可满足本质安全防爆要求等。

二、现场总线的优点

由于现场总线的以上特点，特别是现场总线系统结构的简化，使控制系统的设计、安装、投运到正常生产运行及其检修维护，都体现出优越性。

1、节省硬件数量与投资。由于现场总线系统中分散在设备前端的智能设备能直接执行多种传感、控制、报警和计算功能，因而可减少变送器的数量，不再需要单独的控制器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号调理、转换、隔离技术等功能单元及其复杂接线，还可以用工控PC机作为操作站，从而节省了一大笔硬件投资，由于控制设备的减少，还可减少控制室的占地面积。

2、节省安装费用。现场总线系统的接线十分简单，由于一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设备，因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少，连线设计与接头校对的工作量也大大减少。当需要增加现场控制设备时，无需增设新的电缆，可就近连接在原有的电缆上，既节省了投资，也减少了设计、安装的工作量。据有关典型试验工程的测算资料，可节约安装费用60%以上。

3、节省维护开销。由于现场控制设备具有自诊断与简单故障处理的能力，并通过数字通将相关的诊断维护送往控制室，用户可以查询所有设备的运行，诊断维护，以便早期分析故障原因并快速排除。缩短了维护停工时间，同时由于系统结构简化，连线简单而减少了维护工作量。

4、用户具有高度的系统集成主动权。用户可以自由选择不同厂商所提供的设备来集成系统。避免因选择了某一品牌的产品被“框死”了设备的选择范围，不会为系统集成中不兼容的协议、接口而一筹莫展，使系统集成过程中的主动权完全掌握在用户手中。

5、提高了系统的准确性与可靠性。由于现场总线设备的智能化、数字化，与模拟信号相比，它从根本上提高了测量与控制的准确度，减少了传送误差。同时，由于系统的结构简化，设备与连线减少，现场仪表内部功能加强:减少了信号的往返传输，提高了系统的工作可靠性。此外，由于它的设备标准化和功能模块化，因而还具有设计简单，易于重构等优点。

三、典型现场总线简介

1、基金会现场总线

基金会现场总线，即FoudationFieldbus，简称FF，这是在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景的技术。其前身是以美国Fisher-Rousemount公司为首，联合Foxboro、横河、ABB、西门子等80家公司制订的ISP协议和以 Honeywell公司为首，联合欧洲等地的150家公司制订的WordFIP协议。屈于用户的压力，这两大集团于1994年9月合并，成立了现场总线基金会，致力于开发出国际上统一的现场总线协议。它以ISO/OSI开放系统互连模型为基础，取其物理层、数据链路层、应用层为FF通信模型的相应层次，并在应用层上增加了用户层。

基金会现场总线分低速H1和高速H2两种通信速率。H1的传输速率为3125Kbps，通信距离可达1900m，可支持总线供电，支持本质安全防爆环境。H2的传输速率为1Mbps和2.5Mbps两种，其通信距离为750m和500m。物理传输介质可支持比绞线、光缆和无线发射，协议符合IEC1158-2标准。其物理媒介的传输信号采用曼彻斯特编码，每位发送数据的中心位置或是正跳变，或是负跳变。正跳变代表 0，负跳变代表1，从而使串行数据位流中具有足够的定位，以保持发送双方的时间同步。接收方既可根据跳变的极性来判断数据的“1”、“0”状态，也可根据数据的中心位置精确定位。

为满足用户需要，Honeywell、Ronan等公司已开发出可完成物理层和部分数据链路层协议的专用芯片，许多仪表公司已开发出符合FF协议的产品，1总线已通过a测试和β测试，完成了由13个不同厂商提供设备而组成的FF现场总线工厂试验系统。2总线标准也已经形成。

10月，在芝加哥举行的ISA96展览会上，由现场总线基金会组织实施，向世界展示了来自40多家厂商的70多种符合 FF协议的产品，并将这些分布在不同楼层展览大厅不同展台上的FF展品，用醒目的橙红色电缆，互连为七段现场总线演示系统，各展台现场设备之间可实地进行现场互操作，展现了基金会现场总线的成就与技术实力。

2、LonWorks

LonWorks是又一具有强劲实力的现场总线技术，它是由美国Ecelon公司推出并由它们与摩托罗拉、东芝公司共同倡导，于1990年正式公布而形成的。它采用了ISO/OSI模型的全部七层通协议，采用了面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置，其通速率从300bps至15Mbps不等，直接通信距离可达到2700m，支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电源线等多种通信介质，并开发相应的本安防爆产品，被誉为通用控制网络。

LonWorks技术所采用的LonTalk协议被封装在称之为Neuron的芯片中并得以实现。集成芯片中有3个8位CPU;一个用于完成开放互连模型中第1～2层的功能，称为媒体访问控制处理器，实现介质访问的控制与处理;第二个用于完成第3～6层的功能，称为网络处理器，进行网络变量处理的寻址、处理、背景诊断、函数路径选择、软件计量时、网络管理，并负责网络通信控制、收发数据包等;第三个是应用处理器，执行操作系统服务与用户代码。芯片中还具有存储缓冲区，以实现 CPU之间的传递，并作为网络缓冲区和应用缓冲区。如Motorola公司生产的神经元集成芯片MC143120E2就包含了2KRAM和 2KEEPROM。

LonWorks技术的不断推广促成了神经元芯片的低成本，而芯片的低成本又返过来促进了LonWorks技术的推广应用，形成了良好循环，据Ecelon公司的有关资料，到197月，已生产出500万片神经元芯片。

LonWorks公司的技术策略是鼓励各OEM开发商运用LonWorks技术和神经元芯片，开发自己的应用产品，据称目前已有2600多家公司在不同程度上卷入了LonWorks技术:1000多家公司已经推出了LonWorks产品，并进一步组织起LonWark互操作协会，开发推广LonWorks技术与产品。它被广泛应用在楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、运输设备、工业过程控制等行业。为了支持LonWorks与其它协议和网络之间的互连与互操作，该公司正在开发各种网关，以便将LonWorks与以太网、FF、Modbus、DeviceNet、Profibus、Serplex等互连为系统。

另外，在开发智能通信接口、智能传感器方面，LonWorks神经元芯片也具有独特的优势，

LonWorks技术已经被美国暖通工程师协会ASRE定为建筑自动化协议BACnet的一个标准。根据刚刚收到的消息，美国消费电子制造商协会已经通过决议，以LonWorks技术为基础制定了EIA-709标准。

这样，LonWorks已经建立了一套从协议开发、芯片设计、芯片制造、控制模块开发制造、OEM控制产品、最终控制产品、分销、系统集成等一系列完整的开发、制造、推广、应用体系结构，吸引了数万家企业参与到这项工作中来，这对于一种技术的推广、应用有很大的促进作用。

3、Profibus

Profibus 是作为德国国家标准DIN19245和欧洲标准prEN50170的现场总线。ISO/OSI模型也是它的参考模型。由Profibus-Dp、 Profibus-FMS、Profibus-PA组成了Profibus系列。DP型用于分散外设间的高速传输，适合于加工自动化领域的应用。FMS意为现场规范，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等一般自动化，而PA型则是用于过程自动化的总线类型，它遵从IEC1158-2标准。该项技术是由西门子公司为主的十几家德国公司、研究所共同推出的。它采用了OSI模型的物理层、数据链路层，由这两部分形成了其标准第一部分的子集，DP型隐去了3～7层，而增加了直接数据连接拟合作为用户接口，FMS型只隐去第3～6层，采用了应用层，作为标准的第二部分。PA型的标准目前还处于制定过程之中，其传输技术遵从IEC1158-2标准，可实现总线供电与本质安全防爆。

