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结构化布线系统

结构化布线系统

第四章结构化布线系统1. 掌握结构化布线系统的概念、优点、标准、结构2. 掌握双绞线的应用3. 了解光纤的应用4. 了解布线系统的测试技术5. 了解结构化布线系统工程安装施工的基本知识第4章结构化布线系统4.1 结构化布线系统的组成1.结构化布线系统的概念结构化布线系统是指在建筑物或楼宇内安装的传输线路,是一个用于语音、数据、影像和其它信息技术的标准结构化布线系统,以使语音和数据通信设备、交换设备和其它信息管理系统彼此相连,并使这些设备与外部通信网路连接。

2.结构化布线系统的优点(1)结构清晰,便于管理和维护(2)材料统一先进,适应今后的发展需要。

(3)灵活性强,适应各种不同的需求。

(4)便于扩充,节约费用,提高了系统的可靠性。

3.结构化布线系统标准智能化建筑已逐步发展成为一种产业,如同计算机、建筑一样,也必须有标准规范。

目前,已出台的结构化布线系统及其产品、线缆、测试标准主要有:(1)EIA/TIA 568商用建筑物电信布线标准;(2)ISO/IEC 11801 国际标准;(3)EIA/TIA TSB 67 非屏蔽双绞线系统传输性能验收规范;(4)欧洲标准:EN5016、50168、50169分别为水平配线电缆、跳线和终端连接电缆以及垂直配线电缆标准。

4.结构化布线系统结构结构化布线系统采用模块化设计和分层星型拓朴结构,可分为6个独立的子系统(模块),各种不同组成部分构成一个有机的整体。

(1)工作区子系统(Work Area Subsystem)由终端设备到信息插座的连接(软线)组成。

(2)水平干线子系统(Horizontal Backbone Subsystem)将电缆从楼层配线架连接到各用户工作区上的信息插座上,一般处在同一楼层。

(3)垂直干线子系统(Riser Backbone Subsystem)将主配线架与各楼层配线架系统连接起来。

(4)管理间子系统(Administration Subsystem)将垂直电缆线与各楼层水平布线子系统连接起来(5)设备间子系统(Equipment Subsystem)将各种公共设备(如计算机主机、数字程控交换机,各种控制系统,网络互连设备)等与主配线架连接起来。

物联网的体系结构与应用

物联网的体系结构与应用
物联 网融合 了传感 器、计 算机 网络 、智能控 制技术 实
现 的物 与 物 之 间 的 通 信 互 联 。物 联 网 的 体 系 结 构 分 为 三 层 ,分 别 是 感 知 层 、网络 层 、应 用 层 。
智能变通 智 能 农 业 智能物流
2 1 年 ,我 国 的 政 府 工 作 报 告 中对 物 联 网 的诠 释 是 : 00 物 联 网指 的 是 通 过 信 息 传 感 设 备 ,并 且 按 照 约 定 的协 议 ,

物联 网的基本概念
( 物联 网的概 念 界定 一)
按 照 国际 电 信 联 盟 (T ) 定 义 ,物 联 网 主 要 用 以解 IU 的
相 连 ,传 输 数 据 只是 作 为 连 接 的 手 段 。由此 可 以看 出 物 联 网
与 传 统 的无 线 传 感 器 网络 是 完 全 不 同 的 , 是 无 线 传 感 器 但 网络 的相 关 技 术 可 以作 为 物 联 网 开发 的基 础 。
技送控制命夸

与 奉 地 罔 关 通 信 格 式 化 数 据 RFD系 统 收 集 信 息 I 升析命令 执 行 控 制 命 令
图 1 物 联 网 体 系结 构
2 1 0 中闻高新技术 0 3 o 1 — 95
将 任 何 物 品 与 互 联 网 连 接 起 来 ,进 行 信 息 交 换 和 通 讯 ,以
此 来 实 现 智 能 化 识别 、跟 踪 、管 理 和 监 控 的一 种 网络 。
另 外 ,国 内的 一 些 学 者 也 提 出 了 自己 的 观 点 。比 如 ,邬
数 据 丹 析 处 理
贺 铨 院 士 认 为物 联 网 的 特 征 是 每 一 个 物 体 都 可 以 寻 址 ,连

