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集成技术

集成技术

集成技术范文第1篇

关键词:信息系统;集成技术;发展

中图分类号:G201 文献标识码:A 文章编号:

引言

随着计算机技术的快速发展,很多行业都已经出现并使用不同层次需求的管理信息系统。但随着信息技术的不断深化,现行的系统所存在的弊端已经开始暴漏,比如各子系统封闭运行,不能对信息进行及时处理;数据重复造成资源浪费等等问题。因此,需要建立一种新型的信息系统或者是对原有系统进行改进。

一、系统集成技术概述

计算机应用技术的普及极大的提高了各个领域的工作效率,节约了相应的工作成本,节省了大量的人力、物力和财力。但是由于计算机技术的使用相对分散,没有形成一个完整的系统,因此工作效率还相对较低。而计算机系统集成技术,主要是通过相关的技术实现计算机领域的多方面集合,最终以实现不同用户的实际需求,实现计算机网络技术的最大利用。根据不同的使用需求,计算机集成系统也分为若干类型,例如技术领域的集成、技术人员领域的集成等等。例如技术人员的集成主要是满足不同领域的技术人才分布不均的现状,集中各项专业的技术人才,用于计算机网路技术的深入研究。此外,根据不同的分类标准,计算机集成系统也有其他的分类。无论是哪种类型的系统集成都以最终的实际效果为评判依据,达到既定效果的集成就是高效合理的集成。

二、信息系统集成的内容

1、硬件集成

对于现有的一些单机系统, 要实现互联以便能相互访问、共享硬件资源。网络技术的发展为管理信息系统的硬件集成提供了技术支持和保障。硬件集成可以采用客户机/ 服务器( Client / Serv er ) 的体系结构, 通常小型计算机或高档微型计算机作为服务器, 其它计算机作为客户机。服务器可提供数据库服务、文件服务和通道服务等; 客户机可以共享网内的各种资源( 软件、硬件) , 运行应用程序, 独立完成日常业务处理。这种结构除具有扩充性好、系统结构灵活、性能/ 价格比高等优点外、它还较好地实现了信息的存储和分配, 与现实世界的模型相对应。在具体系统集成时, 应充分考虑具体的硬件环境, 可以选NetWare 或者Windows NT 网络操作系统。Window s NT 的功能比NetWar e 386 要强的多(Windows NT 无需安装其它网络部件, 即可提供文件共享、打印机共享、电子邮件等功能) , 但是它要求的硬件配置偏高。在条件许可下, Window s NT 不失为一个最佳的选择。

2、软件集成

软件集成是管理信息系统集成的核心任务, 涉及到两方面内容, 一方面是应用程序集成, 另一方面是数据集成。应用程序的集成可以利用原有应用程序将管理信息系统在结构上、功能上以及输入/ 出的格式上得以协调和完善, 使得原有应用程序直接或者经修改后能够在新系统中发挥出原有的或者更大的作用。数据集成是把原来的局部数据通过集成抽取出用户需要的完整的、综合的, 进而可以为用户提供统计分析信息和决策信息。这些信息对管理信息系统的用户具有极大的价值。

三、信息系统集成数据处理技术

1、数据复制

数据复制, 就是将数据库中的数据拷贝到另外一个或多个不同的物理站点上, 从而保持源数据库与目标数据库中指定数据的一致性。

2、数据聚合

数据聚合是将多个数据库和数据库模型集成为一种统一的数据库视图的方法,数据聚合方法在分布的数据库和应用之间放置一个中间件层, 该层用其自带的接口与每一个后台的数据库相连, 并将分布的数据库映射为一种统一的虚拟数据库模型, 而这种虚拟模型只在中间件中存在。同时, 该数据聚合软件也可以通过将相关数据映射和导入实体数据库, 进行数据库更新。数据聚合方法的优点是将多种数据类型表示为统一的数据模型, 支持信息交换, 它能够通过一个明确定义的接口访问企业中任何相连的数据库, 也提供了一种利用统一接口解决面向数据的应用集成问题的良好方法。