Porfibus支持主—从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。主站具有对总线的控制权，可主动发送。对多主站系统来说，主站之间采用令牌方式传递，得到令牌的可在一个事先规定的时间内拥有总线控制权，共事先规定好令牌在各主站中循环一周的最长时间。按Profibus的通信规范，令牌在主站之间按地址编号顺序，沿上行方向进行传递。主站在得到控制权时，可以按主—从方式，向从站发送或索取，实现点对点通信。主站可采取对所有广播，或有选择地向一组广播。

Profibus的传输速率为 96～12kbps最大传输距离在12kbps时为1000m，15Mbps时为400m，可用中继器延长至10km。其传输介质可以是双绞线，也可以是光缆，最多可挂接127个。

4、CAN

CAN是控制网络ControlAreaNetwork的简称，最早由德国BOSCH 公司推出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信。其总线规范现已被ISO国际标准组织制订为国际标准，得到了Motorola、Intel、 Philips、Siemens、NEC等公司的支持，已广泛应用在离散控制领域。

CAN协议也是建立在国际标准组织的开放系统互连模型基础上的，不过，其模型结构只有3层，只取OSI底层的物理层、数据链路层和顶上层的应用层。其信号传输介质为双绞线，通信速率最高可达 1Mbps/40m，直接传输距离最远可达10km/kbps，可挂接设备最多可达110个。

CAN的信号传输采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，因而传输时间短，受干扰的概率低。当节点严重错误时，具有自动关闭的功能以切断该节点与总线的联系，使总线上的其它节点及其通信不受影响，具有较强的抗干扰能力。

CAN支持多主方式工作，网络上任何节点均在任意时刻主动向其它节点发送，支持点对点、一点对多点和全局广播方式接收/发送数据。它采用总线仲裁技术，当出现几个节点同时在网络上传输时，优先级高的节点可继续传输数据，而优先级低的节点则主动停止发送，从而避免了总线冲突。

已有多家公司开发生产了符合CAN协议的通信芯片，如Intel公司的82527，Motorola公司的 MC68HC05X4，Philips公司的82C250等。还有插在PC机上的CAN总线接口卡，具有接口简单、编程方便、开发系统价格便宜等优点。

5、HART

HART是HighwayAddressableRemoteTransduer的缩写。最早由Rosemout公司开发并得到 80多家著名仪表公司的支持，于1993年成立了HART通信基金会。这种被称为可寻址远程传感高速通道的开放通信协议，其特点是现有模拟信号传输线上实现数字通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中工业过程控制的过渡性产品，因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力，得到了较好的发展。

HART 通信模型由3层组成:物理层、数据链路层和应用层。物理层采用FSK技术在4～20mA模拟信号上迭加一个频率信号，频率信号采用Bell202国际标准;数据传输速率为1200bps，逻辑“0”的信号频率为2200Hz，逻辑“1”的信号传输频率为1200Hz。

数据链路层用于按 HART通信协议规则建立HART格式。其构成包括开头码、显示终端与现场设备地址、字节数、现场设备状态与通信状态、数据、奇偶校验等。其数据字节结构为1个起始位，8个数据位，1个奇偶校验位，1个终止位。应用层的作用在于使HART指令付诸实现，即把通信状态转换成相应的。它规定了一系列命令;按命令方式工作。它有3类命令，第一类称为通用命令，这是所有设备理解、执行的命令;第二类称为一般行为命令，它所提供的功能可以在许多现场设备中实现，这类命令包括最常用的现场设备的功能库;第三类称为特殊设备命令，以便在某些设备中实现特殊功能，这类命既可以在基金会中开放使用，又可以为开发此命令的公司所独有。在一个现场设备中通常可发现同时存在这3类命令。HART支持点对点主从应答方式和多点广播方式。按应答应方式工作时的数据更新速率为2～3次 /s，按广播方式工作时的数据更新速率为3～4次/s，它还可支持两个通信主设备。总线上可挂设备数多达15个，每个现场设备可有256个变量，每个最大可包含4个变量。最大传输距离3000m，HART采用统一的设备描述语言DDL。现场设备开发商采用这种标准语言来描述设备特性，由HART基金会负责登记管理这些设备描述并把它们编为设备描述字典，主设备运用DDL技术，来理解这些设备的特性参数而不必为这些设备开发专用接口。但由于这种模拟数字混信号制，导致难以开发出一种能满足各公司要求的通信接口芯片。HART能利用总线供电，可满足本安防爆要求。

6、RS-485

尽管RS-485不能称为现场总线，但是作为现场总线的鼻祖，还有许多设备继续沿用这种通协议。采用RS-485通具有设备简单、低成本等优势，仍有一定的生命力。以RS-485为基础的OPTO-22命令集等也在许多系统中得到了广泛的应用。

四、现场总线技术展望与发展趋势

发展现场总线技术已成为工业自动化领域广为注的焦点课题，国际上现场总线的研究、开发，使测控系统冲破了长期封闭系统的禁锢，走上开放发展的征程，这对我国现场总线控制系统的发展是个极好的机会，也是一次严峻的挑战。现场总线技术是控制、计算机、通技术的交叉与集成，涉及的内容十分广泛，笔者认为应不失时机地抓好我国现场总线技术与产品的研究与开发。自动化系统的网络化是发展的大趋势，现场总线技术受计算机网络技术的影响是十分深刻的。现在网络技术日新月异，发展十分迅猛，一些具有重大影响的网络新技术必将进一步融合到现场总线技术之中，这些具有发展前景的现场总线技术有:智能仪表与网络设备开发的软硬件技术;组态抗术，包括网络拓扑结构、网络设备、网段互连等;网络管理技术，包括网络管理软件、网络数据操作与传输;人机接口、软件技术;现场总线系统集成技术。现场总线属于尚在发展之中的技术，我国在这一技术领域还刚刚起步，了解国际上该项技术的现状与发展动向，对我国相关行业的发展，对自动化技术、设备的更新，无疑具有重要的作用。总体说来，自动化系统与设备将朝着现场总线体系结构的方向前进，这一发展趋势是肯定的。既然是总线，就要向着趋于开放统一的方向发展，成为大家都遵守的标准规范，但由于这一技术所涉及的应用领域十分广泛，几乎覆盖了所有连续、离散工业领域，如过程自动化、制造加工自动化、楼半自动化、家庭自动化等等。大千世界，众多领域，需求各异，一个现场总线体系下可能不止容纳单一的标准。另外，从以上介绍也可以看出，几大技术均具有自己的特点，已在不同应用领域形成了自己的优势。加上商业利益的驱使，它们都各自正在十分激烈的市场竞争中求得发展。有理由认为:在从现在起的未来10a内，可能出现几大总线标准共存，甚至在一个现场总线系统内，几种总线标准的设备通过路由网关互连实现共享的局面。在连续过程自动化领域内，今后10a内，FF基金会现场总线将成为主流发展趋势，LonWorks将成为有力的竞争对手，HART作为过渡性产品也能有一定的市场。这3种技术是从这一领域的工业需求出发，其用户层的各种功能是专业连续过程设计的，而且充分考虑到连续工业的使用环境，如支持总线供电，可满足本质安全防爆要求等。另外，FF基金会几乎集中了世界上主要自动化仪表制造商;LonWorks形成了全面的分工合作体系。这些因素对成为这一领域的主流技术是十分关键的。