2021-质量部人员能力维度图

2021-质量部人员能力维度图
2021年度


姓名
技能 岗位
质量部人员能力维度矩阵图
产品、量具技能
实验、试验技能
质量工具技能
游 千 数 气 径投 各 数 杯 熟 握工冲 统 计 检 A 水 拉 率振 烘 残 电 显 理 微 o E Q 8 统 体
标 分 显 密 )影 类 显 体 悉 艺孔 计 量 具 T 分 力 )动 焙 氧 子 微 化 生 f X C D 计 系
检 操 (仪
e 操具 础控


识切
测 作 粉器
操作使

掌等


作用
1
品质经理
OOOO U OUOO O OOOOUU U UUULLLOOOOOO
2
品质主管(QC主管) O O O O U O U O O O U U U O U U U U U U I I I O O U O U U
3
体系主管(QA主管) U U U L L L L U U U U L L L L L I I I I I I I O O U O O O
12
基准
I 不能作业 L 有指导时能作业 U 能独力作业,但不能指导别人作业 O 能独力作业,能指导别人作业
力维度矩阵图
质量工具技能
质量、食品安全意识/体系知识
管理知识
分品 供 管供 供 食 数 质 食系熟文公 认 过 体 内 熟 作质制品 实 计 品 力人 客 供 员 文
析质 应理应应 品 据 量 品 悉件司 证 程 系 部 悉 量 质 验 量 质 际 拆 应 工 件
数商 据审 的核
商商 法 分 理 安 数改 律 析 论 全 据善 法 统 概 法
I 运管 审 审 运 体 质 成室 管 异 理 本管 理 常 实 管理 知 处

结构洞理论

结构洞理论
19社92会年网,络B(urts在oc《ialSntreutwctourrka)l H:oles:The 社构So会成ci网的al络相St是对ru由稳ct某定ure些的o个系f 体统Co间,m的即pe社把tit会“i网o关n络》系”一书中提出 视了为"结是联构结洞行"理动论者的(St一ru系ct列ur社al 会Ho联le系s)。【1】
What is SHT?
什么是结构洞理论?
结构洞的信息利益和控制利益:
信息利益通过三种形式来实现:
而图2通实路际:是指一获个得封一条闭有的价网值络的,信网息络,并中且每知个道个谁体能所够利用它。 获得的先信机息:基确认本获上得是信对息等的的基、础重上通复过的个,人故接不触存先在于结他人。 构洞。举荐:在适当的时间和地点,由于被推荐而获得机会。
举例
举一个例子。 Steven刚刚买了一套房子,他尝试着向银行接待付款。可是 当地的四家银行都拒绝了他的借贷请求。无奈之下,他亲自 拜访各家银行行长,对他们说,如果对方愿意借贷1/4的款 项,那么另外三家银行将愿意强借关贷系剩(余S的tro3n/g4款tie项s)。:最终当 地的四家银行都答应了S指tev的en是借个贷人请的求社会。网络同质性较强 这就是一个利用结构洞达(信成即息协交都议往是的趋的人同案群的例从)。事,在的人这工与个作人案,的掌 关例握 系中的 紧, Steven找到了一个结构洞密,。他创造了与四家银行的口头虚拟 协议,以此为信息,要求落实借贷,最终获得了成功,但如 果这四家银行之间是强关系,或许这种巧妙的机会就不会存 在了。
Feature of SHT
结构洞理论的特征
Burt认为: “结构洞理论有4 个标志性特征: 第一,竞争是一个关系问题,并非玩家自身之间的竞争。 第二,竞争是一种突现的关系,是不可见的。 第三,竞争是一个过程,而非结果。 第四,不完全竞争是一个自由的问题,而不仅仅是权力的问题。 这4 个特征并不各自独立于结构洞理论,而是相互联系的” 。

