层次化网络SCADA通讯模型及其应用

为在大型网络分布式SCADA（Super Control and Data Acquisition）应用系统中解决诸如电力、通信、石油、化工、制造业等行业或领域，在过程、流程、状态方面的数据监视、数据控制、数据采集与数据管理的高效、实时问题，解决各级子系统之间人工逐级汇接的问题，提高应用系统的稳定性、可维护性，这里提出了一种层次化网络SCADA通讯模型。该模型是通过在层次化网络SCADA模型中，引入基于TCP／IP协议的客户机／服务器查询方式数据通讯技术和点对点主动数据传递技术而建立的。根据该模型所设计的产品，经过生产实践证明，应用该模型可以较方便地构造分布在不同区域计算机上的SCADA系统，进行高效的实时通信。该模型为具有多层结构的大型分布式网络化集中SCADA系统的设计、开发，探索出了一条十分有效的新路径。     

一种适用滑坡灾害演化过程建模的实时数据库系统

针对滑坡灾害演化过程建模的高实时性能要求,推出一种基于云平台虚拟化的结构化分布式实时数据库系统。利用对等网络广播方式速度快、不需要服务器,客户机服务器查询方式完整、准确的特点,该系统将两者相结合,分别处理系统需要快速主动传递的实时采集数据或控制、处理操作等发生时的实时数据改变值。滑坡监测系统的应用实例表明,采用该实时数据库系统可较好地解决实时数据采集、处理、传输、控制等过程中的同步性、可靠性和一致性问题。     

龙口市地下水信息化管理系统的应用研究

系统采用B/S模式,以远程监测和自动化控制为基础,建设龙口市地下水信息化管理系统,实现地下水数据的在线管理和发布。对系统的结构功能进行了分析,利用计算机技术、自动控制技术、通信技术,探索地下水信息化的管理模式。     

地质灾害信息系统的设计与实现

地质灾害信息系统是基于GIS技术的实现地质灾害数据管理信息化的专题型应用信息系统,重点在于解决地质灾害数据信息处理技术和灾害区划空间分析模型两方面的问题.本文在分析地质灾害数据特点的基础上,给出描述地质灾害的数据范畴,从地质灾害数据库系统建设、地质灾害数据信息标准化、地质灾害区划分析评价模型几方面阐述了地质灾害信息系统的设计思想.利用MAPGIS二次开发平台,在VC++5.0MFC方式下进行了该系统的软件开发,对软件系统的信息流程结构、数据结构及基本功能进行了介绍.     

特定目标影像数据库系统设计与实现

遥感影像数据库系统应用时,往往需要实时获取各种目标影像背景或专题信息,该过程即是在影像数据的基础上集成各种专题信息进行综合分析的过程。特定目标影像数据库系统是建立在各种遥感影像及其背景与专题信息基础上的分类、存储、管理和分析应用系统。文中描述了特定目标影像数据库设计和应用系统的各功能模块。     

水情信息采集系统GSM通信道的设计考虑

水情信息采集系统是应用遥测和现代通信技术,实现江河流域降雨量、水位、流量等数据的实时采集、报送和处理的信息系统。它具有传输数据量小、通信网络分布地域广以及通信条件比较恶劣等特点。本文针对水情信息采集系统GSM通信信道的设计,通过对移动通信基站覆盖情况的分析和研究,提出了设计考虑和相应的设计指标。     

对提高测绘产品质量管理分析探讨

随着科技的不断发展,测绘开始向＂地理信息获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化＂为特征的信息化测绘体系迈进。测绘数据作为信息化最基础的框架信息,已越来越受到广泛重视,基础地理信息数据的更新日趋重要,这就要求测绘单位必须提供现势性强、精度高的数字地形图。     

基于C/S模式的工程勘察图件信息管理系统设计

文中介绍了一个基于C/S模式的工程勘察图件信息管理系统的功能结构、设计思想及实现技术。该系统以单位局域网为依托,按客户机/服务器(C/S)模式实现图件的数据库组织与管理。其中服务器端在实现对图件信息进行数据库管理的同时,通过建立远程数据组织,并选择合适的数据集和与之对应的数据库连接组件,为客户端提供服务。客户端使用DCOM通信协议与服务器进行通信,并通过客户端的数据集提供者组件实现客户端与数据服务器的连接与访问。系统的实现为所在单位大量的岩土工程勘察图件提供了一个安全、可靠、使用方便的管理模式。并将单位的图件管理由分散的计算机管理变成有组织的集中管理,从而提高了图件的利用率和应用价值。     