由于HART建立在目前广泛采用的模拟系统之上，它可以充分照顾到现有设备和已有投资的效益，技术上也充分考虑连续过程使用环境的需要。目前它已经占有一定的市场份额，其技术本身还在不断完善与更新，如提高传输速率等。目前国外HART仪表的市场份额还在不断增长，呈上升趋势，但是它毕竟是过渡性产品，其生存周期不会很长。国内则由于很多项目都是新项目，所以对兼容性的考虑较少，而对先进性的考虑较多，相信HART在国内的市场份额不会很大。国内市场与国外市场会有比较大的差异。一方面国外市场上占优势的产品会不断渗透到国内;另一方面，由于国内厂商的规模相对较小，研发能力较差，更多的是依赖技术供应商的支持，比较容易受现场总线技术供应商对国内的支持和市场推广力度的影响。国内目前仅LonWorks技术有实质性的市场活动，所以大部分国内厂商将首先将接受LonWorks技术。尽管FF号称仪器仪表行业的未来标准，但是由于没有明确的市场策略和在国内的积极的市场活动，市场份额将会受到很大影响。而且事实表明，所有的现场总线基金会会员在研制符合FF标准的同时，都同时推出采用LonWorks技术的应用，由此可见LonWorks技术的生命力十分顽强。在离散制造加工领域，由于行业应用的特点和历史原因，其主流技术会有一些差别。Profibus和CAN在这一领域具有较强的竞争力。他们已经在这一领域形成了自己的优势。

在楼宇自动化、家庭自动化、智能通信产品等方面，LonWorks则具有独特的优势。由于LonWorks技术的特点，在多样化控制系统的应用上将会有较大的发展。

现场总线基础技术分析的论文 篇2

我台新安装的新型大功率短波转动天线是我国自行研制的新型大功率、全频段 (5.9-26.1MHz) 、全方位 (360°方位角) 覆盖的短波转动天线, 天线高78m, 总重308.8吨, 由转动天线基础、钢结构和塔桅结构、机械传动机构、天馈线系统网络、转动天线控制系统等部分组成。

转动天线安装在发射机房的上方, 其基础采用的是钢筋混凝土结构, 俯视呈正方形状 (19m×19m) , 浇筑面积约361m2, 浇筑厚度约2.4m, 基础四周是0.5m厚的减力墙, 重量约2000吨左右, 属于超大体积钢筋混凝土基础。由于地质条件、载荷条件、施工材料以及外界其它因素的多方影响, 同时混凝土内部固相、气相、液相的相互作用, 导热过程、水分转移、蒸发过程以及内部空隙、微裂等客观问题的存在, 很难单纯从理论上预测其温度变化规律, 而且理论预测值也不可能全面反映工程各种因素的变化, 因此, 对钢筋混凝土结构进行现场监测是不可或缺的环节。

为了准确地掌握混凝土基础内部温度变化情况, 及时有效地控制其温度, 我们利用科学的手段, 自主开发设计了基于单总线的混凝土多点测温系统, 该系统可以准确的采集和记录各个温度监测点的温度, 提示各种温度异态, 生成温度变化周期曲线, 有效地保障了混凝土施工的工程质量。

2 总体方案设计

2.1 基本要求

图1为转动天线基础多点测温系统整体示意图, 对该系统设计的基本要求如下:

(1) 测温分布:基础内部单层分布7个测温点, 三层共计21点;基础表面1个测温点;环境温度1个测温点 (参见图1) 。

(2) 测温范围:0-100℃。

(3) 测温精度:±0.5℃。

(4) 测温距离:温度传感器远端距离>30m。

(5) 基本功能:数据采集、解析及无线传输, 数据显示、存储及打印, 温度预警及告警, 温度周期曲线绘制等。

2.2 系统基本结构

转动天线基础单总线多点测温系统主要由温度传感器、温度采集及巡检模块、串口服务器、无线路由器和远程软件监测平台等部分构成。

转动天线基础厚度约2.4m, 距离地表之上, 每隔60cm布置一层温度传感器, 共计3层, 如图1剖面图所示, 单层温度传感器布局示意图如图2所示。每层7个温度采集点的传感器并联接入数据总线, 送至温度采集及巡检模块。温度采集及巡检模块根据传感器的地址来解析数据, 实时循环扫描显示, 同时数据可通过通信链路传送至远程监测终端, 通过远程监测软件平台进行显示和统计分析。

2.3 系统硬件部分

转动天线基础单总线多点测温系统硬件主要包括温度传感器、温度采集及巡检模块、通信链路和远程监测终端等, 其整体结构可参见图1所示。

2.3.1 温度传感器

在本系统中, 我们选用的是美国DAL-LAS公司的DS18B20型单线数字温度传感器。在具体施工中, 我们采用不锈钢封装外壳、单线通信方式和寄生电源供电模式。该传感器支持多点组网, 简化了分布式温度传感的应用, 便于实现多点测温。

DS18B20型数字温度传感器有4个主要的数据部件, 其内部结构图如图3所示。

(1) 每片DS18B20芯片ROM中都有唯一64位的序列号, 我们可以将其理解为地址序列码, 这样就可以区分挂接在一根总线上的多个DS18B20芯片。

(2) DS18B20芯片中的温度灵敏元件负责采集温度数据。以我们选用的12位温度分辨率为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供, 其中高5位为符号位, 高5位全为0则为正温, 将测到的数值乘以0.0625即可得到实际温度;高5位全为1则为负温, 测到的数值需要取反加1再乘以0.0625即可得到实际温度。例如, +50℃的数字输出为0320H, -50℃的数字输出为FCE0H。

(3) DS18B20型数字温度传感器的内部存储器包括一个高速缓存RAM和一个E2PROM, E2PROM用来存放高温触发器、低温触发器和配置寄存器。

(4) 配置寄存器用来设置分辨率, 出厂设置为12位。

D S18 B 2 0型数字温度传感器测温原理框图如图4所示。DS18B20通过对门导通期间内, 低温度系数振荡器经历的时钟个数来测量温度, 而门导通期由高温度系数振荡器决定。计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。低温度系数振荡器振荡频率不受温度变化的影响, 产生固定频率的脉冲信号给计数器1;而高温度系数振荡器的振荡频率则受温度变化的影响, 其脉冲信号输入计数器2。计数器1是一个减法计数器, 当它减至零时, 温度寄存器加1;计数器2也是一个减法计数器, 若计数器2没有计数至零 (门导通期) , 则计数器1重新预置基数, 继续进行计数, 温度寄存器不断累加, 如此循环直到计数器2计数至零为止, 这时温度寄存器的值即为测量的温度数值。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性, 其输出用于修正计数器1的预设值。