结构健康监测的无线传感器及其网络系统

结构健康监测的无线传感器及其网络系统

结构健康监测的无线传感器及其网络系统一、本文概述随着科技的不断进步和智能化趋势的加速,无线传感器网络技术正逐渐成为结构健康监测领域的关键技术。

这些微型化的无线传感器可以部署在各种结构体的关键部位,通过实时采集和传输数据,实现对结构健康状况的实时监控和预警。

本文旨在探讨结构健康监测的无线传感器及其网络系统的基本原理、关键技术、应用现状和发展趋势,以期为该领域的研究和应用提供有益的参考和启示。

本文将介绍结构健康监测的重要性和紧迫性,阐述无线传感器网络在结构健康监测中的优势和潜力。

接着,将详细介绍无线传感器的基本原理、分类和特点,以及无线传感器网络系统的组成、通信协议和数据处理方法。

在此基础上,本文将重点分析无线传感器网络在结构健康监测中的应用案例和实际效果,包括桥梁、建筑、大坝等各类结构体的健康监测。

还将探讨无线传感器网络在结构健康监测中面临的挑战和问题,如传感器精度、数据传输稳定性、能量消耗等。

本文将展望无线传感器网络在结构健康监测领域的发展前景和趋势,包括新型传感器的研发、数据传输技术的改进、数据分析方法的优化等方面。

通过对结构健康监测的无线传感器及其网络系统的深入研究,可以为相关领域的科技进步和工程实践提供有力支持,为保障结构安全、预防灾害事故提供有力保障。

二、无线传感器网络在结构健康监测中的应用无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)在结构健康监测中的应用已经引起了广泛的关注和研究。

由于其无需布线、灵活性高、可快速部署和易于维护等优点,WSNs已成为桥梁、建筑、大坝等土木工程结构健康监测的理想选择。

在结构健康监测中,WSNs能够实时监测结构的应力、应变、位移、振动等多种参数,通过对这些数据的采集、传输和处理,可以及时发现结构的损伤和异常,从而预防安全事故的发生。

同时,由于WSNs的无线通信特性,可以方便地实现数据的远程传输和集中管理,提高了监测效率和数据处理能力。

物联网的体系结构

物联网的体系结构
3 反馈控制系统的基本组成
把给出测的量参结反原据馈构件量的和检进方参测行式数的将推将比连便被动比直较接于控执较,接在调量行原求推系整实元件出动统的际件给他被中元值去出们控,部控与的的对改制件给偏偏象被善,定差差,控系用原信使对统串件号其象的联进被。性或行控能者放量。大发,生用变来化。
检测被控的物理量(若物理量是 非电量,一般转换为电量)
第二章第1章物联绪网论的体系结构
4 自动控制系统的基本控制方式 1 反馈控制方式 方式:按偏差进行控制。 特点:减小或消除这个偏差 作用:具有抑制任何内、外扰动对被控量产 生影响的能力,有较高的控制精度。 问题:系统使用的元件多、结构复杂,设计 麻烦。
第1章 绪论
4 自动控制系统的基本控制方式 2 开环控制方式
方式:把两者结合起来,对主要扰动采用适当补偿 的装置实现按扰动控制,同时再组成反馈控制系统 实现按偏差控制,以消除其余扰动产生的偏差。 特点:系统的主要扰动已被补偿,反馈控制系统就 比较容易被设计,控制效果也会更好。
第二章第1章物联绪网论的体系结构
2.5 物联网的反馈与控制
2.5.2 物联网系统的控制论解析
物联网中的“感、 智、控”分别构 成了物联网控制 系统的测量、比 较、执行等三大 部件,这三大部 件又在“联”这 种网络平台上得 以相互作用,形 成了“控制系 统”,最终实现 了“控”的目的。
第二章第1章物联绪网论的体系结构
2.5 物联网的反馈与控制
2.5.3物联网的控制特性
传统控制系统:
稳:通过控制可使被控对象稳定在期望值附近 准:被控对象的输出量与参据量之间的偏差在一个可容忍 的范围内 快:被控对象达到的期望值的时间延迟短
自本控制方式
第二章第1章物联绪网论的体系结构