四、应用实例

根据上述的技术途径,举一医院系统为例进行说明。该医院在早期已研制了若干独立的管理信息系统, 如: 财务管理、科室核算、门诊住院病人收费、病案管理等。医院本来是一个有机整体, 各部门彼此都相互联系, 例如, 在财务管理和科室核算中需要门诊住院病人的费用、病案管理中需要住院病人的相关信息。在现行独立系统下, 彼此信息不能共享、交换, 某系统如需要其它系统中的信息就只能重新输入, 这样重复工作量、浪费很大, 更不能得到综合信息为医院领导决策提供及时服务。为此在医院不能提供足够资金重建新系统的情况下,我们采用集成技术解决了上述不足。

1、应用程序集成

利用应用程序集成器将各单项管理功能模块有机地连接起来, 同时对各功能模块名称进行规范管理。根据具体需要将各功能模块重新组合、挂接, 也可增减功能模块。应用程序集成器在实现技术上就是一个基于菜单数据库的通用功能菜单系统。从原理上讲, 一个软件的用户界面菜单系统就是一个树结构, 每个菜单项( 功能) 对应于树枝结点或树叶结点。我们把菜单系统的行为和菜单项分离开, 所有菜单项( 系统功能) 组织成菜单数据库文件, 一个功能项对应于菜单库中的一条记录。系统对菜单的显示, 就变成了对菜单数据库中记录的显示; 用户在屏幕上对菜单的选择, 就变成了系统对数据库中记录的查找; 用户选中某菜单, 系统就执行该菜单记录对应的功能。由于菜单系统是采用菜单驱动程序和菜单数据库相分离的实现技术, 因而对菜单数据库的维护就变成了对菜单系统的维护。对菜单数据库中记录的增加和减少, 就可实现系统功能的扩展和减少; 记录顺序的变化可实现系统中各个子功能的重新组合。总之, 采用基于菜单数据库的菜单系统使得应用系统的集成成为可能, 并且系统具有开放性、灵活性和可维护性。

2、数据库集成

数据的集成是软件集成的关键, 最终使得原有应用系统中的数据实现共享, 避免数据冗余和数据的重复输入。各功能模块通过中心数据库得到一致性维护和综合管理。只有借助于中心数据库, 各功能模块的数据才可以相互连接, 实现交换和共享, 才能得到某些综合信息。

中心数据库的核心就是扩展数据字典数据库,它的内容是各原有应用系统的数据的描述信息。认真详细地分析原应用系统中的数据库文件, 找出其中的中心数据( 元数据) , 再合理地规划设计扩展数据字典中的内容。首先借助于通用预处理程序从字典库中抽取出需要交换和共享信息的数据库文件的属性字段; 然后再从应用数据库文件中抽取出所需数据, 形成中心数据库的数据库文件( 根据具体应用, 可以形成若干个所需中心数据库的数据库文件。) ; 最后再利用通用预处理程序把中心数据库的数据库文件内容传递到所需应用数据库文件中,从而实现数据库文件中数据的交换和共享。例如: 我们可以从门诊住院收费管理系统中抽出病人的基本信息, 如: 姓名、性别、年龄、家庭住址、工作单位、入院诊断、住院科别、治疗费用等, 形成中心数据库的数据库文件, 再传递到病案信息管理系统中的应用数据库文件中。

3、通用预处理程序

预处理程序负责应用系统所用数据库文件和中心数据库中数据库文件交换和传递数据。主要有三个任务, 即:

(1) 完成根据字典库形成中心数据库的数据库文件的属性字段( 库文件结构) ;

(2) 完成从应用数据库文件中抽取数据到中心数据库的数据库文件;

(3) 完成把中心数据库的数据库文件中数据传递到应用数据库文件中。

结束语

因此,为了达到高效、快捷的工作效果,实现不同领域的计算机应用需求,计算机管理和技术操作人员需要进行相应的集成系统研究。只有不断完成系统集成技术的研究和开发,未来我国的计算机应用技术水平才能有所进步。

参考文献:

