時間：2022-11-01 06:25:41
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇接口管理，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
引言
在面對大型公共或工藝建設(shè)項目管理的中包含的眾多專業(yè)、眾多不同合約（單位）的復(fù)雜協(xié)調(diào)與管理關(guān)系時，僅以技術(shù)及經(jīng)驗為主的傳統(tǒng)工程管理手段已不能適應(yīng)，構(gòu)建以確定接口及接口文件為管理核心的全新思路，貫穿于項目建設(shè)的設(shè)計、合同、制造、施工全過程，并充分運用電子信息化對文件處理的優(yōu)勢條件，實行對項目質(zhì)量、進度、成本三大控制及提高我國工程業(yè)建設(shè)管理水平提高起到相當?shù)膸椭?/p>
1 接口定義、劃分及特點
所有現(xiàn)代建設(shè)項目通常被分解為由若干個合約主體去按照規(guī)定的工期、質(zhì)量標準及成本范圍執(zhí)行，最終竣工完成達到要求的項目產(chǎn)品交付；主觀上這些合約有不同設(shè)計合約、設(shè)備/材料采購合約、施工合約、顧問（監(jiān)理）等等，客觀上被分為各不同的工科專業(yè)如規(guī)劃、建筑結(jié)構(gòu)、機電（水電暖）、裝飾（幕墻）等等，這些構(gòu)成建設(shè)項目體系；合約及專業(yè)之間均存在大量彼此相互關(guān)聯(lián)與要求，這是客觀事實。
大量項目經(jīng)歷事實表明，項目管理中管理人員大量的協(xié)調(diào)工作均發(fā)生在所述的合約及專業(yè)之間交接部分；因約定及陳述不清致使工作范圍及要求的概念模糊，極易產(chǎn)生的項目建設(shè)過程中推諉現(xiàn)象與焦點矛盾，屢見不鮮，帶來現(xiàn)象便是管理人員花大量時間與精力去處理，實際卻是如費用追加、進度滯延、關(guān)聯(lián)部位施工質(zhì)量不高甚至影響相關(guān)單位之間的士氣及友好氛圍等負面的管理結(jié)果等。我們?yōu)閷ㄔO(shè)項目管理的認識及方法不足而買單。
建設(shè)項目管理需提供一種既能區(qū)別這些關(guān)聯(lián)又能聯(lián)系這些關(guān)聯(lián)之處的管理方法，那就是接口（Interface），即它們之間彼此關(guān)聯(lián)而有共同要求的部分，通過接口的視角及接口的管理來全新分析項目與解讀項目建設(shè)與管理。簡單接口用圖示意，如圖示1。
合約存在接口
專業(yè)之間接口
如何掌握與運用接口及接口管理，首先需對接口進行定義與劃分。這是項目管理之初的關(guān)鍵。在建設(shè)項目中接口可被劃分為物理接口（IRT=Interface Record Table）和功能接口（FIT=Function Interface Table）。
1.1 物理接口
定義工程中不同專業(yè)承包商在接口處的工作職責范圍。以制藥廠工藝設(shè)備為例。某包衣機設(shè)備為國外進口，該設(shè)備最終運轉(zhuǎn)需供國內(nèi)現(xiàn)場部分提供冷熱水、電、蒸汽、送風(fēng)、排風(fēng)等；因此雙方需在設(shè)備采購招標時進行技術(shù)性的協(xié)調(diào)必須明確，否則有不清楚之處的話對后期項目影響（工期及費用等）是否巨大。利用接口管理方法、確定接口內(nèi)容及相應(yīng)文件則能方便解決這一問題，并且效率很高。
上述文件需經(jīng)雙方確認后成為共同執(zhí)行的依據(jù)。
1.3 接口管理有以下幾個的特征：
1.3.1 全過程性:接口通過文件形式確定下來，是始終貫穿于項目管理的全過程及設(shè)計、招標、采購、施工、運營等；
1.3.2 統(tǒng)一性：整個項目所有合約是封閉的，唯一串起不同合約之間關(guān)系的就是接口內(nèi)容。相關(guān)的不同合約內(nèi)均體現(xiàn)彼此接口內(nèi)容，彼此又透明。
1.3.3 系統(tǒng)性：用專業(yè)技術(shù)角度作要求，采用清楚明了的示意、表格及清單化表達的格式，非常便于歸類、搜索等編輯，實現(xiàn)高效的項目管理過程。
2 接口文件
為做到文件在項目管理周期中的統(tǒng)一性，從項目設(shè)計開始就采用接口理念進行設(shè)計管理，后續(xù)招標中作為招標圖紙；招標文件中需制作接口表，不同合同之間均列明各自接口范圍及要求。
2.1 設(shè)計接口
由于目前國內(nèi)設(shè)計院或單位都基本因體制或習(xí)慣模式通常是進行以技術(shù)性為主進行的設(shè)計，審圖也是基于按規(guī)范進行技術(shù)問題的把關(guān)，這似乎與建設(shè)過程的復(fù)雜性不是否關(guān)聯(lián)。
而接口的設(shè)計要求則改變這一現(xiàn)象。接口管理明確要求設(shè)計圖紙專業(yè)之間中體現(xiàn)接口要求。做法是在設(shè)計單位完成方案設(shè)計后，作為業(yè)主或管理顧問公司需及時介入擴初設(shè)計，協(xié)調(diào)設(shè)計部門在圖紙中有接口概念的表達，將不同專業(yè)之間的接口關(guān)系清楚地標示在圖紙中，并為此作專門的協(xié)調(diào)。強調(diào)意義在于：
2.1.1 為后續(xù)的項目招標有接口要求的圖紙做準備；
2.1.2 各專業(yè)圖紙均能統(tǒng)一反映接口關(guān)系；
2.1.3 施工與調(diào)試及運營階段清楚地表達各方的責任及接口內(nèi)容要求；
2.2 合同接口
為了更好地實施工程項目管理，在合同的標段策劃階段，合適地按照接口進行劃分與構(gòu)建合同標段，項目合同構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)在項目管理中也是被認為相當重要的。
標書制作階段，同時制作接口表（IRT、FIT），同一接口事項同時置入各自合同內(nèi)，因此各標段合同內(nèi)均能體現(xiàn)彼此接口的部分，從而做到信息的統(tǒng)一性，信息的對稱性。
3 接口管理的實施
在全過程項目管理過程中，除在施工前期階段的上述設(shè)計及招標階段已采取接口管理外，重要的是后續(xù)施工過程中的執(zhí)行。通常設(shè)置有專門負責接口管理的工程師進行把關(guān)。根據(jù)施工過程的不同階段，實施分以下步驟:
3.1 優(yōu)化設(shè)計的聯(lián)絡(luò)會
招標確定承包商后，需根據(jù)合同進行對原接口內(nèi)容進行重新提交及審核，召開接口設(shè)計聯(lián)絡(luò)會進行。設(shè)計聯(lián)絡(luò)會要求：會議周期為專門的一周或其它；地點一般要求承包商提供。另承包商須做好會前工作準備，包括接口會議安排（就不同接口單位計劃安排）、欲提交的接口資料等。
提交及審核內(nèi)容：包括接口IRT與接口FIT。其中，F(xiàn)IT中包括施工技術(shù)參數(shù)確認與材料參數(shù)的確認。
參與單位：設(shè)計單位、本接口承包商（含其設(shè)備供應(yīng)商）、相關(guān)接口單位、監(jiān)理單位、業(yè)主或管理顧問單位；會議目標成果:主接口方與各不同次接口方就接口內(nèi)容與接口要求達成一致并形成共同文件以備忘。
3.2 接口的施工
承包商以合約中接口文件要求的工作范圍為依據(jù)，清楚地完成各自工作量內(nèi)容；在接口部位的功能要求需管理方及監(jiān)理方以接口功能文件為依據(jù)進行檢查，非常量化。
3.3 接口測試
根據(jù)接口IRT與FIT，深化編制詳細接口要求文件（DIS）,是各承包商進行測試的前提，在DIS中必須詳述合約與其他合約見所有接口的數(shù)據(jù)，包括外表接口、功能、軟件協(xié)議及其它接口要求；承包商必須制定相關(guān)接口測試驗收書（ITSP）,包括所有接口測試條件、驗收程序、測試儀器、合同標準、及其它相關(guān)測試數(shù)據(jù)，其中各測試程序需清楚界定承包商及指定承包商雙方的驗收工作及時序。所有接口測試計劃及程序均須得到審批后方能開始。
4 接口管理信息化
接口文件常被編制成表格或接口示意圖，其中表格能充分利用計算機辦公軟件（如excel）的編輯功能如查找、排序、歸類、檢索等數(shù)據(jù)分析，更有效的利用網(wǎng)絡(luò)傳送功能意見特定的項目管理軟件（如Meridian）進行方便管理。
在項目管理的網(wǎng)絡(luò)平臺中，所有合同接口文件均能為管理人員所共享，方便檢閱，這對提高管理效率無疑有很大作用。接口管理同時為量化的項目管理提供手段，量化才能有數(shù)據(jù)對比，便于得出結(jié)論。
5 結(jié)論