实验室网络的系统结构介绍

在IE浏览器的地址栏,或者在DoS下,输入 telnet 10.10.6.1
RCMS(实验室机架管理控制服务器,实验台管理器)
登录到RCMS上,再对其它的交换机或路由器作配置 无需拔插控制台线,统一管理和控制实验台上的多台网络设
备 统一清除实验台上各个网络设备的配置,方便多次实验 图形界面,简单方便
八爪鱼线
连接到其它各个网络设置的控制口上
实验室双网卡 学生机
RCMS管理控制 台的IP地址, 及服务端口号
RCMS管理控制台 的IP地址,服务 端口号缺省为23
1、从RCMS的主页进入RCMS控 制界面
http: // 10.10.6.1:8080
扬州大学信息工程学院实验平台
telnet:// 10.10.6.1 : 2005
2、通过Telnet命令RCMS
实验设备
外网
注意:IP地址、 子网掩网、网 关的配置。
学生机:
一个网卡登录到RCMS上,配置交换机或路由器 另一个网卡,用作实验
RCMS管理界面的进入
对应组号
从RCMS提供的服务主页进入,输入
http://10.10.6.1:8080
使用telnet命令进入 telnet 10.10.6.1

CTC系统的网络结构


服务器1
……
工作站n
交换机A
交换机B
中心
路由器A 路由器B
协议转换器
协议转换器 环网B
协议转换器
协议转换器 环网A
协议转换器
协议转换器
协议转换器
协议转换器
协议转换器
协议转换器
协议转换器
协议转换器
路由器A
路由器B
……
交换机A
交换机B
车站
终端设备1
……
终端设备n
双网连接方案
常用的网络通信设备介绍
路由器 交换机 转换器
路由器
广域网通信过程是根据地址来寻
找到达目的地的路径,这个过程 在广域网中称为"路由(Routing) " 。路由器是负责在各段广域网和 局域网间根据地址建立路由,并 计算传输数据的最佳路径,同时 将数据送到最终目的地。
交换机
也称交换式集线器。它同样具备许多接口,提供
多个网络节点互连。虽然与集线器同属于二层设 备,但它的性能却较共享集线器大为提高,相当 于拥有多条总线,使各端口设备能独立地进行数 据传递而不受其它设备影响,表现在用户面前即 是各端口有独立、固定的带宽。此外,交换机还 具备集线器欠缺的功能,如数据过滤、网络分段、 广播控制等。而更高端的多层交换机可以支持三 层甚至四层协议,在TCP/IP协议中指网络层和传 输层。
CTC采用防火墙及入侵监测系统、动态身
份认证系统、安全漏洞评估系统、PKI/CA 公共密钥体系、防病毒系统等来保证安全。 CTC系统在调度中心与GSM-R系统采用 TCP/IP协议进行联网。 新建CTC系统接入既有调度中心TDCS网 络,与TDCS公用局域网。
部中心局域网

计算机网络安全监控系统总体结构设计与实现

计算机网络安全监控系统作为保障网络安全的重要手段,能 够实时监测网络流量、检测异常行为、防范网络攻击,对于 维护网络安全具有重要意义。
国内外研究现状及发展趋势
国外对于计算机网络安全监控系统的研究起步较早,已经推出了一系列成熟的产品,如Snort、 Suricata等。这些产品具有较高的检测准确率和实时性,但价格较为昂贵,且可能存在后门和漏洞。
数据筛选
对采集的数据进行筛选, 去除无效和冗余数据。
数据标准化
将采集的数据进行标准化 处理,统一数据格式。
数据处理模块设计
数据清洗
01
对数据进行清洗,去除重复、错误或不完整的数据。
数据挖掘
02
对数据进行挖掘,提取有价值的信息。
数据分析
03
对数据进行分析,发现异常和威胁。
报警模块设计
报警阈值设定
根据数据处理结果,设定报警阈值。
安全性问题
网络安全监控系统的安全性是其最重要的特性之一。尽管本研究已经采取了一系列安全措 施,但是在真实环境中仍然可能存在潜在的安全风险。未来可以进一步加强系统的安全性 ,提高其抵御各种攻击的能力。
07
参考文献
参考文献
[1] 张三, 李四. 计算机网络安全监控系 统总体结构设计与实现[J]. 计算机工程 与应用, 2022, 58(1): 1-8.
通过爬虫程序从各大网站、论坛、博客等获取需要的数据信息,建立全面的网络安全信息数据库。
传感器技术
在关键位置和设备上安装传感器,实时监测网络流量、异常行为等信息,提高数据采集的精准度和时效性。
数据处理技术
数据清洗技术
对采集到的原始数据进行清洗和过滤,去 除重复、无效和错误数据,提高数据处理 效率和准确性。