2.3.2 温度采集及巡检模块

温度采集及巡检模块主要由8051单片机、RS485收发器和四位一体数码管构成, 下文我们简称之为温度巡检模块, 其内部结构框图如图5所示。

温度巡检模块的核心部件是单片机, 其选用STC 12C5A32S2型单片机芯片, 封装模式选用LQFP44G贴片封装模式 (见图5) 。该芯片是宏晶科技生产的新一代8051单片机, 具有高速、低功耗和超强抗干扰等特点, 指令代码完全兼容传统8051, 但速度快8-12倍。其内部集成MAX810专用复位电路、2路PWM、8路高速8位A/D转换 (300k/s) 器和44路I/O接口;内部集成1280字节RAM, 支持ISP (在系统可编程) 和IAP (在应用可编程) , 无需编程器, 通过串口 (P3.0/P3.1) 可直接下载用户程序。可利用单片机内部P4SW寄存器设置NA/P4.4、ALE/P4.5、和EX_LVD/P4.6三个端口的第二功能, 通过设置P4SW.4=1将管脚NA/P4.4设置为I/O接口, 通过设置P4SW.5=1将管脚ALE/P4.5设置为I/O接口, 通过设置P4SW.6=1将EX_LVD/P4.6设置为I/O接口。这样, 通过12路I/O接口就可实现对数码管的控制。其中, 8051单片机中, 管脚为29、28、27、26端, 为控制数码管的4个触发端 (见图5) 。MAX485接口芯片支持RS485通信协议, 具有较高的抗干扰能力, 通过控制其接收器使能端口和驱动器使能端口DE (RE为逻辑0时, 芯片处于接收状态;DE处于逻辑1时, 芯片处于发送状态) 即可实现单片机与上位机PC的通信。SM420564型四位一体共阴极数码管用于循环显示传感器温度数据。

2.3.3 单总线多点测温的实现

单总线多点测温的拓扑结构主要有总线型和星型两种。基于工程实际施工情况, 我们选用了总线型结构, 即将多个传感器挂接在一根总线上。考虑到总线驱动能力的要求, 天线基础每层7个温度采集点我们使用一块温度巡检模块, 具体拓扑结构如图6所示, 单层传感器布局示意图参照图2。

选定拓扑结构之后, 就要考虑如何实现寻址和排序的问题。首先, 在将DS18B20型数字温度传感器挂接到数据总线之前, 每7个一组传感器被挂接在一个温度巡检模块上, 通过上位机程序将其序列号存放在单片机E2PROM固定的存储单元中, 这样单片机就可以通过序列号识别同一总线上的多个DS18B20型数字温度传感器, 上位机就可以通过地址对应关系对温度传感器进行编号处理。当温度采集模块需要对总线上多路在线的温度传感器中的某个进行操作时, 首先要发出匹配ROM指令, 接着读取E2PROM中64位序列号, 发送至总线上, 只有与该序列号匹配的DS18B20型温度传感器才会响应单片机的指令。

单总线多点测温流程图如图7所示。根据DS18B20通信协议, 每次读写之前都要对其进行复位操作, 复位成功后, 发送跳过ROM指令, 即启动总线上所有在线的DS18B20型数字温度传感器, 进行温度转换, 然后调用延时程序, 等待温度转换完成, 接着根据DS18B20温度传感器的编号发送匹配ROM指令, 读取温度到缓冲区, 调用温度处理子程序和温度显示子程序, 然后判断此轮循环是否结束, 如果没有结束, 则继续执行下一编号的DS18B20的读取操作;如果结束, 则进入下轮循环过程。

2.4 远程终端软件

远程终端软件我们使用VS2008.NET高级语言开发软件进行设计, 它通过无线链路实现和温度巡检模块的通信, 主要功能包括远程温度监测、数据记录与分析、温度预警及告警等。

2.4.1 软件主流程图

远程终端软件主流程图如图8所示。软件启动后, 首先读取配置文件, 对通信端口和配置参数进行初始化, 接着开始建立通信连接, 若通信连接正常, 则进入Timer循环周期, 对温度数据进行读取、处理、显示和存储等操作。

2.4.2 软件界面

远程终端软件的主界面如图9所示。界面左侧为参数设置区域, 包括串口参数、刷新频率、温度预警值及告警值、统计分析参数等;界面中央区域为温度显示区域, 分三层显示各个温度传感器的温度数据;界面下方为温度统计分析图形显示区域, 分为柱状图模式和曲线图模式两种形式, 统一由界面左侧的控制按键控制。图9中显示的模式即为柱状图显示模式, 通过选择层数, 可显示单层温度分布情况;曲线图模式用于统计分析工作, 详见2.4.3节。

2.4.3 统计分析

在远程终端软件主界面温度统计分析图标区域选择曲线图模式, 接着在主界面左侧参数设置区域, 选择传感器层数、传感器位置和统计区间等参数, 选定参数后, 温度统计分析曲线图就会根据选定的参数, 生成指定传感器在指定时间段内的温度变化曲线。图10显示的是第一层传感器T101某天24小时内温度的变化曲线。通过该曲线就可以比较直观地了解天线基础内部指定区域的温度变化情况。除此之外, 所有的传感器温度统计数据都可在数据库进行打印操作, 用于详细分析和存档使用。

3 结束语

现场总线基础技术分析的论文 篇3

关键词：考古 发掘 临时加固

Abstract：Cultural relics on site of archaeological excavation always receive irreversible damage because of the dramatic changes of air， humidity， temperature， light and other forces； therefore require rescuing protection or temporary reinforcement. Cyclododecane is the commonly used temporary reinforcement materials. It is usually heated to molten and then brushed to the surface of excavated cultural relics； temporary reinforcement layer is formed after solidification. Although able to play a role in temporary reinforcement， cyclododecane suffers from the drawbacks such as expensive price and other unknown side effects； in addition due to its chemical structure without functional group， cyclododecane can’t be chemically modified to achieve adjustable melting point and volatile. We early used menthol， a natural flavor， as a temporary reinforcement materials， and achieved positively results. Compared cyclododecane， menthol has some significant advantages such as cheap， safe and non-toxic， but also has some shortcomings such as a too low melting point and a too high volatility. This project will begin from the chemically modification of menthol， and construct a material library with gradient melting point and volatility. Standard methods and evaluation system of reinforcement experiments will be builded after simulation experiments.

Key Words：Archaeology； Excavation； Temporary reinforcement

刑事犯罪现场的痕迹侦查技术分析 篇4

关键词：刑事犯罪,犯罪现场,痕迹侦查

1刑事犯罪现场的痕迹侦查技术的特征

1.1刑事犯罪现场的痕迹侦查工作, 是要以收集犯罪嫌疑人在犯罪现场所遗留下的犯罪痕迹为重点。办案刑侦人员通过收集到的刑事犯罪现场的痕迹, 通过分类和归纳整个犯罪行为的关联性后, 成为了指证犯罪嫌疑人的有力证据。所以, 刑侦办案人员, 在犯罪现场的收集犯罪痕迹, 就成为了整个刑侦过程中的首要任务。所收集整理出来的所有物证, 进行汇总后, 提供由办案刑侦人员进行分析, 为了侦查工作的顺利进行, 一定要对犯罪现场进行细心地收集整理, 不能马虎了事, 错过了收集到有力证据的时机。

1.2现今的刑事犯罪现场的痕迹侦查工作, 已经随着科学的发展, 涵盖了许多门先进学科的科学技术, 需要物理学、化学、遗传学、法医学甚至于生物学等多门学科知识的综合利用。这样才能有效地进行刑事犯罪现场痕迹现的收集整理, 为整个侦查过程进行科学地分析与判断提供有力证据。