在當前大多建設(shè)項目仍按傳統(tǒng)建設(shè)管理方法進行管理的情況下，尤其在設(shè)計與合同及施工分離的情況下，在概括性合同與施工分離的情況下，我們的工作只是處于經(jīng)驗式、身體力行式的協(xié)調(diào)，最終平衡參建各方的效果是可想而知的，表面是甲方精疲力竭、乙方消極甚至抵觸，最終真正失去的是項目整體進度、質(zhì)量、費用的控制，類似例子很多。
常說好的建設(shè)管理控制在于預(yù)控，而接口管理則作為專業(yè)性管理手法為預(yù)控提供了管理依據(jù)。實踐證明，以建立接口為文件及過程管理的接口管理貫穿起設(shè)計圖紙、合同、施工，構(gòu)成各方統(tǒng)一平臺，對提高項目管理水平是非常用的，尤其它對我國當前國內(nèi)高速發(fā)展的建設(shè)項目以及走向國際市場中的建設(shè)項目，都將有深遠的意義。
1.1站前及站后專業(yè)和接口的概念
站前專業(yè)包含路基、橋涵、隧道、軌道、站場等專業(yè)。站后專業(yè)包括電力牽引供電、電力、通信、信號、信息、防災(zāi)安全監(jiān)控、給水排水、房屋建筑、綜合接地、車輛等專業(yè)。接口是指兩個或兩個以上的組織、設(shè)施、功能、專業(yè)、工序或計劃安排相交，并且可能發(fā)生沖突或需要協(xié)調(diào)的部位。一個接口至少與兩方（兩個單位、兩個項目經(jīng)理部、兩個作業(yè)隊或兩個工班）相關(guān)。
1.2站后和站前專業(yè)的接口特點不同
站前各專業(yè)界限相對清晰，路基、橋涵、隧道、站場等區(qū)段完成后，可交接給下一道工序，進行軌道工程施工，接口問題體現(xiàn)在各專業(yè)工序之間的銜接、承接關(guān)系。而站后各專業(yè)相互聯(lián)系、相互交織、相互影響。例如通信設(shè)備需要電，沒電就不能運行通信設(shè)備的試驗，不能給電力設(shè)備提供通信通道，沒有通信支持又無法進行電力遠動設(shè)備的調(diào)試，不能運行電力遠動調(diào)試對供電又有一定影響，這還只是兩個專業(yè)之間的接口關(guān)系就像麻花一樣纏繞。又例如信號專業(yè)不但與通信、電力專業(yè)有接口關(guān)系，還與站前軌道專業(yè)有接口關(guān)系。
2現(xiàn)場存在的問題
2.1設(shè)計方面
設(shè)計單位在設(shè)計大型鐵路基建項目時，涉及站后專業(yè)很多，站后專業(yè)接口復(fù)雜交錯，往往在設(shè)計文件中不能很好體現(xiàn)接口特點，在施工圖設(shè)計中不能全面反映出相關(guān)專業(yè)的接口需求。特別是一些專業(yè)施工圖，圖紙通常對接口專業(yè)用幾句簡短的文字描述，例如“參照某某圖冊”，“相關(guān)問題見某某專業(yè)規(guī)范”等。缺少對相關(guān)專業(yè)特殊接口需求的直觀反映，對后期現(xiàn)場施工影響很大。如通信專業(yè)是一個貫穿整個站后各專業(yè)的服務(wù)性專業(yè)，在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)高速發(fā)展的今天，各專業(yè)的設(shè)備都向著計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的方向發(fā)展。這對通信專業(yè)設(shè)計文件的深度有很高的要求，特別在通信資源的分配設(shè)計、時隙的合理利用、配線架的合理布置施工的設(shè)計，對于實際施工有著重要的指導(dǎo)作用。
2.2施工方面
因為在設(shè)計文件中沒有反映各專業(yè)接口的時間承接關(guān)系，在站后實際施工中，不能照顧到接口專業(yè)急切工期需求。如房建專業(yè)是一個主體專業(yè)，站后的其他專業(yè)都是在房建專業(yè)施工完成的基礎(chǔ)上安裝設(shè)備的。但房建工程往往進度不能滿足接口專業(yè)的進度要求，導(dǎo)致其他專業(yè)設(shè)備安裝受影響，而另一個方面許多專業(yè)有特殊需求，對房建施工有一點影響。例如信號、通信、信息專業(yè)需要在本專業(yè)機房內(nèi)設(shè)置電磁屏蔽網(wǎng)，電磁屏蔽網(wǎng)需要在房屋主體完成后，由專業(yè)的電磁屏蔽網(wǎng)施工人員在房間內(nèi)部施工，安裝天網(wǎng)、地網(wǎng)、邊墻屏蔽網(wǎng)后，房屋內(nèi)部才能進行后序裝修施工。這樣相互交叉的接口需求在現(xiàn)場如不能盡快協(xié)調(diào)，就會導(dǎo)致各專業(yè)的相互掣肘，延誤工期。
3解決方案
3.1明確建設(shè)及有關(guān)單位的接口管理職責
建設(shè)單位的負責人為接口管理工作的總體責任人，并成立相應(yīng)的接口管理機構(gòu)。設(shè)計、監(jiān)理、施工等參建單位均應(yīng)由其單位的負責人全面負責本單位接口管理工作，并應(yīng)成立或指定相應(yīng)的接口管理機構(gòu)。
3.1.1建設(shè)單位職責
1）負責督促、協(xié)調(diào)相關(guān)設(shè)計、監(jiān)理、站后集成等單位接口管理工作制度的建立；2）負責各專業(yè)之間接口問題的協(xié)調(diào)和落實；3）負責接口實施的安全和質(zhì)量監(jiān)督、檢測和控制；4）負責接口涉及的各個專業(yè)概預(yù)算的協(xié)調(diào)和落實；5）負責接口涉及的各個專業(yè)物資、設(shè)備采購等協(xié)調(diào)和落實；6）監(jiān)控并跟蹤接口狀態(tài)，督促接口相關(guān)單位落實接口管理工作計劃，對延誤計劃進度的接口工作提出補救方案和處理意見；7）協(xié)調(diào)和落實接口管理工作中人事和培訓(xùn)工作；8）統(tǒng)計、匯總本項目接口問題處理情況，定期向局接口管理工作辦公室報接口管理工作報告，遇重大問題隨時報局接口管理辦公室。
3.1.2設(shè)計單位職責
1）制訂本單位的接口管理原則、程序和流程等細則并報建設(shè)單位批準；2）各設(shè)計單位必須服從總體設(shè)計單位的統(tǒng)一接口要求和技術(shù)原則，不得影響鐵路工程項目的整體性，人為形成新的接口；3）設(shè)計單位必須承擔相應(yīng)接口管理的責任和義務(wù)。對站前、站后各專業(yè)間互提的設(shè)計資料、設(shè)計接口及設(shè)計配合、確認等工作應(yīng)納入施工圖總體設(shè)計范疇，并在施工圖階段技術(shù)作業(yè)表中明確；4）原則上各專業(yè)的施工圖及相關(guān)接口施工圖必須同時同批提供。如無法同時同批提供，必須在先期提供的圖紙中明確說明并指向相關(guān)的施工圖，同時給建設(shè)單位正式報告；5）設(shè)計單位必須提供獨立、系統(tǒng)、完整的接口綜合圖。
3.1.3監(jiān)理單位職責
1）制訂本單位的接口管理原則、程序和流程等細則并報建設(shè)單位批準；2）配備接口部分的監(jiān)理人員，制訂相應(yīng)的制度，落實檢查手段、方法和程序等，并配置相應(yīng)檢測儀器。全面負責現(xiàn)場各接口工程的檢查、監(jiān)控、協(xié)調(diào)和落實，接口的監(jiān)控必須有監(jiān)理檢查記錄；3）統(tǒng)計、匯總現(xiàn)場形成的接口問題處理情況，按月度、季度、年度分別向建設(shè)單位報接口管理報告。
3.1.4施工單位職責
1）制訂本單位的接口管理原則、程序和流程等細則并報建設(shè)單位批準；2）嚴格按照有關(guān)接口的技術(shù)標準、設(shè)計文件等進行施工，不得無視或忽略接口擅自施工，損害項目工程的系統(tǒng)性和完整性。接口的施工過程必須有明確的施工記錄；3）統(tǒng)計、匯總現(xiàn)場形成的接口問題處理情況，定期報監(jiān)理單位、建設(shè)單位，重大問題隨時報請建設(shè)單位協(xié)調(diào)解決。
3.2提高接口設(shè)計深度
設(shè)計文件對于各專業(yè)的接口要特殊注明，不能含糊。涉及接口的相關(guān)專業(yè)在本專業(yè)圖紙中都要明確體現(xiàn)接口內(nèi)容，設(shè)計界面清晰。各專業(yè)接口資料要文字存根，具備可追溯性。因設(shè)計接口資料失誤而產(chǎn)生工程廢棄或接口不匹配時，對相關(guān)設(shè)計進行追責。原則上各專業(yè)的施工圖及相關(guān)接口施工圖必須同時同批提供。如無法同時同批提供，必須在先期提供的圖紙中明確說明并指向相關(guān)的施工圖，同時給建設(shè)單位正式報告。
3.3建立站后專業(yè)接口管理主體