家庭结构治疗模式

家庭结构治疗概念家庭评估的四步模式案例简介01 02 0301概念病态化:体统是异常,需要被解决;系统视角:系统运作让异常产生和维持从病态化视角到系统视角的转变心理治疗三大体系精神分析动力取向体系系统取向的体系如家庭治疗CBT即认知行为治疗体系心理治疗三大体系1.人际交往环境2.互补性3.三角关系4.循环因果l 家庭治疗的前提假设:人是其所在环境的产物l 环境中的人,一般情况下,家庭是最重要的人际环境l了解一个人及其所遇到的问题,就要去了解他的人际环境l 线性因果:举例“丈夫不送礼物给太太,太太很生气”l循环因果:他们是怎样在结婚那么多年后都没有学会对方的习惯,而维持着自己原来的习惯的?l两人的关系很难维持稳定的状态,这意味着:问题很难长期存在,要么放弃解决,要么被解决;但是加入了第三个人,关系就会更容易变得稳定,或者说,更难被改变l婆媳冲突的时候,丈夫表示他帮里不帮亲l长期维持的关系,必然存在互补性:依赖与被依赖,施虐与受虐,抱怨与疏离等l帮助人们发现互补性带来的无效行为,带来改变,如抱怨导致忽略,忽略带来更多的抱怨,恶性循环5.家庭结构6.过程与内容7.症状的功能8.家庭生命周期l 系统与子系统:因共同点组成的群体如夫妻系统、同胞系统、父子、母子、父母系统等l 边界:子系统与子系统之间、个体与个体之间存在的,对影响限制的界限l层级机构:权力架构以及维持其的互动l个体和组织必定经历的历程:稳定-挑战-改变-适应-稳定-挑战-改变-适应......l用发展的眼光看待家庭:有问题不等于功能失调,可能是家庭在面对改变的不适应l 症状有时候是系统运作不良的表现,甚至是有一定的意义和功能的l例如:孩子通过问题行为来吸引家长的注意力,让家长免于为他们的婚姻问题争吵l 内容信息和过程信息l 关注家庭和个人解决问题是进行沟通的过程,这是作为带来改变的重要部分l 沟通不等于说活l例如:孩子顶撞妈妈时,爸爸保持沉默9.家庭叙事10.性别11文化l挑战家庭成员对“问题”的定义;重构对事件的组织方式,可以让家庭和个人看到不一样的出路l因为讲故事的人不同,讲出来的故事也不同l塑造家庭的价值观和行为,在相同的处境下,不同文化下的家庭可能会做出不一样的反应l性别是被社会和个人经验定义的,赋予角色的规范和男女两性之间的互动模板,这些规范在带领便利的同时,由怎样影响家庭的运作?可能会带来哪些问题?02家庭评估的四步图第一步结构化地集中探索过去第三步着重探索维持问题的互动第二步探索相关的改变方式第四步家庭评估的四步模式拓展目前的主诉第一步拓展问题主诉去中心化关注被认定病人的能力范围对家庭所赋予的问题给予不同的定义(重构)探索症状本身的表达方式,并重点关注细节从不同角度审视问题,直到症状的毒性消失为止探索症状出现的背景鼓励被认定的病人描述症状以及ta所认为的症状的意义,描述ta的其他方面,描述ta的家庭,让其他成员成为听众,给予他一个尊重的空间第二步着重探索维持问题的互动他们做了什么让“问题”维持不变在不引起来访者的抵触情绪的情况下方帮助他们看到,他们的行为是如何维持着他们带来的问题家庭成员如果觉得自己有能力帮助目标病人,他们便会改他们的相处模式不是别人的事情,正是自己有份参与,也有责任改变“问题恰恰在于,家庭想方设法去解决这个问题的方式。