大规模高性能地球系统建模及模拟集成框架的研究

完整的地球系统包含大量的物理元素,这些元素相互作用影响,导致我们整个地球不断变化,甚至会产生地球灾害。高性能计算机的出现为这个复杂系统的研究开辟了新的道路——高性能计算模拟。文中详细介绍并分析了地球系统建模及模拟研究从最初单个物理模型的模拟到多个物理模型紧耦合模拟,再到软件框架集成模拟这一整个发展历程。重点介绍了三个由美国多个研究团队开发的建模框架:日地系统建模框架(SWMF),地表系统建模框架(ESMF),固体地球系统建模框架(GeoFramework)。然而这些基于特殊领域的框架仍存在一些缺陷,尤其是三个框架中的物理模型无法互操作,无法集成,从而无法实现从太阳到地核这一跨越整个地球空间的完整地球系统的建模及模拟。为了解决这些问题,文中提出了采用近年来新提出的适用于大规模高性能科学计算的标准组件规范CCA构建整个地球系统的模拟及分布式协同工作平台——分布式高性能地球系统建模集成框架(DHEMF)。DHEMF以其特有的面向服务基于组件的特性,使其能够解决地球系统模型(组件)的建模、集成、应用、管理、互操作等复杂问题,并最终实现完整地球系统的模拟及预报。     

地质灾害监测无线自动化采集传输系统的研究与应用

地质灾害监测数据自动化采集传输相对其他行业有其特殊性,但各种自动化的测量仪器及通讯手段的迅猛发展,又为地质灾害监测的自动化提供了有利条件。介绍了基于GPRS/GSM网络的远程数据采集传输系统的研究和在地质灾害实时监测示范站中的应用。结果表明,基于GPRS/GSM网络方式构建网络化灾害监测系统是可行的、经济的和方便的,也是地质灾害监测技术发展的必然趋势。     

基于广播RTK边缘计算的北斗高精度地质灾害监测系统及应用分析

为提供全天候、全自动化、高精度变形监测服务,并最大限度降低空间环境因素对实时高精度定位的影响,基于数字调频广播（CDRadio）RTK（载波相位差分技术）边缘计算技术融合GNSS（全球卫星导航系统）核心解析算法,开发了具有自主知识产权、结构开放的“基于广播RTK边缘计算的北斗高精度地质灾害监测系统”,该系统能长时间稳定运行,并能满足功能性需求和非功能性需求在内的所有用户需要。以广西梧州市长洲区宝石园8号地块不稳定斜坡为例,通过分析2020年5—11月的监测数据表明:整个坡体处于蠕变阶段,坡顶前缘有向外侧蠕动且下沉的趋势,整个坡体有向东南方向倾斜发育的趋势。系统通过建立良好的系统信息交互平台,将系统形成的统计分析信息高速便捷地传递给用户,提高用户系统管理、决策、应用能力;充分挖掘系统数据资源,提供实时预报服务,提高信息采集、传输、处理、分析、预报的准确性、可靠性,全面提高地质灾害监测预警预报管理能力,更好地为各级管理部门的决策和指挥抢险救灾提供科学依据。     

山西省煤炭资源有效保障能力分析信息系统设计与开发

在分析以往煤炭资源管理信息系统优缺点的基础上,利用Visual C＋＋6．0、SQL Server2000、ADO技术以及MapGIS二次开发技术,开发了山西省煤炭资源有效保障能力分析信息系统。该系统具有数据管理、信息查询、地图操作、统计输出、环境承载力评价、煤炭用途评价、煤炭优质环保评价、矿井资源保障度评价、估算井田生产规模等功能,为煤炭资源管理提供适时、动态和高效有序的资源数据,为加强煤炭资源的开发部署及管理,制定能源政策以及中长期规划,合理开发利用煤炭资源,保障煤炭工业可持续发展提供科学的宏观决策依据。     

Application of ICTs in Airspace Management and Collaborative Decision-Making—Analyzing the Risk Avoidance in the Condition of Risky Weather as an Example

The application of ICTs makes structural change of the development and effective utilization of airspace. Next generation air transportation system (NextGen) includes new automation concepts with automated information to support the traffic control decision-making. As a result, in the field of academia and industry, air traffic controllers integrate information automatically while making decisions to change the previous manually integrated and decided pattern. The safety ability of airspace is reduced and airspace system is endangered under risky weather conditions of airspace. So there is an urgent demand for new information and communication technologies. The paper is an overview of the information constitution and support of NextGen and provides the study of the development of technique of airspace collaborative decision-makings to confirm the new features based on ICTs. It contains basic application-the input of data and output of the routes of airspace management and collaborative decision-making, and general application-the choose of probability nets of avoiding risky weather, and special application-the affection in the management of the air routes, which are made up of position and direction. The research shows the accurate schedule characteristics of airspace management and collaborative decision-making based on ICTs, which made the space accurate by time accurate. Second, the visualization of airspace management and collaborative decision-making based on ICTs made the maps of flight path under mobile data quickly generated. This could make the fully development and utilization of national airspace, ensure safety, and reduce air traffic controllers’ workload and the costs in delaying and operating in risky weather.     