在大型鐵路基建工程中，建立以某個貫穿性專業(yè)為主線，穿起相關(guān)專業(yè)進行站后專業(yè)接口管理體系。不建議以某個專業(yè)投資大小作為站后專業(yè)接口管理主體的評定標準，建議以通信、電力或房建專業(yè)作為站后接口管理主體專業(yè)。例如以通信專業(yè)為站后接口管理主體專業(yè)，因通信專業(yè)基本與站后所有專業(yè)有接口，現(xiàn)場施工中甚至為某些專業(yè)做通道、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃；以通信專業(yè)為主體還可綜合考慮通信本專業(yè)的通道資源的利用，規(guī)劃鐵路系統(tǒng)通信組網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，有利于鐵路系統(tǒng)的通信和網(wǎng)絡(luò)安全。
3.4建立接口管理的工作原則
1）接口管理工作須有規(guī)可循。由站后接口管理主體專業(yè)牽頭，定期組織相關(guān)專業(yè)進行接口協(xié)調(diào)。2）接口管理工作不得以慣例、內(nèi)部的特殊性或其它理由拒絕接口事項的落實。實行對接口問題處理成功率進行考核。3）接口管理工作須形成一個信息的閉環(huán)，過程和結(jié)果必須以正式的接接單作為書面形式進行記錄并簽認。
3.5建立站后集成商接口管理工作流程
接口管理相關(guān)專業(yè)應(yīng)主動關(guān)心工程施工事項是否涉及接口。若事項與其他專業(yè)相關(guān)，發(fā)現(xiàn)存在接口問題時，應(yīng)由本專業(yè)工程師提出接口要求及完成時間的申請，相關(guān)的接口專業(yè)工程師在接受到接口申請時，通知與該接口有關(guān)系的專業(yè)施工隊伍在規(guī)定的時間內(nèi)解決相關(guān)接口問題。無論接口申請接受與否，均必須給出書面回復(fù)，由站后集成商主管接口部門匯總報建指、監(jiān)理備案。接口管理相關(guān)專業(yè)在接口問題處理過程中，前一工序必須為后一工序負責，不得無視或拒絕后一工序施工隊伍的接口要求，從而影響系統(tǒng)的完整性。在接口管理過程中應(yīng)建立接口狀態(tài)匯總，確保接口狀態(tài)可控和可追溯性。接口問題交接進度匯總表應(yīng)報建指、監(jiān)理歸檔。在相關(guān)專業(yè)對接口問題有分歧造成工期不能兌現(xiàn)時，給予集成商考核扣分。對重大接口問題的處理，建設(shè)、監(jiān)理單位可組織相關(guān)專業(yè)專題分析接口問題，提出整改方案，明確接口問題完成時間，形成接接整改表備案。如提出的整改方案涉及施工圖變更或技術(shù)標準改變，可形成專題文件報建設(shè)單位，建設(shè)單位組織有關(guān)單位進行專題討論。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞：CPUIC卡TDA8007ISO7816
IC卡（IntegratedCircuitcard）即集成電路卡，是將一個集成電路芯片鑲嵌于朔料基片中，封裝成卡的形式，外形與常用的覆蓋磁條的磁卡相似。IC卡芯片具有寫入和存儲數(shù)據(jù)的能力。IC卡存儲器中的內(nèi)容根據(jù)需要可以有條件地供外部讀取，或供內(nèi)部信息處理和判定。根據(jù)卡中所鑲嵌的集成電路的不同，可以分成存儲器卡、邏輯加密卡、CPU卡三類。其中CPU卡即為由中央處理器CPU、EEPROM、隨機存儲器RAM以及固化在只讀存儲器ROM中的片內(nèi)操作系統(tǒng)COS（ChipOperationSystem）組成的IC卡。IC卡按與外界數(shù)據(jù)傳送的形式來分，有接觸式和非接觸式兩種。
圖1T=0的CPU卡APDU指令實現(xiàn)流程
1CPUIC卡T=0的協(xié)議介紹
目前大多數(shù)CPUIC卡采用T=0模式。所謂T=0，即CPUIC卡與接口設(shè)備（即讀寫器）中數(shù)據(jù)傳輸方式為異步半雙工字符傳輸模式。
從T=0協(xié)議的功能出發(fā)，該協(xié)議的實現(xiàn)可以分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、終端傳輸層和應(yīng)用層。其中物理層和數(shù)據(jù)鏈路層可以具體參看ISO7816標準。在T=0協(xié)議應(yīng)用，終端傳輸層和應(yīng)用層實際上是不易分割來說明的，下面簡單說明。
終端傳輸層根據(jù)卡片返回的過程字符和狀態(tài)字節(jié)執(zhí)行相應(yīng)的操作，使讀寫器對數(shù)據(jù)的處理過程明朗清晰。卡片返回的過程字節(jié)和狀態(tài)字節(jié)跟應(yīng)用層發(fā)送給卡的APDU（ApplicationProtocolDataUnit，應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元）和VPP使用等有關(guān)。表1為VPP未用時的終端傳輸層中返回的過程字節(jié)。
表1
字節(jié)值結(jié)果
ACKINSVPP空閑，所有其余的數(shù)據(jù)字節(jié)相繼續(xù)被傳送
INS+''''FF''''VPP空閑，下一個數(shù)據(jù)字節(jié)隨后被傳送
SW1SW2VPP空閑，接口設(shè)備等待SW2字節(jié)
應(yīng)用層即為由CLA、INS、P1、P2、P3作為命令頭組成的命令消息體的APDU響應(yīng)和應(yīng)答處理層。其中CLA為指令類別，INS為指令碼，P1、P2為參數(shù)，P3為根據(jù)APDU的不同格式為發(fā)送給卡的數(shù)據(jù)長度或期望響應(yīng)的數(shù)據(jù)長度。APDU的幾種情況如表2所列。
表2
命令頭發(fā)送數(shù)據(jù)長度發(fā)送的數(shù)據(jù)期望應(yīng)答的數(shù)據(jù)長度
通用APDUCLAINSP1PLCDataLE
情況一CLAINSP1P
情況二CLAINSP1PLE
情況三CLAINSP1PLCData
情況四CLAINSP1P2LCDataLE
CPU卡對接口設(shè)備（即讀寫器）的應(yīng)答APDU情況如表3所列。
表3
體尾
數(shù)據(jù)DataSW1SW2
其中體中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)由命令A(yù)PDU中的LE指出；SW1、SW2是必備的，可以指明命令A(yù)PDU執(zhí)行正確或執(zhí)行出錯的錯誤類型。
2基于T=0傳輸協(xié)議的CPUIC的APDU指令流程
根據(jù)目前CPU卡的常用T=0協(xié)議、自帶編程升壓電路的應(yīng)用情況，以及本讀寫器接收IC卡數(shù)據(jù)報文直接發(fā)送PC機處理的特點，本讀寫器可行的APDU命令和響應(yīng)的處理流程如圖1所示。
3讀寫器的硬件組成
讀寫器的硬件部分主要由IC接口管理芯片TDA8007、MCUAT89C52、外部數(shù)據(jù)存儲器W24257S、串口電平轉(zhuǎn)換芯片MAX3226、安全IC卡座（即SAM卡座）、應(yīng)用IC卡座、鍵盤口供電的串口通信線及其它相關(guān)元器件組成。
圖2所示為通過PC機控制管理的外置于PC機的接觸式CPUIC卡讀寫器。通過定制的數(shù)據(jù)線，該讀寫器的5V直流電源可直接由鍵盤口提供，同時數(shù)據(jù)線還負責PC機與讀寫器的串行數(shù)據(jù)交換。在大部分IC卡讀寫應(yīng)用中，都涉及到IC卡的認證和數(shù)據(jù)讀寫的國解密問題，所以本讀寫器除了提供一個供用戶使用的IC卡接口卡座外，還內(nèi)置了一個SAM卡，即安全IC卡卡座，以方便安裝SAM卡，保證應(yīng)用IC卡讀寫時的數(shù)據(jù)安全，保護用戶的利益。
硬件的其它組成部分，如處理器，目前采用Atmel的89C52。其4KB的Flash程序存儲器可以滿足讀寫器的程序空間需要。由于PC機與89C52、89C52與TDA8007的數(shù)據(jù)交換要求的暫存數(shù)據(jù)空間比較大，89C52提供的256字節(jié)不夠，需外加一片數(shù)據(jù)存儲器。本讀寫器中使用的是華邦的W24257S。其有32KB存儲容量，IC接口部分的主要芯片為Philips的TDA8007。
4IC卡接口芯片應(yīng)用
下面介紹一下TDA8007及其應(yīng)用。TDA8007的原理結(jié)構(gòu)如圖3所示。