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基于LXI技术的网络化旋转机械振动监测系统设计杜金榜,王跃科,潘仲明,钟小鹏(国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙410073)摘要:文章针对远程网络化旋转机械振动监测需求,按照LXI技术规范,借鉴IEEE-1451网络智能传感器标准,基于DSP和FPGA等数字化技术,对服务于旋转机械振动监测的网络化ATS总体和LXI采集处理设备进行了方案设计。

着重介绍了基于以太网供电技术的LAN端口与自封装电源的一体化设计、数字化测试中的模拟前端经典实现方法以及基于多DSP并行处理的实时处理中心设备STIM单元设计。

关键词:网络化振动监测系统;LXI采集处理设备;STIM单元1前言随着测试、计算机、微电子、通信以及网络技术的不断发展,按结构、功能和形态划分,自动测试系统也经历了从基于过程信号连续录波、以磁带记录仪和数字存储示波器为代表的第一代台式GPIB系统,以VXI/PXI系统为代表的第二代紧凑型ATS以及基于LXI技术的第三代网络分布式ATS[1]。

基于LXI技术的网络化测控系统是下一代自动测试系统的理想解决方案,可最大限度地降低ATS的组建、开发、维护、替换和升级成本。

图1所示为基于LXI的网络化测控系统经典体系结构。

远程监控诊断中心可进行专家联合会诊和自学习,进行复杂的数据分析、状态监测与智能诊断,通过以太网络把结果反馈给现场测控设备。

现场测控设备完成现场数据采集和初步的特征提取与数据处理,既可以是传统现场总线式产品如GPIB/VXI/PXI系统,也可以是网络仪表、网络传感器和网络PLC等。

其中通信控制器主要实现LAN与UART、CAN、RS485、USB、EPP等现场总线通信接口的协议转换。

浏览器和监控设备允许通过HTTP查看或调度系统资源信息,优化系统整体运作,可在任何地方访问现场测控设备。

交换式以太网是通信控制与数据交换的主通道,迅猛发展的企业局域网络和吉比特以太网技术为高速、低成本、分布式、灵活通信传输控制提供了现实的可能性。

2总体设计思路针对大型旋转机械振动信号综合测试中多种类传感器信号程控调理、多路并行同步和高速连续数据采集、海量数据实时压缩处理和同步传输与备份存储等综合性能要求,密切关注国际测试技术领域的发展前沿,基于多DSP 并行处理、FPGA 、MC 3一体化、先进IC 等技术,按照LXI 网络化测控系统技术规范,借鉴IEEE-1451网络智能传感器标准[2],从服务于旋转机械振动信号综合测试和实时数据压缩处理的需求出发,按照“通用化、模块化、系列化、标准化”原则,设计了基于LXI 及时的远程网络式旋转机械振动监测系统,系统体系结构如图2所示。

按功能划分主要包括LXI 采集处理设备、LXI 海量数据存储设备和LXI 实时处理中心设备等。

各种LXI 设备通过以太网络(Ethernet)或光纤通信网络,基于数据存储-转发机制的网络交换机(Hub),建立起与本地客户机和远程测控服务中心的通信控制与数据交换。

基于现有的基础信息网,经济、快捷地实现测控设备的接入。

系统实现的核心和关键是LXI 设备的开放性、模块化和标准化设计[3]。

3LXI 设备设计按照电子仪器开放式体系结构规范和“软硬件一体化”的设计思路,基于高性能DSP 和FPGA 等数字化技术,融合IEEE-1451网络智能传感器标准(核心是STIM 、TEDS 和NCAP)和LXI 技术规范的开放性LXI 采集处理设备原理如图3所示。