1.3由于刑事犯罪现场的痕迹要转化成直接证据, 需要通过对刑事犯罪现场的痕迹的汇总分析, 在建立了和刑事犯罪有必然联系的前提下, 才可以进行转化成证据的特点, 刑事犯罪现场的痕迹侦查技术, 需要刑侦办案人员进入到犯罪现场进行收集, 把现场犯罪嫌疑人所有有可能遗留下的物证和痕迹进行有序地分类采集和整理, 为提供犯罪证据打下坚实地基础, 可以把收集到的物证和痕迹通过科学技术的分析, 成为指证犯罪嫌疑人犯罪事实的有力证据。

1.4刑事痕迹侦查为犯罪证据的收集打下基础。侦查人员在犯罪现场进行的刑事痕迹侦查工作, 对现场犯罪嫌疑人遗留下的实物或痕迹进行分类归纳、采集和整理, 这些实物物证或者痕迹大都可以成为直接指认犯罪事实的证据。应当说, 刑事犯罪痕迹和证据之间还是有区别的, 犯罪痕迹只有和刑事犯罪行为之间建立了必然的联系, 才可以转化为证据, 而侦查人员的主要工作就是为证据的收集打下基础。

2刑事犯罪现场的痕迹侦查技术工作内容

2.1刑事犯罪现场所遗留下的犯罪嫌疑人的实物必然是刑事犯罪现场犯罪痕迹侦查工作中非常有价值收集对象, 犯罪嫌疑人在进行犯罪行为过程中, 极有可能在刑事犯罪现场遗留下相关犯罪的的实物证据, 例如作案时使用的工具或者作案时使用的物品等, 同时需要注意的是犯罪嫌疑人在刑事犯罪现场犯罪所遗留的味道、血迹等, 通过收集此类的犯罪嫌疑人的实物, 可以成为还原犯罪嫌疑人在犯罪现场的活动以及成为指证犯罪嫌疑人犯罪过程和行为的有力证据, 甚至可以通过收集到的痕迹和实物证据, 分析出犯罪嫌疑人在刑事犯罪现场进行犯罪过程时的心理特征。

2.2通过刑事犯罪现场犯罪痕迹侦查技术, 认真地收集犯罪嫌疑人遗留在犯罪现场的自身遗留物, 例如:指甲、血迹、指纹、脚印, 包括收集可能是犯罪嫌疑人遗留下的烟蒂、水瓶此类带有自身生理特行的痕迹, 可以有效地直接锁定犯罪嫌疑人, 结合现代生物技术, 比如:DNA检测, 检测出每个人独一无二的生理特征, 可以直接成为犯罪嫌疑人在场和锁定犯罪嫌疑人的有效证据, 从而为整个刑事犯罪案件提供有力的的证据。

2.3对于刑事犯罪现场犯罪痕迹收集, 还需要仔细地对犯罪现场印记进全方位的收集整理。进入犯罪现场的通道或者是出入的门窗查看是否有被破坏的痕迹、刑事犯罪现场是否有搏斗的痕迹、刑事犯罪现场是否有刀斧划伤的痕迹、甚至刑事犯罪现场是否有子弹的弹痕等, 这些现场痕迹都是需要侦查人员, 通过仔细对现场的勘查后重要收集的物证内容。这类型的刑事犯罪现场犯罪痕迹能有效地通过侦查人员的分析, 把收集到的物证与犯罪事实进行关联, 起到了还原犯罪过程和事实的作用。

2.4在整个收集刑事犯罪现场犯罪痕迹的工作中, 除了收集和犯罪过程有直接联系的物证、印记、气味、颜色等证据外, 还需要仔细对刑事犯罪现场进行侦查, 收集更多与犯罪行为相关的物质迹象。因为之前发生过的刑事案件中, 有一部分犯罪嫌疑人会对刑事犯罪现场犯进行破坏和处理, 甚至更为重要的犯罪痕迹和物证被犯罪嫌疑人有意地带离刑事犯罪现场犯罪, 所以刑侦查办案人员只是在犯罪现场收集直接的刑事犯罪现场犯罪痕迹, 会难以侦查到更多有价值的线索与痕迹。

3刑事犯罪现场犯罪痕迹利用情况偏低的原因分析

现今刑事犯罪现场犯罪痕迹在案件侦破过程中存在着利用率低的问题, 通过分析, 总结归纳问题存在主要包含其中几个方面:

3.1刑侦办案人员到达犯罪现场后的勘查工作不到位, 对于刑事犯罪现场犯罪痕迹认知底不高。部分办案人员认为, 刑事犯罪现场犯罪痕迹检验结果证据作用不大, 不像传统的特别具有独一生理特征的证据更为直接, 从而致使刑事犯罪现场犯罪痕迹在整个侦破工作中的作用得不到发挥, 耽误了刑事犯罪现场犯罪痕迹工作的发展。

3.2再者刑事犯罪现场犯罪痕迹技术对分析鉴定要求较高, 针对不同类型犯罪嫌疑人遗留下的犯罪现场痕迹需要不同的检验设置, 致使鉴定结果效果不够明显。

4如何提高痕迹检验技术应用水平

4.1注重痕迹检验技术的基层普及, 做好技术开发工作。侦查机关要注意引进高素质人才, 深入研究现代侦查技术, 积极同国内外同行的交流学习力度。同时在实验室建设上加大投入, 对相关人员开展技术培训。对痕迹检验技术合理定位, 经验和实验数据相辅相成, 充分发挥主观能动性, 也要充分发挥痕迹检验技术的优越性, 做好痕迹的后期处理, 实现优势叠加。另外, 要特别注重基层刑侦人员的技术培训工作。

4.2强化基础理论研究, 完善相关法规。目前, 国内对于痕迹检验的研究还只是侧重技术和现场应用, 主要精力放在实际问题探讨上, 基础理论研究没有得到足够重视, 这造成综合侦查流于形式, 刑侦和检验脱节, 案件现场管理混乱。我们可以借鉴美国的经验, 他们在现场刑侦搜索理论方面取得重大进展, 提出了“四方关联理论”、““要素关联理论”等一些富有实践意义的方法论, 并藉此建立了完备的搜索方法体系。法规制定方面, 我们应尽快完善《刑事案件程序规定》、《刑事案件现场勘验检查规则》等规定, 使得规章制度整齐划一。

5结论

在以往的刑事侦查过程中, 警方可以在审前羁押过程中对犯罪嫌疑人进行口供录取, 以此作为警方的重要证据, 因此, 在以往的刑事侦查过程中经常会出现重口供轻侦查的现象。随着我国刑法的修订, 犯罪嫌疑人的沉默权得到法律保护, 这种转变改变了以往重口供轻侦查的现象, 警方人员开始重视实证的提取。痕迹检验技术在刑事侦查中的应用范围日趋广泛。

参考文献

[1]毕瑞芳.论刑事侦查与刑事技术的和谐发展[J].山西师大学报 (社会科学版) , 2010 (S1) .