TDA8007芯片能夠提供兩個能同時滿足ISO7816標準及EMV和GSM11-11標準的IC卡讀寫接口。在本讀寫器中，一個用于與應(yīng)用IC通信，另一個用于與安全IC卡通信。與上文CPU卡的觸點圖相對應(yīng)，CLKi、RSTi、VCCi、I/Oi、GNDCi、PRESi、C4i、C8i（其中i=1,2；C4i、C8i未用；PRESi可用于檢測IC卡是否插入。具體應(yīng)用可參看TDA8007的技術(shù)文檔）都直接由TDA8007提供給IC卡接口相連，MCU只需通過其接口控制并行通信來管理TDA8007，便可實現(xiàn)對IC卡的上電、下電及讀寫數(shù)據(jù)處理。其中，微處理器既可以通過總線復(fù)用把TDA8007內(nèi)部的所有寄存器作為外部存儲器，用MOVX尋址，也可以通過非總線復(fù)用方式訪問，此時TDA8007用AD0～AD3來區(qū)分內(nèi)部各寄存器。另外，TDA8007的片選信號和外部中斷信號線可以方便讀寫器處理多個IC卡頭。TDA8007的特別硬件ESD處理、接口短路處理、電源出錯處理等也給IC卡和IC卡讀寫器提供了比較高的安全保護；同時，TDA8007內(nèi)部集成的電源管理功能允許TDA8007的供電范圍可達2.7～6.0V，并且TDA8007通過電源管理可以給IC卡提供5.0V、3.0V及1.8V的電源，以適合不同工作電壓的IC卡應(yīng)用。
圖3IC卡接口芯片TDA8007的原理框圖
本讀寫器是通過總線復(fù)用對TDA8007的寄存器進行控制的。其中MCU的P1.5為TDA8007的片選，P0口為與之通信的8位數(shù)據(jù)線，TDA8007的各寄存器預(yù)先被宏定義的成微處理器的一個外部數(shù)據(jù)單元（下面電程序處的定義），從而方便MCU訪問。下面結(jié)合TDA8007寄存器的定義和位分配，給出應(yīng)用TDA8007接口芯片對IC卡進行上電激活和下電的程序。TDA8007的寄存器主要三類。第一類，通用寄存器：①卡槽選擇CSR；②硬件狀態(tài)HSR；③定時器TOR1、TOR2、TOR3。第二類，ISO7816串行處理寄存器：①串行狀態(tài)USR；②混合狀態(tài)MSR；③串行發(fā)送UTR；④串行接收URR；⑤隊列控制FCR。第三類，卡專屬寄存器：①可編程分頻PDR；②保護時間GTR；③串行控制UCR1、UCR2；④時鐘配置CCR；⑤上電控制PCR。注意：對于卡專屬的寄存器，即卡接口1、卡接口2分別對應(yīng)的寄存器，邏輯上具有相同的名及訪問地址，因而，對不同的瞳操作，需要通過CSR選擇對應(yīng)的卡槽來切換卡專卡屬寄存器的映射的物理空間。所以，接口設(shè)備每次從一個卡的上下電或讀寫轉(zhuǎn)向另一卡，都需要訪CSR設(shè)定對應(yīng)的卡槽。對于每個寄存器的位定義不再多述，主動性者可參看TDA8007的技術(shù)文檔。
5上下電過程及具體程序
圖4為IC卡的上電時序圖。要實現(xiàn)之，需對PCR進行寫操作。其中START=PCR.0，RSTIN=PCR.2，VUP上升表示激活了TDA8007中的電壓轉(zhuǎn)換電路。當START置高時，只要能檢測到選定卡槽中的IC卡存在，且沒有TDA8007能檢測到并在HSR中指示的硬件錯誤出現(xiàn)，則對應(yīng)IC卡接口的VCC1或VCC2將能被提供響應(yīng)的電平（5V、3V或1.8V）。隨后對應(yīng)卡的I/O數(shù)據(jù)線被置成高狀態(tài)（Z狀態(tài)），給IC卡提供設(shè)定的時鐘信號，常用為3.5712MHz。大約在START置高108ETU后，RSTIN置高。因為RST為RSTIN的拷貝，則對應(yīng)卡的RST被置高。然后，用TDA8007提供的定時器TOR3、TOR2設(shè)定對ATR（AnswerToRequest）即復(fù)位應(yīng)答首字節(jié)的最大等待時間120ETU（ElementTimeUnit），TOC設(shè)定定時器工作方式，便開始等待ATR首字節(jié)到來后做相應(yīng)處理。至此，IC卡上電激活工作完成，隨后可以根據(jù)ATR字節(jié)的要求的工作方式對IC卡進行相應(yīng)的讀寫處理。具體見上電程序。
圖4TDA8007產(chǎn)生滿足ISO7816標準訴IC卡上電激活時序
TDA8007寄存器訪問的預(yù)定義
#include<absacc.h>
#defineXXXXBYTE[0x8000]//XXX表示CSR等各寄存器上電程序如下：
P1.5=0;//片選TDA8007
CSR&=0xf8；
CSR|=ncard;//選擇卡，ncard=1,2
CSR&=0xf7；
CSR|=0xf7;
CSR|=0x08;//復(fù)位UART的寄存器
UCR2&=0xf7；//異步模式，SAN=0
CCR&=0xdf；//時鐘停止于低電平
UCR2|=0x60;//關(guān)閉附加中斷及收發(fā)中斷
GTR=0xff;//保持時間12ETU
If(v==1)//v為函數(shù)變量
PCR|=0x08;//1.8V卡用
elseif(v==3)
PCR|=0x02;//3V卡用
Else
PCR&=0xfd;//5V卡用
UCR2&=0xfc;//CKU=PSC=0,--31
FCR=0x00;//1奇偶校驗1FIFO
PDR=0x0c;//Divider=12
CCR=0x00;//不分頻
PCR&=0xfb;//RSTIN=0
UCR2|=0x04;//不自動轉(zhuǎn)換
UCR1=0x01;//正向約定
UCR1&=0xf7；//接收模式
flag3=0;//復(fù)位定時標志
flagatr=0;//接收ATR首字節(jié)定時標志
PCR|=0x01;//激活
TOR2=0x6c;
TOR3=0x00;
TOC=0x61;//RST拉高前等待108ETU
while(flag3==0)；//定時時間到，在中斷中設(shè)置flag3=1
TOC=0x00；//關(guān)閉定時器
PCR|=0x04;//給復(fù)位拉高
TOR2=0x78;
TOR3=0x00;
TOC=0x61;//RST拉高前等待
flagatr=1;
ATR();//復(fù)位應(yīng)答處理函數(shù)
圖5為IC卡的下電時序圖。相對于上電時序，下電過程對時間的要求不是很嚴格，只要設(shè)計者控制TDA8007按照一定的順序置低START、RSTIN和停止CLK即可，然后TDA8007會自動逐步釋放RST、I/O、Vcc及VUP。具體處理見下電程序。
下電程序：
P15=0；
PCR&=0xfe;//START=0；下電
PCR&=0xfb;//卡的復(fù)位腳保持0
CCR&=0xdf；//停止時鐘于低
CCR|=0x10;//停止時鐘
P15=1；
6使用TDA8007應(yīng)當注意的問題
TDA8007對于Vcc、RST出錯，芯片過熱（如圖IC卡為電源短路卡或金屬片），或IC卡插入拔出時都會產(chǎn)生中斷輸出。每次中斷處理結(jié)束，應(yīng)注意把HSR中的值讀入一個臨時地址，以便清楚HSR中的標志。
每次發(fā)送數(shù)據(jù)到IC前，即接收IC卡的最后一個數(shù)據(jù)之前，應(yīng)設(shè)置寄存器UCR1中的LCT位，以便接收完IC卡的數(shù)據(jù)后，自動切換成發(fā)送狀態(tài)。
對TDA8007部分布線時應(yīng)注意，時鐘信號線與其它線的隔離：最好被地線包圍。
對于電路板上TDA8007部分的電容應(yīng)盡量靠近TDA8007，其中電容Cap、Cbp、Cup尤其如此，并最好不要在這些電容連向TDA8007引腳過程中使用過孔；同時，Cap、Cup、Cbp電容的ESR要盡量小。
對TDA8007處理的兩個IC卡座中的任何一個執(zhí)行上電、下電、讀寫卡操作之前，必須執(zhí)行選擇卡座的操作函數(shù)，以便選中具體的IC卡進行處理。
對IC卡操作中上電時序中的定時，讀寫卡字節(jié)間等待定時等都可使用TDA8007中的定時器及定時控制器操作，注意其定時器為向下計數(shù)方式。
1設(shè)計變更以及現(xiàn)場簽證的定義與內(nèi)容
設(shè)計變更是指為達到施工質(zhì)量的需求，適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境變化或者滿足設(shè)計糾錯以及完善的目的，對原始設(shè)計進行適應(yīng)性修改的過程。以下情況都屬于設(shè)計變更的內(nèi)容：
(1)以設(shè)計交底會為平臺，經(jīng)施工單位與設(shè)計單位的協(xié)商，考慮更改設(shè)計圖紙，在這個過程中，相關(guān)的設(shè)計變更說明由建筑或者設(shè)計單位共同負責。
(2)在實際施工過程中，由于原設(shè)計涉及的面不夠具體，例如標高地方?jīng)]有標出其安裝位置或者在管道安裝過程中出現(xiàn)了一些設(shè)計時沒有提及的管墩或者設(shè)備，需要對原設(shè)計的標高或者管道走向進行修改，在相關(guān)建筑單位以及設(shè)計單位同意的基礎(chǔ)上，需要出具變更聯(lián)絡(luò)單來解釋變更原因以及具體做法，并附帶設(shè)計出相應(yīng)的施工圖。
(3)在工程進行過程中，由于一些客觀原因，例如根據(jù)項目需要對涉及設(shè)備進行擴增，相應(yīng)的管線勢必也會隨之增加，這時建筑單位需向設(shè)計單位提出增減工程項目或者改變施工方法的要求，這部分變更需要設(shè)計單位同意并出具相關(guān)證明。