[1]张瑜,应用软件的集成工具——软件集成系统[J]计算机研究与发展,2011

[2]何田,微机MIS 集成构造系统的研究与实践[J]计算机技术,2012

[3]王行刚,系统集成服务与系统集成技术[J]计算机应用,2010

集成技术范文第2篇

在无线集成网络中,由不同的节点组成不同的应用对象,会形成无线集成网络节点,其中主要涉及数据采集单元、数据处理和控制单元、数据传输单元以及电源。由被检测的物理信号决定传感器的实际类型,加速传感器、压力传感器以及温度集成传感器等都是较为常见的传感器结构。①数据处理单元,要对传感器的信号进行集中的调理和采样,确保频谱分析效果的稳定性,并且借助模型诊断等算法对相关问题展开深度整合,确保数据能转变为设备的状态特征参数。②数据传输单元,主要是针对低能耗以及短距离的无线通讯模块进行数据耦合,确保相关运行状态和参数符合运行标准。利用电源优化通信算大对其发射信号进行功率匹配。例如:处理器利用IntelStrongARMSA1100嵌入式处理器,由于其用途较多,且具有32位微型处理器,其不仅具有16KB高速指令缓存寄存器,还能集成串行I/O接口,确保外部设备得以有效扩展。

2设备状态监测中无线通信技术集成软件系统

在无线集成网络运行过程中,由于系统是由无中心节点组成的网络形式,能实现无线通信模块的优化自治,并且能针对具体的控制节点进行无线移动。系统是由无线通信模块网络节点组成的自治多跳系统,中心控制节点是分布式控制网络,能保证两个节点能实现直接通信。一方面,主机结构中,网络节点需要应用有效的程序,数据采集和处理。另一方面,路由结构,网络节点需要应用路由协议,确保选择策略和选择路径得以实现数据转发,保证路由维护管理工作的有效性。在无线集成网络结构中,信号采集、信号调理以及数据分析处理过程是整合状态,而节点内嵌入高档工业级微处理器,需要结合数据分析处理算法,保证频谱处理效果和高价值信息应用模型符合标准,真正落实分布式处理。在线路规程中,设计人员要对通信系统进行集中整合和综合性分析,确保处理机制和管控措施符合标准,也要对设备的运输参数以及软件预期接受状态展开集中整合[1]。(1)询问和确认方式,也被称为Enquiry/Acknowledgement,在设备状态无线远程监测系统中,有两种形式的存在,而询问/确认方式主要应用在其中一种,但是不会有非预期的接受方接收传输的系统,换言之,两个设备在一条专用的高速数据链路上传送。询问/确认方式主要负责的工作就是协调设备之间的传输或是查看设备是否已经准备就绪能够进行接收与输送,若在询问后,结果显示,可以接收,而接受法已经准备接收,在回答确认字符后,便可以开始接收,若回答否认字符(NegativeAcknowledgment),则停止接收,待准备就绪后,再次进行确认。若设备之间在一定的时间内没有收到确认方式和否认方式,那么说明,传输方在询问的时候可能将Enquiry丢失,此种状况,只需要断开连接,重新发送即可。若询问方式给出的结果是否定的,且三次均呈现否定信息,那么传输方则需要断开连接,并在下一个时刻重新开始连接整个过程,若呈现结果为肯定,也就是确认帧连接成功,则表示数据开始传送,待数据传输完毕后,发送系统会以EndofTape结束此次传输。(2)轮询和选择方式,应有在设备主站中,能实现拓扑结构的综合性优化,也能保证多点系统在不同节点间进行优化协调,确保设备准备工作和应用工作的完整性,对同一条传输线路的主设备和若干从设备展开深度的数据和信息交换。其中,主设备控制链路,从设备则负责接收和遵从相关指令。(3)差错控制,在信号上对相关传输数字信号进行差错控制,针对不理想的特性以及噪声展开深度分析,将接收端按照既定的规则,对检验信息码元与监督码元之间的关系展开深度的审定和分析。从而在研究体系建立过程中发现错误,然后及时的纠正错误。设计人员在对软件进行实效性分析过程中,也要保证处理效果和参数系统的完整性,提高软件的实时运行效率[2]。