基于Web-GIS的公路边坡安全管理系统研究

为实现公路边坡安全管理自动化,针对安徽省某高速公路边坡安全管理具体要求,研发安全管理和应急决策系统.利用网络地理信息系统技术,建立包括空间数据和属性数据的边坡综合地学信息数据库.该系统包括边坡信息管理、边坡安全监测、稳定性趋势判断和预警预报,可实现信息统一管理、信息查询、实时监测、可视化和预警的功能.     

USB总线与CAN总线协议转换器设计

现场总线(F ield bus)是将自动控制系统中底层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时控制通讯网络,是5C(Computer,Control,Commun ication,CRT,Change)技术相结合的产物。CAN(Control Area Network)总线是现场总线的一种,广泛应用于汽车行业、机械工业、家用电器、传感器等领域,已经形成国际标准,是被公认的几种最有前途的现场总线之一。提出了一种通过计算机USB接口实现现场总线CAN与计算机(服务器)之间通信的方案。具体介绍了使用USB总线接口芯片CH372和独立的CAN控制器SJA1000实现的硬件电路设计方法、本地端软件的编写方法,给出了主要程序模块的流程。     

基于无线传感网的煤层气排采实时监测监控系统设计

针对煤层气排采现场分散、实时通信和生产数据采集困难等问题,提出用无线传感网技术实现对现场数据采集、数据传输、实时监测监控、指令下达、指令执行等管理工作的系统设计。针对无线传感器网络通信易受干扰、通信距离受限、无线传感器节点寿命有限等问题,提出采用我国自主研发的龙芯CPU、C-MAC协议及基于该技术的通用无线传感器节点、无线网关、中继器等产品作为本设计的主选产品,解决无线传感网络应用存在的问题。针对排采现场需采集的数据较多且各异,设计时在叶节点无线传感器中配置串口、并口、USB口等通信接口。在设计后台管理系统时引用冗余技术和概率统计理论算法提高系统可靠性。      

WorldView-2高分辨率卫星数据在西昆仑塔什库尔干地区遥感地质调查中的应用

在西昆仑成矿带塔什库尔干地区,利用WorldView-2高分辨率卫星数据开展了遥感地质综合调查研究,采用最佳指数法选择适于本区遥感解译及信息提取的8-4-3波段组合,利用波段比值、主成分变换等方法增强岩性、构造和矿化信息并进行地质解译;结果表明,波段比值可识别闪长岩、大理岩、片岩等多套岩性并突出岩性之间的界线,主成分变换能增强黑云石英片岩与白色花岗岩体间界线,并能对不同片岩因矿物含量差异而呈现的不同色调、明暗程度有较好的反映。岩矿波谱测试及岩性反演和遥感矿化异常信息提取研究工作表明,大理岩等单矿物岩石波谱反演效果较好,对B1,B4,B8,B6等4个波段进行主成分变换及铁矿化信息的提取结果表明,PC3分量是铁染异常的特征主分量。利用WorldView-2数据在西部裸露地区进行矿产地质遥感综合调查,既有高地面分辨率的光学特征,又具有一定的波谱识别能力,不仅能提取大范围的矿化蚀变信息,还可以识别局部的矿体露头,应用效果较好,值得推广。     

TDR技术在石油天然气长输管道滑坡监测中的应用研究

随着我国西南山区石油天然气常输管道的大规模建设,各类边坡问题将会层出不穷,滑坡检测将成为管道运营检测的重要组成部分。文中对实际滑坡治理工程中的TDR监测成果进行分析,将其与传统的监测手段对比,总结TDR技术在滑坡监测实际应用中的优缺点。同时,提出了TDR技术与长输管道自动化监视和控制体系-SCADA系统相结合的理念,可通过SCADA系统克服TDR技术绝大部分的缺点,在石油天然气常输管道滑坡检测中有着十分广阔的应用前景。