(4)受資源市場以及施工條件限制。例如施工條件不滿足要求或者材料供應(yīng)不足，則會對原始設(shè)計中針對相應(yīng)條件的設(shè)計或者材料進行改變，經(jīng)過多方協(xié)調(diào)達成協(xié)議之后便屬于設(shè)計變更的范疇。工程簽證是指超出實際施工圖紙或者設(shè)計變更之外，在工程預(yù)算中沒有涉及但是實際施工中出現(xiàn)的額外費用而辦理的簽證，通常在施工環(huán)境或者條件多變的情況下發(fā)生，主要涵蓋了以下幾個方面的內(nèi)容：
(1)由于建筑方的原因出現(xiàn)的停水停電，使得整個工程停滯，一般而言時間很長，施工方又不能隨機停工而出現(xiàn)的經(jīng)濟損失。
(2)建筑單位提供的設(shè)備、材料以及場地未嚴格按照合同要求，使得施工方窩工以及返工而產(chǎn)生損失。
(3)技術(shù)改造階段，由于作業(yè)高于設(shè)計值或者工作面狹小，為了保證工程順利開展，需要引進其他大型器具。在這個過程中，施工方需要通過辦理工程簽證反映施工現(xiàn)場實際施工條件以及相應(yīng)施工方案來爭取建筑方也即是業(yè)主的同意。
(4)大的檢修項目一般而言都不具有正規(guī)的施工圖紙，參照臨時檢修方案檢修完成之后形成…個工程遷居，以便于日后結(jié)算。
2設(shè)計變更以及現(xiàn)場簽證的造價控制策略
2．1減少設(shè)計變更的方法
業(yè)主在委托設(shè)計方設(shè)計之前，應(yīng)該對交付的項目進行充分的調(diào)研，并通過初審，二審等多重審核將其使用需求完整準確地描述出來。同時，在設(shè)計期間應(yīng)該保證時間的充裕，避免因時間倉促，設(shè)計方為完成任務(wù)草草了事。設(shè)計的圖紙要配置專業(yè)的人員進行審核，既要滿足實際功能需求以及建筑方的建筑意圖又要具有一定的深度，同時應(yīng)該建立一個相關(guān)文檔羅列出整個施工過程中可能出現(xiàn)的施工難點或者沖突，施工前進行相應(yīng)的交底，從而減少錯誤的發(fā)生。在沒有必要時盡量不要進行工程變更，即使變更，也應(yīng)該在保證工程質(zhì)量的前提下，本著最小化工程量的原則。迫不得已如果非得產(chǎn)生設(shè)計變更，應(yīng)該明確設(shè)計變更的審查：第一，通過現(xiàn)場考察確定原來的設(shè)計如果在不進行設(shè)計變更的條件下就不能順利施工或者影響整個工程的質(zhì)量。第二，需要變更的內(nèi)容在技術(shù)以及經(jīng)濟上合理時，權(quán)衡比較變更產(chǎn)生的機會成本與經(jīng)驗風(fēng)險，然后再做進一步的決定。第三，如果施工過程中發(fā)生了材料的代用，要避免只是提供純材料用量狀況的現(xiàn)象，代用單要細化到哪些地方、在什么部位要使用相關(guān)代用材料，并形成相應(yīng)施工圖紙。第四，設(shè)計變更應(yīng)該盡量提前，避免造成拆除的浪費以及相關(guān)的索賠事件。對于具有多個變更方案時，要進行綜合審定，利用價值工程的觀點，選擇優(yōu)化的變更方案。第五，對于整個變更的設(shè)計過程應(yīng)該有詳細的記錄，解釋變更發(fā)生的背景、時間、部位以及相關(guān)的參與單位。
2．2加強工程簽證審核力度
對于本該出現(xiàn)在合同中的內(nèi)容，例如議價項目，人工浮動資金以及材料的價格，相關(guān)施工代表不能將其挪到工程簽證中，以合同附件的形式出現(xiàn)。一些本該在施工組織方案中審批的內(nèi)容，如鋼筋搭接的方式、塔吊臺數(shù)、挖土方式，不能隨便做工程簽證處理，而是提交到施工組織部進行嚴密的審查。明確材料價格所屬的類型，防止出現(xiàn)采購保管重復(fù)計算的狀況，形成的工程簽證材料應(yīng)該一式兩份，有效維護自己的權(quán)益，防止其出現(xiàn)涂改添加的情況。
2．3強化接口的管理
在工程投產(chǎn)初期，進行施工方案的審查與優(yōu)化，對于設(shè)計部提供的若干方案，進行分析與比較，從中選出一個切實可行，在施工期限以及質(zhì)量滿足的條件下，有利于降低施工成本的方案。方案選定之后，應(yīng)該根據(jù)招標過程中企業(yè)提交的技術(shù)圖紙以及工程量的清單，結(jié)合工程項目的特點，以企業(yè)內(nèi)部管理作為成本控制的契機，建立相應(yīng)的成本管理體系。對于工程實施過程中涉及的各層工作人員，明確其主要的任務(wù)與職責，建立相應(yīng)的獎懲制度以提高實施者行動的積極性。從施工質(zhì)量、施工安全以及經(jīng)濟目標三個層面細化各層人員的分工，并將其具體落實到每一個成員身上，必要時可以建立合同進行約束，明確各自的權(quán)利和義務(wù)。在實現(xiàn)的過程中，以生產(chǎn)材料的動態(tài)管理為背景，個人與部門之間構(gòu)建牽制機制，實現(xiàn)相互的協(xié)調(diào)與監(jiān)督。核實整個過程中財務(wù)上報材料與實際使用的情況。在項目分包人，施工以及項目管理部之間達成責任風(fēng)險與經(jīng)濟效益相聯(lián)系的成本控制體制。每一個參與施工的技術(shù)人員，采用合同交底制度限制其行為，做好相關(guān)的交底記錄，劃清甲方與乙方的經(jīng)濟責任，由于不同類別處理費用以及形成的文件是不同的，應(yīng)該嚴格區(qū)分工程簽證與設(shè)計變更，屬于設(shè)計變更內(nèi)容的就應(yīng)該通過設(shè)計單位進行相關(guān)通知單的變更，而屬于現(xiàn)場簽證范疇的則應(yīng)該由施工人員完成簽發(fā)，這兩種處理方式的費用分別按設(shè)計變更以及發(fā)生原因進行處理。同時，各級人員的業(yè)務(wù)水平以及責任心也需進一步增強，讓每一個與接口相關(guān)的人員能夠深入現(xiàn)場，對施土圖以及合同內(nèi)容熟練掌握的條件下，對施工工藝變動以及異常情況對造價的影響進行了解。比如說，對于地下室層高為2米時，提出設(shè)計變更，可能使工程的類別以及計算綜合腳手架有所提高。當整個工程施工完成以后，審核人員應(yīng)該以合同作為結(jié)算參考，嚴格控制工程中提及固定支出部分，而預(yù)算之外的費用，比如施工過程中出現(xiàn)的設(shè)計變更，如果施工方?jīng)]有按照圖紙完成，達不到設(shè)計要求，在工程結(jié)束后滯留部分工作量，可以相應(yīng)地縮減費用。對工程預(yù)留的空間，設(shè)計的變更以及工程清單漏項，參照建設(shè)單位以及企業(yè)報送的材料以及結(jié)算數(shù)據(jù)進行比照評定，同時結(jié)合現(xiàn)場的實際情況進行結(jié)算。清單中沒有的項目，應(yīng)該參考同領(lǐng)域預(yù)算專家的評定結(jié)果進行結(jié)算。
[關(guān)鍵詞]輸配電工程 接口管理 探究
中圖分類號：TM 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）10-0039-01
長期以來，輸配電工程接口管理工作都是研究人員關(guān)注的重點，接口管理工作質(zhì)量對輸配電工程項目的最終運行情況有著很大的影響，需要從設(shè)計、材料設(shè)備采購、運輸和施工運行等方面入手進行有效管理，保證輸配電工程項目施工的正常進行。
一、接口管理
（一）核心理念
接口是工程建設(shè)施工中不同組成部分和工序環(huán)節(jié)之間界面銜接的約定。對于輸配電工程項目來說，工程接口主要有設(shè)計、采購、運輸、施工和驗收等環(huán)節(jié)之間的銜接，有著比較復(fù)雜的工程項目界面，很多專業(yè)施工之間相互交叉，面臨著復(fù)雜的地形條件，工程建設(shè)施工范圍面積巨大，不良的信息溝通交流可能會影響不同工序之間的相互配合，出現(xiàn)施工錯誤。為了確保輸配電項目能夠正常實時運行，有必要開展輸配電工程的接口管理工作，將接口管理工作深入落到項目工程質(zhì)量、成本和工期控制的整個過程中。
（二）輸配電工程接口管理主要工作內(nèi)容
輸配電工程的接口管理工作以接口為主要工作對象，接口的內(nèi)容設(shè)定是接口管理工作有序開展的基礎(chǔ)，了解接口的基礎(chǔ)內(nèi)容，能夠幫助項目管理人員確定工程項目中所在節(jié)點的位置，梳理不同接口對上部和下部工序的影響，一般情況下，接口內(nèi)容確定主要依據(jù)工程不同時期不同工序的側(cè)重點來確定，項目方案設(shè)計階段，接口管理的主要內(nèi)容就是不同設(shè)計環(huán)節(jié)、不同專業(yè)之間的協(xié)調(diào)溝通和設(shè)計方與采購、施工方之間的溝通；設(shè)備采購階段，采購人員就需要就輸配電設(shè)備連接材料選型、質(zhì)量規(guī)格、通信協(xié)議和價格等問題和供貨方進行溝通協(xié)調(diào)；現(xiàn)場施工階段，輸配電工程的主要工序是電氣施工和土建施工，因此電氣和土建兩個施工專業(yè)之間的溝通協(xié)調(diào)就是施工節(jié)點接口管理工作的重點，通過有效的溝通提高專業(yè)間的配合度，確保工程施工的順利進行。