现场总线基础技术分析的论文 篇5

1 设计要求

汽车焊接生产线智能焊接生产控制系统具有“自动根据订单安排生产计划,多种车型随机混流生产,生产过程控制的程序化、数字化、远程遥控化,生产中自动车型识别和传送、焊装设备运行状况智能故障诊断及报警”等特征。用于实现“年生产纲领20万辆以上,实现3个以上车身产品平台、6种以上车型的柔性生产,柔性主拼焊装台可快速智能切换6种车型、车型切换时间8 s,智能切换定位装置重复精度达±0.05 mm,工位间采用高速传输,设备传输时间5~6 s,白车身高速精确输送设备采用闭环伺服位置传感装置,重复精度达±0.4 mm”等功能。根据此设计要求,应用国产智能机器人、PLC软硬件系统、现场总线技术等设计出一套全线采用基于工业总线技术的自动化智能焊接生产控制系统。

2 工作内容

根据自动化焊装生产线的技术需求,完成焊装生产线的工业总线网络规划、智能柔性生产线物流输送控制系统、生产线调度系统、适用于焊装线主拼台专家系统的设计开发,实现焊装生产线的智能、高速、精确控制,车型信息的准确采集、分析及问题解决。具体工作内容如下。

a.以工业现场总线技术为基础,搭建包括管理层网络、控制层网络以及设备层网络在内的符合实际生产需求的多层、多重工业网络架构,进行智能生产控制系统的整体规划和设计。

b.完成能够实现“包括车间人机交互接口、机器人调度、车身夹具调度、生产计划管理调度等,实现6种车身夹具根据生产计划自由调度,实现主拼台准确、快速切换功能,并满足多车型需要的柔性生产线调度系统软件开发。其软件开发包括RIFD射频识别系统软件的开发、机器人调度系统软件的开发、车身夹具调度管理系统软件的开发、生产计划管理调度系统软件的开发。

c.适用于焊装线主拼台的专家系统软件开发,实现焊装生产线控制系统标准化、模块化。其中包括适应多种车型的控制系统软件的设计和开发、多车型柔性主拼夹具切换系统的设计和开发。

d.结合汽车制造主机厂需求研制开发自动化控制、网络系统,实现整个线体的高速、精确控制,信息准确采集与分析,其中包括信息采集与分析处理系统软件的开发。

3 控制层网络架构

在该生产控制系统中,采用目前最先进的控制系统及网络架构构建焊装线自动化系统。

在自动化智能焊接生产控制系统中,根据车身焊接总成柔性焊装线的工艺要求和特点,采用目前最先进的控制系统及控制层网络架构实现PLC三层网络控制,三层网络拓扑示意见图1。

根据生产工艺规划,生产线设置一台PLC作为主控制PLC(MCB);生产线的生产工位,即具有夹具、机器人的工位,每2个工位设计一个PLC实现工艺要求,即图1中所示工位PLC。MCB与工位PLC之间的通信采用MELSECNET/H网,物理介质使用同轴电缆,负责协调主焊线各控制站(PLC)信号逻辑关系。MCB主站PLC自带以太网口,用于与生产信息系统之间进行信息交互。各个控制从站(PLC)负责对安全装置、夹具、输送装置、机器人的信号处理及数据传送。

MELSECENT/H网络负责MCB、工位PLC、设备PLC内部的双向通讯。双向通讯分为自下而上和自上而下,自上而下为控制信息的传递。工位PLC的主要功能如下。

a.控制工位的机器人、夹具等设备;

b.控制工位内的设备PLC;

c.操作夹具、滚床等工位内的设备。

MCB将车型信息发送给各个工位PLC,而各种车型的信息以数据库的形式存储在各级PLC中,达到生产系统数据化的目的,实现多车型混流生产;自下而上指的是状态信息的传递,设备PLC、工位PLC在线检测各设备运行状态、故障信息,并上传到MCB,再由MCB上传到上位机。

4 设备层网络架构

通过搭建设备层网络架构用以实现设备PLC的如下功能。

a.控制设备的动作,显示设备的运行状态;

b.与工位PLC之间进行数据通信及安全信号的互锁。

c.机器人在CC-LINK系统中,采用独立的现场总线模块,不与传动单元、输入输出模块共用网络模块,传动系统(定位模块、变频器等)采用独立的现场总线模块。

d.手动及强制操作功能,可以手动操作控制设备各项功能。

设备层网络架构见图2。

5 多车型的柔性生产线调度系统

通过建立基于工业总线技术的智能生产控制系统、研制开发专家系统,用以实现对多车型的柔性生产线调度功能。其智能控制主要包括以下六个方面。

5.1 RFID射频识别系统

射频识别系统采用的是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或类似的反射传输特性,实现对被识别物体的自动识别和数据交换。RFID射频识别系统就是利用RFID对车型信息进行智能识别,此功能是该车型柔性切换系统的基础。RFID射频识别系统网络示意见图3。

5.2 车型信息传递

生产线工位滚床上工件被移出后,该工位PLC向MCB发送清除已发车型申请;MCB收到后清除下发缓存,并使用出栈指令“FIFR”,数据库中车型信息依次向前移位。车型信息依次向前移位程序见图4。

5.3 车型变换的智能控制系统软件

当前端设备已将车型信息写入RFID载码体后,车型进行变换时,控制系统通过射频识别系统(RFID)的读写头读取到变换后的车型信息,将车型信息中的三个部分:“车型”、“流水号”和“顺序号”分别储存在PLC的数据块中。PLC根据读取的车型信息,对夹具进行智能切换。当前端设备未将车型信息写入RFID载码体时,需要上位机自动传送到PLC控制系统中或人工在人机界面(HMI)对工位上的车型进行车型设定,设定后的车型信息存入PLC数据块中,并通过RFID读写头写入到载码体内,以便后续工位RFID读写头读取车型信息。PLC根据HMI设定的车型对侧围夹具进行智能切换。车型变换的智能控制流程见图5。

5.4 车身夹具调度管理系统软件

将车型列表存入PLC堆栈,并对主拼平台车型夹具位置(OG31)、上线工位转运车(OG10)、车型分配转运车(OG32)、下线工位转运车(OG50)、存储工位位置(OG21、OG22、OG41、OG42)等所需车型进行调度。智能车型切换系统信息流示意见图6。

5.5 信息流的交互

信息流的交互是指在夹具运输(实际)的同时,各设备上车型等信息传递给相交接设备(逻辑)。信息流与实际车型检测开关检测到的信息进行二次校验,保证车型信息的准确性。

5.6 人机界面的操作和显示功能

人机界面用于操作各段设备动作和显示各段设备车型、运行状态、操作模式、报警等信息。

6 车型柔性切换控制系统方案的智能扩展

在场地条件允许的情形下,可以扩展车型夹具存储位置,只需简单改变控制系统的程序即可。

在对车型夹具存储位置扩展后,可以实现车型夹具存储位置的智能分配。该功能根据当前生产的车型列表对车型夹具的使用频率和次数进行合理的预测和科学的计算,对使用频率低、次数少的车型夹具,在车型夹具存储位置有空位时,进行合理分配,减少设备运行时间,提高效率。扩展后的车型夹具存储位置智能分配流程见图7。