3设备状态监测中无线通信技术集成硬件系统

在硬件系统中,电动机在变频器控制下会出现不同的转速,使得传动链转动效果得以完成,在压电加速器传感结构安装后,保证轴承运行方向符合标准。在实际设计结构中,要对具体的参数进行集中整合。(1)电动机。选择三相异步电动机,型号为Y90-2,额定功率为1.5kW,额定电流为3.5A,主要是利用Y型接法,额定转速控制在2840r/min。(2)变频器主要选用的是ALLenBradley1336plus,能在5.28Hz、105Hz以及12.2Hz三种环境下运行,且对应的转速为每分钟300r、600r以及1200r。(3)加载机械装置,主要是利用气动加载结构,主要包括空气压缩机、导管以及加载箱三个部分。设备状态监测过程中,要对无线集成网络的不同功能进行判定,并随网络节点展开深度分析,不同的网络节点要从数据采集单元、数据处理单元以及控制模块展开深度分析,从数据采集和数据中转等过程中提取具体数据,保证通信路由协议能实现数据和主节点的优化分析,作为数据的中转站,节点在完成采集任务外,也要对周围邻居节点数据进行分析,从而保证能及时将信息传递到主节点中。需要注意的是,目前较为常见的就是PC104控制器。PC104控制器不仅能实现嵌入式控制,也能对总线规范进行高效整合,是一种较为优化其小型的控制系统。版型是90×90×15mm的小型模块、自层叠总线不同母板、0.1英寸64引脚、总驱动电流4mA、模块的功耗1~2W。总线和系统较为易于扩充,需要技术人员对其进行集中审定和核查。在系统中,相应模块具有横向的总线信号,需要引出插针,能在优化使用原机总线扩充的情况下,实现整体模块的优化升级[3]。

4结束语

总而言之,伴随着计算机和自动化管理技术的不断升级,应用自动化程度较高的设备进行系统化维护,能在保证状态测试的同时,对故障进行预诊断,并且对其寿命进行评估,从而建立过程化跟踪体系,减少故障次数的同时,提高设备状态监测的实际效果,为项目可持续发展奠定坚实基础。

作者:曾昱 单位:广州杰赛科技股份有限公司

参考文献

[1]李勇.无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用[J].电脑迷,2017,15(03):175~177.

集成技术范文第3篇

关键词:集成;系统;技术构成

一、现代集成制造系统的含义与定位

现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacutring System)是计算机集成制造系统新的发展阶段,在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上,它不断吸收先进制造技术中相关思想的精华,从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展,在先进制造技术中处于核心地位。具体地说,它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机地结合,通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行。在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化,达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

二、现代集成制造系统的技术构成

先进制造技术(AMT Advanced Manufacturing Technology)作为一个专有名词目前还没有准确的定义。通过对其内涵和特征的研究,目前共同的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。其具有如下一些特点:

1、从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要;

2、从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥;

3、从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节;

4、从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量;

5、从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。

通过对先进制造技术的定义和特点的分析发现,现代集成制造系统拥有先进制造技术的绝大部分特点,只不过先进制造技术所涉及的范围要比现代集成制造系统大,现代集成制造系统在吸收计算机集成制造系统的优秀成果的基础上,继续推动并行工程、虚拟制造、敏捷制造和动态联盟的研究工作,并不断吸收先进制造技术中的成功经验和先进思想,将它们进行推广应用,由此使现代集成制造系统成为先进制造技术的核心。

(1)并行工程(CE Concurrent Engineering)并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求。为了达到并行的目的,必须建立高度集成的主模型,通过它来实现不同部门人员的协同工作;为了达到产品的一次设计成功,减少反复,它在许多部分应用了仿真技术;主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中,可以说并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件,虚拟制造技术将是以并行工程为基础的,并行工程的进一步发展就是虚拟制造技术。同时,并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术支持下,将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭,充分利用了原有技术,并吸收了当前迅速发展的计算机技术、网络技术的优秀成果,使其成为先进制造技术的基础。

(2)虚拟制造(VM Virtual Manufacturing)虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防措施,从而使产品一次性制造成功,达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。

(3)敏捷制造(AM Agile Manufacturing)敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础的,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求作出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。

(4)绿色制造(GM Green Manufacturing)绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生命周期中,对环境的影响(负作用)最小,资源的使用效率最高。绿色制造的提出是人们日益重视环境保护的必然选择,发展不能以环境污染为代价。国际制造业的实践表明,通过改进整个制造工艺来减少废弃物,要比处理工厂处理已经排放的废弃物大大节省开支。绿色制造的实现可以通过计算机仿真来达到目的,即它是虚拟制造的一部分。从可持续发展战略的观点看,绿色制造是必然选择,它将成为现代集成制造系统的一个重要的组成部分。

从以上的分析中我们可以看到:各种先进制造技术是相互关联、彼此交叉的,在先进制造技术的含义下,现代集成制造系统成为它的核心,并随着先进制造技术的不断发展而发展。

参考文献

[1]李伯虎等.现代集成制造系统的发展与863/CIMS主题的实施策略.CIMS,1998,(10).