（三）接口溝通形式
輸配電工程涉及到非常多的工序環(huán)節(jié)和專業(yè)，有著非常多的接口，高質(zhì)量的接口溝通是接口管理工作的主要目標，而有效的接口溝通依賴先進、恰當?shù)臏贤ㄐ问絹韺崿F(xiàn)。輸配電工程建設(shè)過程中，不可避免的出現(xiàn)各種因為專業(yè)間配合不利導(dǎo)致的矛盾沖突和施工錯誤，例如設(shè)計方案不合理導(dǎo)致的工程量變更、組件不匹配、系統(tǒng)運行不正常和專業(yè)間矛盾等。在明確了接口內(nèi)容之后，就需要選擇合適的接口溝通模式，將接口在信息交流方面的作用充分發(fā)揮出來，成為不同專業(yè)、工序之間信息交流的載體。在輸配電工程中，一些接口是單向交流通道，例如供貨方和采購方之間的溝通，這種信息提供方將接口內(nèi)容通過接口直接傳達就能夠進行下一步工作，也有一些接口之間的溝通是頻繁的雙向交互，例如施工過程中土建和電氣之間的配合就是長期的雙向溝通，通過頻繁的信息交互相互配合，協(xié)作完成項目施工。
二、輸配電工程項目的接口管理策略
（一）設(shè)計階段的接口管理
為了提高設(shè)計方案的科學(xué)性合理性，設(shè)計階段的準備工作越全面越詳實越好，不同類型的準備工作之間的相互配合和接口管理工作是設(shè)計階段接口管理的核心內(nèi)容。輸配電項目總承包商應(yīng)該在工程項目設(shè)計初期會同分包單位、設(shè)備供應(yīng)商、設(shè)計院、業(yè)主進行工程設(shè)計方案的全面研究分析，接口以設(shè)計聯(lián)絡(luò)會為主要載體，項目的前期工作階段，承包方要積極組織設(shè)計聯(lián)絡(luò)會，探索土建專業(yè)、電氣一次、電氣二次等重點施工環(huán)節(jié)的方案計劃，將工程中不同專業(yè)之間配合不周可能導(dǎo)致的問題全部羅列出來逐一進行討論，商定設(shè)計解決方案，將可能出現(xiàn)的問題都在設(shè)計階段，通過設(shè)計方案調(diào)整優(yōu)化，高質(zhì)量低成本的解決。施工管理人員需要做好會議紀要，記錄會議重點探討的接口問題，在施工中重點關(guān)注這些問題。承包商和參建方之間加強溝通的同時，還要加強和業(yè)主之間關(guān)于使用功能和質(zhì)量性能指標的探討，獲得業(yè)主許可之后方可進行設(shè)計變更，承包商可以邀請業(yè)主參與到設(shè)計聯(lián)絡(luò)會中，通過充分的溝通協(xié)調(diào)將施工階段可能因為接口管理工作不當導(dǎo)致的施工錯誤問題盡量在設(shè)計階段低成本的解決。
（二）設(shè)備、材料采購階段的接口管理
設(shè)備材料的采購和準備工作階段進行接口管理同樣十分必要，高質(zhì)量的設(shè)備和材料是高質(zhì)量輸配電工程的前提基礎(chǔ)。當設(shè)計方案基本確定，變電站電氣主接線和總平面圖出圖之后，項目需要的材料與設(shè)備型號、參數(shù)也就基本確定了。變電站是大規(guī)模電氣設(shè)備的復(fù)雜綜合體，不同的材料與設(shè)備彼此之間相互連接關(guān)系密切，因此材料設(shè)備采購階段一定要重視設(shè)備和材料之間相互配合情況，尤其是設(shè)備接口和性能參數(shù)以及質(zhì)量標準的搭配。
不同省份直流系統(tǒng)有所不同，大部分地區(qū)的設(shè)備整流機都是DV220V配置，購買設(shè)備時，要注意在采購合同中將該部分要求明確列出，避免設(shè)備和現(xiàn)場直流系統(tǒng)不匹配而無法投入使用。設(shè)備之間的配合也非常重要，例如一次系統(tǒng)變壓器和開關(guān)柜之間的接線，如果用管母連接，在選取連接工具的型號時就要考慮變壓器套管和斷路器瓷套連接排大小的匹配情況，管母長度設(shè)置也要考慮到變壓器和斷路器之間的距離。
而在二次系統(tǒng)中，一次設(shè)備CT變比和系統(tǒng)保護配置之間是協(xié)同作用的。管理者需要對不同設(shè)備在工作電源需求、設(shè)備間接線和設(shè)備采購銜接之間的配合問題格外關(guān)注，避免因為設(shè)備和材料不符合要求造成工期延誤。
（三）設(shè)備運輸組織接口管理
設(shè)備運輸時間銜接對輸配電工程成本控制非常高重要，設(shè)備過早入場，精密設(shè)備的現(xiàn)場倉庫管理費用十分昂貴，會增加材料設(shè)備管理成本，而設(shè)備入場過晚會造成工期停滯，造成了人力、物力的浪費，同樣會造成很大的經(jīng)濟損失。承包商還要考慮到設(shè)備運輸?shù)臅r間差問題，為了確保所有設(shè)備都能夠準時入場，在編制施工計劃時就應(yīng)該根據(jù)施工進度計劃編制一份設(shè)備運輸計劃方案，做好設(shè)備運輸和現(xiàn)場施工之間的配合工作。例如土建施工中，預(yù)埋件所需施工材料就應(yīng)該提前進場。輸配電項目的運輸銜接是施工組織非常關(guān)鍵的內(nèi)容，設(shè)備運輸計劃不合理會造成大量資源的浪費，對整個輸配電項目建設(shè)的經(jīng)濟效益都帶來巨大的不利影響。
（四）施工階段的接口管理
根據(jù)設(shè)計方案繪制施工圖，材料設(shè)備按照運輸計劃入場之后開始現(xiàn)場施工。現(xiàn)場技術(shù)與管理人員重點關(guān)注不同工種、工序之間的協(xié)調(diào)溝通，避免溝通不到位造成的施工錯誤，保證工程進度計劃的順利進行。管理人員應(yīng)該密切關(guān)注變電站的實際施工情況并及時修正施工方案，及時高效的解決現(xiàn)場施工中存在的問題。要求全員都要有接口管理意識，對現(xiàn)場施工中不同工序之間銜接暴露出的問題及時上報快速解決，全面提高輸配電工程項目的綜合效益。
結(jié)語：
輸配電工程接口管理問題是輸配電工程項目承包商要重點關(guān)注的問題，要將接口管理工作滲透到項目決策、設(shè)計、采購、施工與竣工驗收的整個工程建設(shè)生命周期中，將接口管理工作視作項目管理的核心工作，通過有效的接口管理強化不同工序、工種和建設(shè)階段之間的溝通，減少不同專業(yè)之間的矛盾沖突，使輸配電工程項目能夠順利進行，獲得理想的項目建設(shè)綜合效益。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：可視化節(jié)能；MES接口模塊；數(shù)據(jù)庫
中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)20-5009-05
Visual Energy Consumption Managing System Based on MES Interface Module
ZHOU Tian-jiao
(College of Electronics and Information Engineering,Tongji University, Shanghai 201804, China)
Abstract: The Visual Energy Consumption Managing System is an energy monitoring system customized to a company in Shanghai. And it use the CC-link fieldbus technology and MES interface module to convert the data from the bottom of the energy consumption, then a large number of data will be imported into SQL Sever database. In addition, the system adopt , and C# programming language design and implement system software. It completes the goal of data collection, process improvements, energy savings and product cost control, and provide decision support and improve the efficiency of the function for enterprise managers and workers.