基于网络智能传感器接口模块(STIM)技术规范,传统传感器输出信号经高性能模拟前图3 LXI 采集处理设备原理框图端调理(AFE)和信号变换模块(ADC模数变换与CNT脉冲量测频计数)实现自动量程切换、自动采样以及自辨识、自诊断和自校准的同时,检测信息以标准格式-变送器电子数据表(TEDS)输出,实现通过网络发布和共享检测信息的能力。

以DSP和FPGA为核心的网络匹配处理器(NCAP)模块同时实现数据存储、记忆与判断决策(控制)、实时处理及LXI 总线接口等功能。

开放性、模块化结构设计便于继承已有的“系统就绪化”成果,例如用基于CF卡或固态电子盘的海量数据存储模块替换STIM单元,即可实现用于高速旋转机械现场海量测试数据备份存储的LXI海量数据存储设备(“网络盘”)。

用于全系统协同管理和数字信号综合处理的实时处理中心设备STIM单元则可采用基于DSP-SLC的多DSP 并行处理系统实现。

文章着重对基于以太网供电(PoE)技术的LAN端口与自封装电源的一体化设计、模拟信号前端(AFE)调理模块经典设计方法和基于多DSP并行处理的实时处理中心设备STIM单元设计进行介绍。

3.1基于PoE技术的LAN端口与自封装电源的一体化设计基于IEEE-802.3af规范,采用通过以太网在传输数据的同时输送DC电源的方法,安全、可靠地将PoE技术引入LXI分布式测控网络。

各LXI设备通过即插即用的标准RJ-45插口实现独立供电和Ethernet接入:每个LXI设备均可由其自己的48V DC电源供电,最大允许功耗为15.4W。

以太网供电交换机(PoE-Hub)可对每个LXI设备的用电进行单独管理,大大简化了系统布线,节省了大量成本和空间,且利于电源集中使用和管理。

如图4所示,以太网供电交换机就是在传统交换机(Hub)的基础上增加48V DC电源系统和供电设备(PSE)控制器,PSE控制器负责将电源注入以太网线,并实施功率的规划与管理。

其中在信号线对之间传输电力时,48V电源通过向网络隔离耦合变压器的中间抽头供电以共模电压方式施加在双绞线上,对于差分数据信号没有影响,并且由于耦合变压器的隔离,也不会对数据收发器产生影响。

LXI设备端通常用受电设备(PD)接口控制器接收电源和实现自动极性转换。

在传输数据所用的CAT-5电缆对(1/2与3/6)之上同时传输直流电,这样就确保交换机端口同时允许千兆以太网(Gigabit Ethernet)和以太网供电(PoE)共存,可提供10/100/1000Mbps三种速度的连接。

另外设计AC电源适配器接口,方便LXI设备的独立调试:可通过跳线器手动选择或继电器程控选择PoE 或AC 适配器供电方式。

3.2模拟前端调理模块(AFE)经典设计方法(1)数据采集AFE 设计:基于“开放性、数字化、集成化、可程控”的设计思想和模拟开关(MUX)、程控增益放大(PGA)、数控电位器(DCP)、数模转换器(DAC)、现场可编程门阵列(FPGA)等先进IC 技术的高性能数据采集AFE 经典实现如图5所示,主要包括预选滤波与模拟选择、程控放大、程控衰减、抗混叠滤波、直流电平偏置、自校准等功能单元[5]。

经典AFE 模块可作为一个独立的单元通过I2C 总线接受NCAP 或FPGA 的程控选择,在将大动态范围(±10V )电压信号智能调理到ADC 最佳输入范围的同时,实现通道功能自检和自动校准。

直流准确度可达到0.01%FS ,前端可编程增益范围大(1/100~1000),且集成度高、程控接口简单、通用性好、可移植性强,在ATS 和网络智能传感器等领域有广泛的应用价值。

(2)测频/计数AFE 设计:测频/计数AFE 主要实现大动态范围(如带宽:1Hz~50MHz,幅值±50V )的旋转机械轴系转速信号等脉冲量到标准TTL 电平矩形波的智能调理[6]。