[2]吴澄,李伯虎.从计算机集成制造系统到现代集成制造系统.CIMS,1998,(10).

集成技术范文第4篇

【关键词】地球空间信息技术 通信技术 集成研究

在全球化、数字化与信息化的环境下,地球空间信息技术、通信技术的重要性愈加显著,前者涉及的技术主要有卫星定位系统、地理信息系统及遥感等,同时其运用了计算机技术、通讯技术等,以此实现了对空间数据信息的有效采集、分析、存储、显示、传播及运用,后者主要分为有线通信与无线通信技术,待二者集成后,信息的时效性、完整性及控制性将更加显著,同时先进技术在各领域的应用成效也将更加凸显。

1 地球空间信息技术与通信技术集成的必要条件

地球空间信息技术中最为典型的便是“3S”技术,GPS、GIS及RS,其特点为自动化、数字化与标准化,近些年,网络、通信技术迅猛发展,如:宽带网络技术、WAP技术、调频副载波技术等,各先进技术为地球空间信息技术和通信技术集成提供了可靠的保障,具体的支持条件如下:

1.1 分组化与大容量化的电信网

为了适应不同信息的处理与传送需求,电信网不断发展,由电路交换网发展为分组网,此时借助TCP/IP协议,大幅度简化了网络间连接,同时,也增加了网络带宽及信息流量,进而满足了不同用户及业务发展的需要,此时为海量空间数据传输奠定了基础。

1.2 宽带化与无线化的接入技术

当前,通信网发展的难点之一便是接入网问题,特别是宽带化问题,制约多媒体通讯发展。近几年,接入技术在通信工程方面的应用日渐广泛,同时基于此技术的多点分配系统、移动宽带系统及无线ATM等应用研究也随之增多,进而为空间数据的帆布、分析及处理等提供了技术支持。

1.3 高码率的移动通信

目前,移动通信业务发展具有大数据量及实时化的特点,原有的2MB/s码率不能适应用新宽带业务的需求。根据国内外研究可知,第四代移动通信系统,采用了10MB/s码率,高码率满足了海量数据传送的需求,保证了其实时性与有效性,进而推动了移动通信及空间信息技术发展。

1.4 多媒体的通信终端

网络界及电信业界均十分关注信息网络服务的创新,为了增强其多样性与规范性,对不同的技术进行了运用,经过各技术优势的充分发挥,减低了信息资源及用户访问位置的双重限制,同时提出了新型通信终端,如:IP电话、家庭信息终端等,此类终端均具有较强的移动化与多媒体化,特别是无线终端,其凸出的兼容性与互操作,为空间数据的交互及适时处理提供了雄厚保障。

2 地球空间信息技术与通信技术集成的模式及问题

2.1 集成模式

首先,关于GPS集成,通过GPS和通信技术的集成,引起了空间定位技术的变革,主要表现为:借助GPS对三维坐标测量方法,扩展了测绘定位技术的应用范围,由陆地、近海发展到整个海洋及外层空间,同时也增强了其动态性、实时性及精准性。自二者集成后,在工程、导航等方面均发挥着积极的作用,如:水电站大坝、大型滑坡、航空飞行、车辆管理等。以大坝为例,采用GPS和数字微波、光纤通信技术,构建了安全监测系统;以车辆管理为例,借助GPS和移动通信技术,构建了车辆监控和调度系统。

其次,关于GIS集成,在Client/Server结构下,用户可对服务其上的数据及程度等进行调用,同时借助Internet GIS或Web GIS,用户可对地理空间数据进行远程寻找,如:图形、图像等,并且可对不同的地理空间展开分析。如:无线终端空间信息服务系统,其主要是借助WAP技术实现的;网络GIS,其主要是通过Internet与IP技术实现的。

最后,关于RS集成,遥感信息应用分析正由单一、静态转向为复合、动态,同时借助计算机及相关软件,也逐渐实现了定量自动制图,同时,经过多年的探索与研究,促进了遥感技术的发展及其应用领域的扩展,如:天气预报、城市规划、环境管理等。