Key words: visual energy-saving; MES Interface Module; database
改革開放30余年來，我國經(jīng)濟始終保持著較快的增長速度，經(jīng)濟總量一度超過德國、日本，現(xiàn)已位居世界第二。然而由于我國的經(jīng)濟增長方式的粗放性：1）我國的能源利用效率目前僅為33%，比發(fā)達國家落后20年，相差10個百分點。2）能源消費強度大大高于發(fā)達國家及世界平均水平，約為美國的3倍，日本的7.2倍。3）我國的單位產(chǎn)值能耗是世界上最高的國家之一，每千克標準煤產(chǎn)出的國內(nèi)生產(chǎn)總值僅為0.36美元，而日本為5.58美元，世界平均值為1.86美元。4）不僅如此，我國人口基數(shù)大，人均能源可采儲量遠低于世界平均水平，2000年人均石油開采儲量只有2.6噸，人均天然氣可采儲量90噸，分別為世界平均值的11.1%和4.3%。這些因素嚴重制約我國的可持續(xù)發(fā)展進程，經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳。在此背景之下，節(jié)能減排被提上日程，中國“十一五”規(guī)劃綱要提出，“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右、主要污染物排放總量減少10%。
一個國家的能源總消耗量是各個企業(yè)的能源消耗量的總和，而企業(yè)產(chǎn)品單耗又取決于該企業(yè)技術(shù)工藝的先進程度、用能設(shè)備效率的高低及企業(yè)管理水平高低。我國企業(yè)來能耗普遍較大，應(yīng)該努力改進以上指標，如此不僅有利于企業(yè)自身提高生產(chǎn)效率，而且有利于提高國家的能源率。要想提高能源利用率，首先需要企業(yè)的能耗進行監(jiān)控，獲得正確的能耗數(shù)據(jù)，這將為管理人員采取正確的能耗管理決策提供重要依據(jù)，也為后續(xù)能耗模型的建立，科學(xué)的能耗預(yù)測及合理的管理制度的提出打下重要基礎(chǔ)。
1可視化節(jié)能管理系統(tǒng)概述和結(jié)構(gòu)
1.1系統(tǒng)概述
本“可視化節(jié)能管理系統(tǒng)”是一套為上海某公司量身定做的能源管理系統(tǒng)，其主要功能是：
1)通過采集工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，詳細監(jiān)測和記錄每個爐子、車間、廠、企業(yè)的能耗及爐子的溫度、壓力值；
2)在此基礎(chǔ)上，對這些監(jiān)測點提供當前實時查詢和歷史查詢功能，查詢包括列表和折線圖兩種形式；
3)提供各種數(shù)據(jù)分析處理手段，幫助客戶企業(yè)找出能源浪費的環(huán)節(jié)及根源；
4)提供對客戶企業(yè)各類產(chǎn)品生產(chǎn)過程中能耗的全程追蹤，從而對工藝的改進、能源的節(jié)省及產(chǎn)品的成本控制具有積極意義。總的目標：通過對生產(chǎn)現(xiàn)場能耗、溫度、壓力數(shù)據(jù)的采集、處理、統(tǒng)計與分析，為企業(yè)管理者及現(xiàn)場人員提供以下功能。
決策支持:根據(jù)公司的要求及時提供所需報表及文件,并在適當時候?qū)Ω鞑块T領(lǐng)導(dǎo)給予能源管理、生產(chǎn)工藝等方面的提示。提高效率:利用軟件進行管理,避免人工管理的失誤以及延遲性,從而實現(xiàn)高效率的管理
1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
整個系統(tǒng)分為兩個部分：1）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；2）WEB服務(wù)器。如圖1所示。
1）監(jiān)測顯示，主要顯示監(jiān)測點的實時信息及趨勢。當鼠標懸停于監(jiān)測點的圖像上時，顯示指定點的實時數(shù)據(jù)。當用戶進入某監(jiān)測點的頁面時，顯示該點的瞬時流量和累積量、前區(qū)溫度、后區(qū)溫度、壓力的趨勢圖，每5分鐘刷新一次；同時顯示實時數(shù)據(jù)值，每2秒刷新一次。
2）數(shù)據(jù)分析，主要包括折線圖查看和圖像導(dǎo)出功能，并有單點查看、多點同一時間段查看、單點多個時間段查看和能耗數(shù)據(jù)查看。
3）警報管理，主要對現(xiàn)場設(shè)備運行數(shù)據(jù)(能耗、溫度和壓力)的監(jiān)控，超過預(yù)設(shè)的范圍會發(fā)出相應(yīng)的警報，包括預(yù)警、報警、歷史警報管理三大塊。
4）報表管理，主要根據(jù)用戶的權(quán)限，賦予用戶下載報表的功能，用能數(shù)據(jù)按照不同的時間對應(yīng)不同的報表文件。
比如：用能數(shù)據(jù)時報表：根據(jù)從MES接口模塊采集到的數(shù)據(jù)，每5分鐘作一次記錄，每小時作12次記錄；詳細記錄企業(yè)具體用能情況，對于節(jié)能分析、故障分析提供具體的數(shù)據(jù)依據(jù)；支持XLS格式導(dǎo)出報表；可選擇報表中某些項目顯示或不顯示，便于現(xiàn)場統(tǒng)計人員選擇；設(shè)定打印報表人員權(quán)限，無權(quán)限人員無法對報表進行選擇或打印。
考慮到數(shù)據(jù)的安全性以及示范企業(yè)對能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測和管理系統(tǒng)的要求，再將優(yōu)化后，如下圖2所示。現(xiàn)場能耗數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場測量單元經(jīng)過CC-Link總線采集后，經(jīng)MES接口模塊設(shè)置一定的格式和表結(jié)構(gòu)后，轉(zhuǎn)換處理后上傳至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，然后Web程序可以方便的實時訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上的能耗數(shù)據(jù)。
2基于MES模塊的方案設(shè)計
2.1 MES接口模塊
三菱電機于2007年成功開發(fā)出可用于QPLC的MES[4]（全稱為Manufacturing Execute System，制造執(zhí)行系統(tǒng)）接口模塊QJ71MES96。MES接口模塊可將底層CC-Link控制系統(tǒng)和上層信息管理系統(tǒng)直接連接起來。而在此之前，信息管理控制系統(tǒng)和現(xiàn)場控制系統(tǒng)由于采用的信息形式不同，沒有可以直接交換的層次，所以傳統(tǒng)信息控制系統(tǒng)都是采用計算機作為中間層，負責采集現(xiàn)場設(shè)備的信息，然后向信息層發(fā)送數(shù)據(jù)。而MES模塊可以直接從現(xiàn)場設(shè)備采集數(shù)據(jù)，節(jié)省數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)置和運行成本，達到生產(chǎn)現(xiàn)場與MES之間低成本簡單連接并且實現(xiàn)無PC、無程序的環(huán)境。其主要特點如下：
1）不再需要編寫數(shù)據(jù)通訊的PLC程序，只需通過簡單的設(shè)置來實現(xiàn)與信息系統(tǒng)的連接，從而可以直接操作Oracle、SQL Server、Access等數(shù)據(jù)庫。
2）可以減輕信息系統(tǒng)的負荷。可以通過MES接口模塊進行數(shù)據(jù)監(jiān)視，在條件成立的情況下將數(shù)據(jù)發(fā)送至信息系統(tǒng)。
3）用于正確獲取或發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖功能，當傳輸?shù)囊蟪^了系統(tǒng)或者網(wǎng)絡(luò)的帶寬，MES接口將信息緩存入內(nèi)存。時間同步確保了信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的正確性。
4）可以獲取訪問異常時的日志。在與數(shù)據(jù)庫連接的情況下發(fā)生了數(shù)據(jù)庫訪問異常時，數(shù)據(jù)庫可將異常內(nèi)容作為日志加以保留。通過對日志進行分析，可以進行數(shù)據(jù)保護及異常分析。
5）可以實現(xiàn)信息系統(tǒng)的指示以及必要的雙向通信。可以通過信息系統(tǒng)的應(yīng)用程序啟動登錄在MES接口模塊中的處理，這樣，可以實現(xiàn)信息系統(tǒng)的制造指示等。
6）兼容多種多樣的數(shù)據(jù)庫，支持多種主流數(shù)據(jù)庫：Oracle 9i Standard Edition、Oracle 10g Standard Edition、Microsoft SQL、Server 2000 Standard Edition、Access。
7）可以在無需考慮數(shù)據(jù)庫表格的構(gòu)成的情況下訪問。在數(shù)據(jù)庫的訪問中，可以使用自由設(shè)計的數(shù)據(jù)庫。
8）可以使用SNTP實現(xiàn)時間同步。通過與SNTP服務(wù)器用個人計算機進行通信，可以設(shè)置MES接口模塊以及可編程控制器的CPU的時間，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的時間同步。
9）可以設(shè)置讀寫數(shù)據(jù)庫的觸發(fā)條件（數(shù)值觸發(fā)、時間和周期觸發(fā)等），并包含計算功能。
2.2方案比較
本課題利用CC-Link現(xiàn)場總線技術(shù)并借助三菱電機相關(guān)產(chǎn)品而設(shè)計，由于三菱產(chǎn)品特性的多樣性，可視化能源監(jiān)管系統(tǒng)的實現(xiàn)方案存在多種選擇。下面將目前四種主要方案進行介紹并對不同方案進行比較，最終確定系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。
目前基于三菱PLC的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、工業(yè)控制方案總共有以下四種：