7 结束语

建筑工程施工现场技术分析 篇6

1 建筑工程施工现场技术管理内涵

首先, 建筑工程现场施工技术管理分析。建筑工程现场施工技术管理属于项目建筑的基础类工作, 并且对于工程施工的全过程而言也非常关键, 主要指的是整个施工过程里, 面对各类繁琐的技术工作而实施的相应组织以及管理活动, 以现场施工客观规律为前提, 透过使用科学合理的管理方式, 有效提升施工企业的技术水准, 给完成和实现企业既定的工程项目标准, 安排合理的工程施工计划进度, 以保障建筑工程现场施工过程能够安全、顺利的实施, 进而达成项目工程质量、控制造价和缩短工期的目标。

其次, 建筑工程施工现场技术管理的作用。使用科学的方式对施工技术进行管理, 不但能够有效的确保现场施工规律以及秩序, 还可以有效提升施工企业的现代化技术水准。提升技术人员在现场施工的技术, 预先发觉在施工技术方面存在的问题, 透过科学的方式进行研究与分析, 通过相应的技术进行处理, 将工程施工技术中的问题给予解决, 从而确保施工现场各项工序的安全进行, 确保在符合标准的前提下, 减少工程造价, 提升企业经济效益, 提升建筑施工企业市场的竞争力。

再次, 建筑工程施工现场技术管理的原则。建筑工程施工现场技术管理的原则包含了经济效益最大化的原则、规范标准原则以及科学合理原则。想要令施工现场技术合理化, 就要将只重视现场施工进度的理念抛弃掉, 应当通过先进的技术来保障工程的质量[1]。并且, 对于工程施工现场而言, 应当遵守科学施工技术的原则, 不但要达到现代化生产的标准, 还要达到现场施工的规范操作要求, 执行合理化资源分配, 挖掘施工人员、设施、技术的潜能。并且, 对于项目施工而言, 还要确保所有项目施工的协调性, 杜绝主观随意性, 确保施工现场技术管理的效益, 创建规范化、标准化的施工现场秩序。

2 建筑工程施工现场技术分析

2.1 混凝土工程施工技术。

通常来讲, 权衡混凝土质量的一个关键性指标就是抗压强度, 此项指标是和混凝土水泥、用水强度符合正比例的关系。因此, 在一定比例的水灰混合之后, 所获得的混凝土, 在抗压强度等方面都有着十分严谨的标准, 高标号的水泥必须超出低标号的水泥。所以, 在施工的过程当中, 要保障混凝土具备良好的抗压强度, 就要透过有效的科学方式选择混凝土水泥的标号。并且, 水灰比和混凝土的强度也具有正比例关系。因此, 在同等条件下, 一旦水灰比率越大, 就会令混凝土的强度随之增强。所以, 关于想要令混凝土的强度有所提升, 就要在水灰比一定时, 透过对水泥用量的调节来改变强度的方法, 实际上是毫无科学根据的。通常加大水泥的使用量, 就会加大混凝土的收缩以及变形的性能。通过以上分析能够发觉, 混凝土抗压强度主要是通过水泥强度和水灰比所影响的。因此, 在施工的过程里, 一定要严格控制这两方面的因素。

2.2 结构转换层施工技术。

在施工过程里, 因为建筑物结构存在上部以及下部楼层之间受力状况的不同的现象, 因此, 下部楼层的设置上应当加大强度、加密柱网, 越到上层墙和柱网就会相对减少, 而且还会拉大轴线的距离。在结构上, 要和常规的方式相反进行布置, 进而能够符合建筑物功能发挥的要求。针对建筑物而言, 要在上部设置刚度相对较大的剪力墙, 在下部设置刚度相对较小的框架柱, 要达到这个标准, 就要在施工的过程里, 对结构转换的楼层设定一些转换层[2]。这是当前工程使用里最为重要的结构方式。由于转换层位置的变动, 就要对建筑物设计特殊的简体构造, 而且也要具备转换层。

2.3 施工后建筑技术。

对于建筑物的施工而言, 为了符合其性能和造型的美观标准, 通常要将建筑物进行同时施工, 如此才可以确保在一定程度上保持回填土后场地的平整性, 并且也给上部的结构施工提供了便利条件。施工中的梁和板之间要预留出一些后浇带。对于结构受力相对小的部分, 要建立施工后浇带, 一般位于梁板变形缝的反弯点四周。在这些位置上, 弯矩和剪力都不够大。

3 加强建筑工程施工现场技术的措施

3.1 将施工技术的准备工作做好。

一个建筑工程中的项目十分繁多, 施工材料丰富, 施工工艺繁琐, 施工工种较多。这就需要现场施工管理人员一定要将技术准备工作做好。先要熟悉施工图纸, 面对合同需求, 最大程度的优化所有分项的工程, 并且还要考量本身的施工团队、资质等。有效的落实施工组织规划, 确保所有单项工程都能够控制在合理的范围以内。然后, 在施工工艺方面做好技术准备工作, 尤其是要通过高新技术实施工艺, 提前做好施工技术的准备工作。

3.2 通过科学的方式做好施工方案。

科学的施工组织设计是整体进行生产活动、引导现场施工、掌握施工进度、合理分配劳动与设备、确保质量完成施工的基本条件。通过施工现场的实际面积, 将平面图设计出来, 并摆放在醒目处。施工现场生产必须实现最大化, 施工企业要获取最大的经济效益主要依赖于合理分配施工资源。材料的储存量要根据材料供应与使用状况定夺。

3.3 提高施工材料管理力度。

应当从所有分项工程、单项工程的使用量进行材料控制。特别针对木材、钢材以及砂石料等, 更加应当严格依照规定进行发放。对于入库不计量、材料浪费、超额使用材料以及废品过多的状况要采取早发现、早处理的方法进行管理。材料在报废后, 一定要上报为何报废, 并以此作为奖惩的根据[3]。

3.4 严抓施工质量。

建筑工程现场施工最主要的就是质量方面, 质量是一个企业的根本, 是企业成功的基石。所以, 一定要对质量进行强化管理。要及时同施工人员进行技术交底, 加大施工人员对质量方面的责任感, 并且每个阶段都要签署质量保证, 确认质量责任人, 并将质量落实到所有人身上。建立奖惩制度, 并将其同所有人员的经济利益相结合。针对工程质量要给予定期检查, 严格依照质量验收标准, 及时解决出现的问题。

结束语

在建筑工程施工现场, 只有真正掌握施工过程中的问题, 并及时进行解决, 才可以不断加快建筑工程项目的顺利进行。并且, 施工人员还要累积工作经验, 透过不断学习, 提升自身的施工能力, 从而加快我国建筑行业的不断进步。

参考文献

[1]高川建.房地产工程全过程技术管理探讨[J].经营管理者, 2012 (16) :109.

[2]古利军.浅析建筑工程现场施工技术管理措施[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2010 (6) :126.