2.2 主要问题

2.2.1 空间数据压缩与解压缩

在空间信息集成过程中,急需解决多源数据处理问题,面对海量空间数据,数据传输、存储等问题均将会不断涌现。为了适应大量数据发展的需要,不仅需要宽带高速网,还需要对其进行压缩,同时还应关注空间数据的管理及使用问题,如:数据库构建、数据分布、通信传播等,因此,实践中应关注空间数据压缩及解压缩问题,其中涉及的技术指标主要有压缩速度、压缩比及压缩质量,三者相互影响、相互制约,通过不断的研究,提出最优条件,方可实现上述问题的有效处理。在处理实践中采用小波技术,其良好的时频分析能力、变焦性能等,均适应了空间数据压缩与解压缩处理需求,在相关理论支持下,结合空间数据的特点展开研究,吸引了国内外众多学者,经分析构建了空间数据压缩与解压缩模型,从而保证了空间数据的无约束通信。

2.2.2 空间数据浏览

无线通信协议(Wireless communication protocol,WAP)作为开放式全球标准,其主要用于移动电话、计算机间的通信,从技术层面分析可知,无线互联作为窄带网,其所处网络环境具有不稳定性,同时对各项技术均有着较高的要求,因此,在此基础上浏览空间数据难度较大。在研究过程中应结合WAP的特点,关注服务器端,以此降低客户端的负荷,同时要增强WAP应用的个性化与本地化特点,并且要保证其交易环境的稳定性与可扩展性,在此情况下,为了有效服务器空间数据组织,要求空间数据浏览技术应具备兼容性、交互性与扩展性。

2.2.3 空间数据库管理

数据管理中数据库扮演着重要的角色,其应拥有一体化与现势性,在研究过程中主要数据源应为元数据及分布式基础空间数据,结合对外服务的内容,对空间数据进行加密处理,同时公开的内容应为基础性、公益性空间数据,此类数据需要经源数据分析、变化及提取从而获得。在信息过程中计算机网络为载体,同时要对分布式数据库、虚拟现实技术、空间数据搜索引擎等进行应用,以此提高信息服务的质量。

3 地球空间信息技术与通信技术集成的具体运用

3.1 数字城市

在城市建设发展过程中,人们对其认识与了解需求日渐增多,为了更加直观、真实地感受自身活动的场所,因此,对数字城市给予了高度关注。当前,数字城市的形式主要有3种,第一种为平面图,此时的信息源主要来自于文本形式;第二种为电子地图,其借助二维站点,呈现了城市地图及风景画;第三种为三维虚拟城市模型,其借助不同的信息系统,为人们提供了各异的信息服务。第三种形式对未来数字城市发展有着积极的影响,其为人们的日常工作、生活与学习提供了丰富的城市信息,如:交通、旅游、服务机构等,同时其信息还具备实时性与多样性特第三,进而为数字城市建设提供了信息支持。

3.2 智能交通

在社会发展过程中,交通拥堵问题十分严重,为了减少拥堵问题,提高交通资源利用率,需要借助智能交通系统,其融入了通信、定位、传感器等技术,其对交通信息实现了实时的采集与传递,并且提供了最优交通模型,进而利于缓解交通压力。在建设智能交通时,应充分利用空间定位技术、信息采集及更新技术、通信技术等,由于城市快速发展,其交通网建设周期日渐缩短,因此,地理信息需要不断更新,并且要使其具有全面性、实时性与准确性。在实践中利用卫星遥感、航空摄影测量成图方式及3S自动道路测量系统,可有效、快速、准确获取及更新地理信息,从而为智能交通系统建设的提供了必要的信息数据。同时,此系统中最为重要的组成部分之一便是通信,相关技术直接影响着车辆的定位、调度及管理,因此,交通运输和远程通信的有机联系是必要的,当前,主要的通信手段有无线电、无形、广播呼叫等,在实际选择时应结合具体的分析,以此保证通信的适宜性与合理性。

3.3 精准农业

我国作为农业大国,在先进技术支持下,随之出现了集约化农业,为了推动农业实现可持续化发展,精准农业得到了人们的高度关注,它主要是融合3S、通信技术、自动化技术及农业、植物生理学、地理学及土壤学等,在此基础上,对农业生产实行全方位、实时性监测,在获取农作物生长、发育等信息后,经诊断与分析,提供适合的改进方案,以此提高作业的质量与效果。在精细农业发展过程中,需要借助航空遥感采集网,待掌握农作物征兆图后,经影像处理后,监测其变化,并利用农作物专家系统数据库,展开分析与判断,此后,制定改进计划,再通过GPS引导,保证各项作业任务的完成。

4 总结

综上所述,地球空间信息技术和通信技术的集成是必要的,本文分析了二者集成的必要条件、主要模型及关键问题,同时分析了其在数字城市、智能交通及精准农业等方面的运用,相信,经不断探索,二者集成应用成效将更加显著。

参考文献

[1]罗显刚.数字地球三维空间信息服务关键技术研究[D].中国地质大学,2010.