传统设计是如图6(a)所示的基于电阻电容衰减网络与宽带放大器的程控调理电路。

直流隔离和滤波电路滤除高频干扰与直流成分。

程控电阻电容衰减网络由耐压值较高的继电器与阻抗匹配的电阻电容组成,主要实现大带宽和幅值范围模拟信号的程控衰减。

继电器的吸合是基于MPU 对半波整流和峰值检测电路输出的近直流信号进行采集与综合判别。

基于场效应管和稳压管的限压保护与阻抗隔离电路防止过大信号击穿后面的器件,保证前端衰减网络的输出阻抗不会影响运算放大器的正常工作。

以高性能运算放大器为核心,设计K 倍宽带放大和通道凋零电路。

半波整流电路滤除宽带放大器输出的以零电平为中心的交流信号的负半周部分,再经过低阈值电压的施密特触发器即可产生了TTL 电平的矩形波。

电路(a)的优点是能够自动识别测频输入信号的幅度大小、并根据信号输入幅度自动调整(MPU 程控)衰减网络的衰减倍数(继图6 测频/计数A F E 经典设计电器网络),具有较强的智能性。

缺点是系统过于复杂,当信号带宽较大时电阻电容网络难以匹配。

可采用基于限压保护与高速过零比较器的大动态范围计数器模拟前端调理电路,如图6(b)所示,可自动将大动态范围的周期性正弦波、三角波和锯齿波信号调理成标准TTL 电平的矩形波信号输出。

3.3基于多DSP 并行处理的实时处理中心设备STIM 单元设计并行DSP 处理系统的设计是一门综合性很强的应用领域,涉及到算法研究、VLSI 设计理论、系统结构、网络拓扑等多个方面。

多DSP 并行处理系统设计的核心是实现多个处理单元(DSP)之间的通信控制及数据交换,即如何建立起多DSP 之间的SLC [7]。

多DSP -SLC 从网络拓扑结构上可以划分为点对点的连接、菊花链连接、串行连接等方式,通常有以下五种结构形式:基于串行连接(SCI 、I2C 、SPI 及SPORT 等)的并行处理系统、基于IDMA 或HPI 的并行处理系统、基于Link Port 的并行处理系统、基于Share-inBus 的并行处理系统以及基于“数据缓冲池”(DPRAM 、双向FIFO 对及网络交换机等)存储-转发机制的并行处理系统,多DSP 并行处理系统网络拓扑结构如图7所示。

4结束语总之,LXI 系统可以实现五大目标:①非常长的产品和系统支持周期,应用软件不再依赖于特定的硬件;②小巧的系统体积,不包含多余的显示、输入和其它辅助部件;③测试功能清晰明确,仪器界面一致,升级快捷方便;④仪器系统的寿命与服务对象的寿命保持一致;⑤测量硬件与测量技术没有直接联系。

展望未来,随着微电子和测试技术发展,计算机与仪器技术的进一步融合,仪器的易操作性、易升级性、测量功能、数据处理和分析能力,都将达到前所未有的高度。

基于LXI 技术的开放式、网络化测控系统,由于具有传统ATS 所不具备的优势,将缓解未来日益复杂的综合测试和维护成本的压力,代表着ATS 的未来。

参考文献[1]季晓亮,谭业双.测试总线的发展及性能比较[J].电测与仪表.2006.4.[2]孙震,王学奇,王勇.LXI 总线及其关键技术分析[J],中国仪器仪表,2006.3.[3]陈向群,郭以述.IEEE1451智能传感器接口标准研究[J].仪器仪表学报.2002.10.[4]朱勇发,王平.以太网供电技术标准综述[J].单片机及嵌入式系统应用.2006.4.[5]钟小鹏,等.大动态范围高精度AFE 程控调理的经典实现方法[J].计算机测量与控制.2006.4.[6]杜金榜,等.新型大动态范围高性能智能计数器的研制[J].电子元器件应用.2006.5.[7]钟小鹏,等.基于MC3一体化的ATS 开放式总线设计[J].电子测量与仪器学报.2006.9.图7 多D S P 并行处理系统结构D S P。

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