施工现场临时用电技术和管理分析 篇7

如今整个世界最便捷的能源就是电,对我们日常生活与工作都造成了非常大的影响,不过有利就有弊,伴随着方便的同时往往还有灾难。因为电是属于不可见与触不到的东西,可能会出现火灾、触电与爆炸等现象,因为电气原因造成的事故使得我们的人身与财产受到了很大的威胁,尤其是在施工场地,其环境很复杂,很多地方都需要临时用电,实施的工作人员大多是没有用电安全观念的农民工,施工现场是事故高发地,不管是哪种情况的临时用电检查都是非常必要的。

1 施工现场电气事故的种类和危害

最常见的电气事故有触电、电气火灾爆炸。

1.1 触电

1.1.1 触电事故的种类:

(1)根据能量施加的种类不相同,包括点击与电伤两种情况。点击是电流在经过人体时对其身体内部造成的伤害。其中最主要的就是肺部、心脏与中枢神经等。电伤指的就是电流在一定条件下变成另外形式的能量对人体伤害,其中就有电能式的灼伤与电弧烧,化学能量与机械的机械式损伤、皮肤大幅度金属化。

(2)根据发生事故的因素,能够将其分为间接式与直接式两种形式的触电情况。直接触电就是人体直接的接触到正在通电运行的线路与机器造成触电的现象。间接触电就是说人体直接接触没有通电但是因为意外情况带电体造成触电的情况。

(3)根据触电的种类可以划分出单相、两相与跨步三种触电方式。单相指的是人与地面或者是其他的导体直接接触后导致触电。大部分的触电情况都是属于单相的触电,通常是因为通电的机器出现漏电的情况。两相是属于人体直接性的同时接触到两相的通电设备导致触电。这种危险特别大,由于这种现象使通过人体电流的电压很大,一般在三百八十伏。跨步触电指的就是在通电的设备在出现故障的时候,接地点的位置附近会形成电流的分布点,人体双脚在接触地面不同地段的时候会形成电位差,这就是跨步电压,这种情况出现触电也就是跨步式的触电。

1.1.2 电流对我们身体的作用就是指在电流经过人体的时候对其造成的伤害,例如:

刺痛、压迫、痉挛与打击等造成的血压高、昏迷甚至休克现象。这对于我们来说是非常严重的人体伤害,这与电流大小、路径、种类与电流的时间等各种因素是有直接关系的。这能够自主的对通过人体的电流进行排斥,男人为十六毫安、女人为十点五毫安。一百毫安是在相对的电流之中对人体造成危害的最小电流。

电流经过人体在人体呆的时间越长所造成的伤害也就越大,其中最危险的就是左手至胸前的地方。人体自身因素也是触电程度的决定性因素,患病与酒精过度的人往往造成的伤害会更严重。

1.2 电气火灾爆炸

电气出现火灾爆炸的现象主要是因为设备温度过高与电火花引爆了易燃与易爆的物质造成的,造成这种情况的原因就是由于电气的接头松动与腐蚀造成的短路与接触不良,电缆与开关容量太小也是造成短路的重要原因。

电极和电极之间发生击穿作用会有电火花形成,数量较多的电火花能够集结形成电弧,温度在八千摄氏度左右,会出现飞溅、电熔金属,形成火源。普通电线在出现短路抑或断线时可能会有很多的电火花形成,会导致设施抑或附近的易燃物质出现着火现象。

2 施工现场临时用电技术和管理措施

2.1 技术措施

2.1.1 每一项项目一定要准备用电以及电气方面的防火程序,假如通电设施达到五台以及五台以上,抑或设施用电容量达到五十千瓦每小时以及以上还必须要准备临时使用电的策划计划,同时要准备用电项目总图、配电设施连接图、接地设施策划图,按照相关单位审核批准后才能够建设,工作设施在运送到建筑现场前要先进行检验,第一次通电前,一定要对绝缘设施、接地设施以及漏电保护设施方面进行检测,合格之后才能够使用。

2.1.2 低压配电系统必须采用三级配电系统、TN-S接零保护系统、二级漏电保护系统。

2.1.3 所有电气设备的金属外壳及靠近带电部分的金属围栏必须做保护接零。

2.1.4 保护零线须在总配电箱处以及配电系统的中间和末端处做重复接地,每处的接地电阻值应≤10Q。

2.1.5 电缆应采用埋地或架空敷设,严禁沿地面明设。

2.1.6埋地电缆宜选用铠装,敷设的深度不应<0.7m,并应铺砂盖砖,埋地路径应设标志桩,在穿越道路等易受机械损伤场所,必须加设防护套管。

2.1.7 架空电缆应沿电杆、支架或墙壁敷设,绑扎线必须采用绝缘线,严禁沿脚手架、树木敷设。

2.1.8 用电设备必须实行一机一箱一闸一漏,禁止以漏代闸。用螺栓连接的电气连接点均应有防松措施,平垫片和弹簧垫片齐全。

2.1.9 配电箱应有系统接线图,开关上应有用电负荷回路标志,箱内不得放置任何杂物。配电箱必须编号,标明电工及管理人员联系方式。

2.1.1 0 移动配电箱应装设在坚同的支架上,其中心点与地面的垂直距离宜为0.8-1.6m。配电箱要做好防雨、防风、防倒保护措施,四周要有足够两人同时工作的空间或通道,宜有围栏防护措施,并悬挂安全用电,有电危险等警示标志。

2.1.1 1 一定要在配电箱中装置隔离开关以及漏电保护设备。开关设备中漏电保护设施设定的电流要小于等于三十毫安,设定的漏电时间要在零点一秒以内。总配电箱中的开关设备漏电保护设施设定的电流要在三十毫安以上,设定的漏电工作运行在零点一秒以上,不过设定的电流漏电电流和时间乘积要小于等于三十毫安每秒。

2.1.1 2 电缆芯线数应根据控制电器的相数和线数确定:三相四线时,应选用五芯电缆;三相三线时,应选用四芯电缆;当三相用电设备中配置有单相用电器具时,应选用五芯电缆;单相二线时,应选用三芯电缆。电缆中必须包含全部工作芯线和用作保护零线或保护线的芯线。不能用另敷一芯保护线的敷设方法。

2.1.1 3 特别潮湿的场所或金属容器内作业的照明行灯电压不得超过12V,在易燃易爆场所严禁使用非防爆设备和灯具。灯具的金属外壳必须与PE线相连接,室外灯具距地面≥3m,室内距地面≥2.5m。普通灯具与易燃物距离≥300mm;聚光灯、碘钨灯等高热灯具与易燃物距离≥500mm,且不得直接照射易燃物。

2.2 电气防火技术

2.2.1 一切的电气设备与电缆等都必须经过严格的质量认证,重点检查其容量与载流量在经过严格的检查之后就可以使用了,使用的过程中一旦发现任何安全隐患必须立即处理。

2.2.2 电气设备与铺设线路附近不能放置易燃与易爆的物品。

2.2.3 每个配电箱旁边必须配置干粉式的灭火设备。

2.3 管制措施

2.3.1 形成临时的用电安全管理。队长担任组长的职位,成员是工作人员与电工与班长。

2.3.2 临时用电在进行设计、使用、安装于维护以及拆除的过程中必须严格的根据规定进行。

2.3.3 施工之前让用电安全的管理工作者对所有的施工的工作人员采取用电安全方面的培训,详细的讲解临时用电的设计问题与其安全问题,掌握安全技术等方面,实行安全施工的保障过程。

2.3.4 施工的团队必须配备相应的电气相关的工作证明再上岗。电工的日常工作也就是安装、检查、维护与拆除施工时的临时用电的设备,同时配备监督人员。不同重点的用电必须掌握安全用电的知识以及各种通电设备的特点。

2.4 必须严格的做好上面的措施,用电管理监督必须定期的进行检查安全情况。

其中的重点是技术职工的工作认证与对其的维修情况,进行检查之后进行相应的奖罚分明。

参考文献