[2]刘丰.地球空间信息技术与通信技术的集成研究[J].数字技术与应用,2014,11:49.

[3]阮翔.通信技术与地球空间信息技术的集成探讨[J].科技传播,2015,07:82-83.

[4]黄健.基于3DWebGIS技术的地质灾害监测预警研究[D].成都理工大学,2012.

[5]张帆.无线Interne的最新标本-无线应用协议的集成探讨[J].移动通讯,2012,04:53-55.

[6]李德仁.论RS、GPS与GIS集成的定义、理论与关键技[J].遥感学报,2012,01:64-68.

[7] 王春锋. 软件定义可重构卫星网络系统研究[J].中国电子科学研究院学报,2015,05:455-459.

集成技术范文第5篇

【关键词】电力 电子集成 现状 趋势

我们在研发电力电子技术以及生产、维护装置上要投入大量的人力、物力,因此极大的限制了电力电子装置的普及使用,让电能使用技术的进步和发展被约束。根据相关研究表明,电力电子集成技术是制约电力电子技术发展的主要原因。因此深入的研究电力电子集成技术对电力电子技术的普及具有重要的现实意义。笔者在本文中首先分析了电力电子集成技术的概念和重要意义,然后探讨了集成技术的形式和层次,最后分析了研究的现状以及发展方向,以期进一步提升电力电子集成技术的运用和发展。

1 电力电子集成技术的概念和重要意义

1.1 概念

早在几十年前就已经出现电力电子集成概念,1946年,在美国诞生第一台计算机――ENIAC,随着计算机技术的发展和进步,出现了晶体管计算机,由此出现集成电路。集成电路的出现让人类科技获得突飞猛进的发展和进步,出现了早期的单片集成,同时初步形成集成的片内系统(System On Chip―SOC)理念。但是在单片集成上存在显著地问题如导热、电流小等,这些情况致使单片集成的适用范围难以普及。当前,电力电子集成化思想已逐渐明确,以电力电子功率模板为基础对单片集成技术进行革新,形成了更加完善的集成化理念。

1.2 重要意义

电力电子集成技术的提升和电力电子行业的发展息息相关。这对复杂的电力电子集成系统的研发比较有利,会有效的降低设计成本以及设计的人力、物力投入,进一步创新电力电子行业的技术,对电力、能源以及工业生产的自动化产生深远的影响。同时电力电子领域的技术密集产业以及劳动等问题可以被电力电子集成技术的发展和进步过程中很好的解决。

2 集成技术的不同层次和形式

2.1 单片集成

在加工的过程中使用半导体集成电路方法是在同一片硅片上集成制作电力电子电路中的功率器件、驱动、控制和保护电路,其主要思想为SOC单片系统概念。和其他集成方式相比,这种集成方式的集成度最高,比较适合自动化、大批量生产,成本较低,但是制造工艺差别较大,还存在传热、高压隔离等问题。所以单片集成的难度较高,当前使用的范围较小。随着新型半导体材料制造工艺的进步和提升,其会有较大的发展,大功率是未来发展的方向。

2.2 混合集成

所谓的混合集成技术,是一种封闭操作的混合技术,其主要是在一块模版中组合功率器件、保护电路等相关的硅片,进而通过相互独立的工作形式形成一个个独立的工作的单元。该混合集成技术能够把产品加工过程中高压隔离等问题很好的解决,同时具有高密度集成的优点,由于具有体积小、质量轻等特性,在电子集成领域被广泛的运用。但是因为其内部存在电磁兼容的问题,需要进一步提升其可靠性。

2.3 系统集成

机器的有机组装被大量有实体设备的出现而实现,对组合和搭配合理的制定可以形成机器系统。因为电力电子技术在不断变化之中,对系统进行集成的过程中,进行系统集成可以使用电路设备以及和此相关的设备,进一步提升系统的完整性。功能是集成的重点,集成不同的功能能够发挥更大的作用,同时要求的集成技术要求较低。运用这样的方式集成组合系统,和未集成的系统相比,其不仅体积较大而且重量也很大,集成线路所具备的优势无法系统的发挥。

3 主要研究内容及现状

3.1 电力电子集成模块的电路技术和磁技术

集成模块是电力电子集成模块研究的主要内容,作为一种主电路其具有一定的通用性能,其中还具有驱动电路、控制电路等原件,具有较高的技术性。在选择研究目标以及性能提高上具有显著的作用,使用的工程中能耗会被进一步降低,该技术方案可靠性较强。在研究主电路的过程中可以使用直流/交流变换电力开关等器件,保障有效的使用电子集成模块。

3.2 新型电力电子器件

在研究新型电力电子器件的时候,SiC器件和Si器件是研究的主要对象,主要研究改进工艺,我们主要致力于研究怎样有效地降低器件的损耗,保障发热水平,开发模块的散热装置。

3.3 电力电子集成模块的封装技术

混合集成是国内在电力电子集成方面的主要方式,所要要重点的研究电力电子集成模块的封装技术。当前铝丝键合技术是集成上使用的主要技术,不仅更便于使用,而且投入的成本较低;但是也具有一定的缺点:

(1)没有较大的键和点面积、传递热速度较慢;热点比较集中,容易出现芯片局部过热的情况,破坏芯片。

(2)电流不易扩散容易在局部集中,在开关等绝缘处较易出现过电情况。

(3)铝丝之间的电流分布不均匀,出现的电流会集中在局部。

所以在对键和技术进行研究的同时,可能会有很多问题,因此我们主要对多芯片模块技术进行研究。对其进行研究,不仅要借鉴加工以及组装集成电路的方法,同时在安装的时候还需要集中不同的裸片,开展多层的互联工作,保障制作的模块具有完整的功能。

3.4 电力电子集成模块的计算机仿真、辅助设计理论和方法

IPEM具有较高的集成度,同时工艺以及结构相对复杂,其设计的领域以及技术问题比较多如:电路、控制、材料、传热等,必须在计算机仿真以及辅助设计工作,但是现在开发出的软件不能胜任这项工作,要集中电磁场、传热、电路等多种仿真和辅助设计工具有效的结合才能实现目的,这给仿真和辅助设计工具的开发提出的更高的要求。

4 电力电子集成技术的发展趋势

如今,新型半导体材料的改善以及加工工艺的提升,未来单片集成的方向和发展趋势必然为大功率,这有利于适用范围的扩大和推广使用。混合集成的集成程度以及技术上的发展优势比较突出,所以,未来电力电子集成技术而言,市场前景比较大。深入的研究电力电子集成模块的磁技术和电路技术并对其加以改善,有效的提升电路的性能,降低损耗。今后,电力电子集成技术的发展方向为功率原件、电路元件等效应集成上发展。保障高度集成元件内部,让生产成本更低,满足自动化生产的需要。

5 结束语

随着电力电子技术的产生和发展我们利用电能的方式发生了很大的改变。同时人们使用电能的观念也由于电力电子技术的发展而有所改变。但是就电力电子技术的实际发展情况来看,存在的主要问题为电力电子装置的应用范围有限。对集成技术的现状进行研究,分析电力电子集成技术未来的发展趋势,和实际的科学技术有效的集合在一起,采用最优的集成形式,有效的推进实用化、产业化集成技术的发展。

参考文献

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[2]D.Boroyevich,J.D.Wyk,F.C.Lee,Z.Liang,顾廉楚.电力电子系统集成化的前景概述(上)[J].变频器世界,2007(01).

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[4]顾亦磊,汤建新,吕征宇,钱照明.电力电子系统集成技术发展的若干新思路[J].电力电子技术,2005(06).

[5]王兆安,陈桥梁.集成化是电力电子技术发展的趋势[J].变流技术与电力牵引, 2006(01).

作者简介

潘元忠(1963-)男,壮族,广西壮族自治区上林县人。大学本科学历。现供职于广西水利电力职业技术学院,主要研究方向为电工基础、电子技术。