1）EcoWebServerII方案。該方案主要利用三菱電機推出的EcoWebServerII模塊，該模塊具備了數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換與存儲等基本功能，另外還集成了一套節(jié)能管理支援數(shù)據(jù)收集軟件。這套軟件具備測量、輸出、顯示、保存、監(jiān)測、通信等功能，其顯示功能包括能耗數(shù)據(jù)實時值顯示、能耗數(shù)據(jù)曲線圖以及能耗數(shù)據(jù)對比曲線圖等，很好地體現(xiàn)了三菱電機“可視化”節(jié)能的理念。該方案目前已被風(fēng)洞中心采納，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
缺點：軟件固化在設(shè)備中，無法根據(jù)不同項目的需求進行不同的更改，靈活性較差。圖表顯示方式單一，無法實現(xiàn)對能耗的預(yù)測及提供能耗分析工具。需安裝JAVA控件才可進行顯示。歷史數(shù)據(jù)存儲在設(shè)備中，存儲量小，無法實現(xiàn)長時間段的數(shù)據(jù)積累分析及預(yù)測。設(shè)備昂貴。修改時需用專門的配置軟件，增加了成本。軟件每年需要額外的費用。
優(yōu)點：無需額外編程，僅需配置。無需考慮底層通訊的實現(xiàn)方法。
圖3EcoWebServerII方案
2）EcoWebServerII擴展方案。該方案仍然采用EcoWebServerII模塊，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分為四層，分別為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲層、服務(wù)器層和用戶層。數(shù)據(jù)采集層仍利用三菱電機相應(yīng)的電子測量儀模塊進行數(shù)據(jù)采集，并通過Q06HCPU將CC-Link總線將采集到的數(shù)據(jù)通過RS-485通訊模塊傳送至EcoWebserverII模塊。優(yōu)點：可以靈活的按需求配置軟件的功能，可以根據(jù)客戶的要求實現(xiàn)更加多樣化。可以存儲更大的數(shù)據(jù)量。為后期能耗模型的研究及建立提供重要依據(jù)。
缺點：因為需要占用一定的服務(wù)器資源，相對方案一成本更高。且需要額外編程。
3）以太網(wǎng)模塊方案。如圖4所示，數(shù)據(jù)測量監(jiān)控層與方案三相同，傳輸控制層采用一臺Q系列PLC負責CC-Link網(wǎng)絡(luò)的管理，并通過以太網(wǎng)模塊(QJ71E71-100)將數(shù)據(jù)送到Web服務(wù)器，在管理監(jiān)控層的Web服務(wù)器端軟件分為服務(wù)器和瀏覽器兩種。服務(wù)器上的軟件實現(xiàn)項目管理，項目配置，數(shù)據(jù)管理，系統(tǒng)維護，生成報表，監(jiān)測數(shù)據(jù)等功能。當數(shù)據(jù)監(jiān)測事件（比如能量用量超過上下限或者系統(tǒng)重啟）發(fā)生時，系統(tǒng)發(fā)送郵件至SMTP服務(wù)器通知。
缺點：底層數(shù)據(jù)的收發(fā)及糾錯機制完全需要在編程時進行考慮，編程難度及開發(fā)周期最大。底層的數(shù)據(jù)處理方式與之前的方案不兼容，如果需要以前的數(shù)據(jù)進行能耗分析需要加入額外的控件進行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。
優(yōu)點：數(shù)據(jù)吞吐量最大，可以通過緩存進行設(shè)計，數(shù)據(jù)采樣時間配置更靈活，實時性更好，可以更好的實現(xiàn)控制功能，控制的實時性更好，硬件成本最低。
圖5以太網(wǎng)模塊方案
4）MES接口模塊方案。如圖6所示，系統(tǒng)仍然采用四層結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)測量監(jiān)控層仍然采用三菱的電子測量儀模塊進行數(shù)據(jù)采集，傳輸控制層由QCPU+CCLINK主站模塊+MES模塊組成,MES模塊通過以太網(wǎng)與服務(wù)器相連，通過預(yù)先配置可實現(xiàn)將底層的數(shù)據(jù)實時更新到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。在管理監(jiān)測層，服務(wù)器上的軟件實現(xiàn)項目管理，項目配置，數(shù)據(jù)管理，系統(tǒng)維護，生成報表，監(jiān)測數(shù)據(jù)等功能。當數(shù)據(jù)監(jiān)測事件（比如能量用量超過上下限或者系統(tǒng)重啟）發(fā)生時，系統(tǒng)發(fā)送郵件至SMTP服務(wù)器通知。此外，系統(tǒng)定期上傳報表文件至FTP服務(wù)器。以太網(wǎng)內(nèi)的用戶可以通過IE瀏覽器進行數(shù)據(jù)、報表的查看及下載。
優(yōu)點：編程時無需過多的考慮底層數(shù)據(jù)收發(fā)機制，只需將數(shù)據(jù)庫中更新的數(shù)據(jù)定期進行轉(zhuǎn)換，簡化了開發(fā)過程。軟件上既有方案三的靈活性，又較前兩個方案成本更低。
缺點：需求開發(fā)人員熟悉MES接口模塊，成本較高。
綜上，方案四在硬件和軟件的綜合成本上較方案一、二有較明顯的優(yōu)勢，且軟件配置上更為靈活，擴展性強。方案三與方案四相比較，成本上方案三占優(yōu)，但方案三代碼量較大，且底層數(shù)據(jù)通訊方面需要考慮較多，需要有比較成熟與底層通訊相關(guān)的類庫做支撐才可較好的實現(xiàn)需要的功能。且在繼承性方面，方案四能更好的與現(xiàn)有的正在使用的方案兼容。在需求分析方面，方案四適合做數(shù)據(jù)監(jiān)測，方案三較適合監(jiān)測與控制共存的情況。本次開發(fā)的系統(tǒng)主要作用為數(shù)據(jù)的收集、查看及分析功能，對實時的控制要求不高，因此，本系統(tǒng)采用方案四實現(xiàn)。
3結(jié)束語
該文首先對可視化能耗監(jiān)測和管理系統(tǒng)的需求和可行性進行了詳細的分析，并根據(jù)企業(yè)管理的需要將系統(tǒng)分為五大塊：實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、報警管理、報表管理和系統(tǒng)管理。然后介紹了三菱電機推出的MES接口模塊的工作原理及應(yīng)用，并比較了當前基于CC-Link的四種典型的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案，確定了總體設(shè)計方案。最后，描述了可視化能耗監(jiān)測和管理系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)。
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關(guān)鍵詞：USBDSPPDIUSBD12圖像傳輸接口設(shè)計
引言
USB接口（UniversalSerialBus）是一種通用的高速串行接口。它最主要的特點是它的高速傳輸特性。USB1.1理論速度極限可以達到12Mb/s，USB2.0可達到480Mb/s。這樣，它可以很好解決大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)在嵌入式系統(tǒng)與PC機之間的互傳問題；同時，它支持熱插拔，并且最多同時支持127個外設(shè)，非常適合嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。
本次設(shè)計是在一個已有的DSP圖像采集嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為它配接上一個USB1.1的接口，以達到DSP圖像采集系統(tǒng)高速地將圖像數(shù)據(jù)回傳到PC機中的目的。設(shè)計的要求主要有：
①在原有平臺提供的接口基礎(chǔ)上，加入一個低成本、高速度的USB接口；
②通過USB接口，實現(xiàn)PC機對DSP圖像采集系統(tǒng)的操作與控制；
③實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)在DSP攝像系統(tǒng)與PC機之間高速的雙向傳輸。
基于以上幾點可以看出，本方案最主要的特點是成本低廉且傳輸速度高。
1硬件方案選擇與設(shè)計
1.1方案選擇
對于基于DSP平臺的USB接口設(shè)計，經(jīng)過綜合考慮了幾種方案之后決定，采用一個不帶MCU內(nèi)核的USB接口芯片PDIUSBD12（成本非常低，一片PDIUSBD12的價格僅為20元），再加上簡單的電路和時序調(diào)整電路。
這種芯片僅僅完成USB底層的數(shù)據(jù)鏈路級交換，并提供給本地微控制器一個并行的接口，但是它并不完成協(xié)議層的工作。協(xié)議層的工作需要對微控制器編程，控制USB接口芯片來實現(xiàn)USB協(xié)議。所以，開發(fā)難度相對來說大一些，要做的編程工作也多一點。但是這套方案的成本非常低，而且由于直接用DSP作為微控制器，沒有原單片機的瓶頸限制，所以可以實現(xiàn)很高的數(shù)據(jù)傳輸速率。該系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。
由于PDIUSBD12的并行接口時序較慢，只能達到2MB/s。這個速度相對于DSP來說比較低，而且有些地方不是簡單地在程序中加入延時就可以調(diào)整，所以需要一個時序調(diào)整電路來完成它們之間的配合。
圖2TMS320C2XX寫時序
1.2PDIUSBD12芯片
PDIUSBD12芯片是由Philips公司推出的一種USB1.1接口芯片。它可以工作在5V或者3.3V的工作電壓下；具有8位數(shù)據(jù)總線，且有完全自治的DMA傳輸操作。它還具有可控制的軟件連接（SoftConnect）功能，可以保證在微控制器可靠完成初始化之后再連接上USB總線。另外，它還有一個LED驅(qū)動腳，可以外接LED來監(jiān)測USB的枚舉過程和數(shù)據(jù)傳輸過程。當USB接口枚舉完成，并且成功配置以后，LED將會一直點亮；而在枚舉過程以及USB數(shù)據(jù)通信過程中，LED只是有節(jié)奏地閃爍。
PDIUSBD12只占用微控制器的兩個地址資源。也就是說，它只有一根地址線。其中一個地址用來向芯片中寫命令，另外一個地址用來向燕片中寫數(shù)據(jù)或者從芯片中讀取數(shù)據(jù)。
PDIUSBD12一共有三組端點：端點0完成控制傳輸；端點1可以配置成中斷傳輸；端點2是主要的數(shù)據(jù)傳輸端點。它有64B的緩沖區(qū)，如果加上它的雙緩沖機制，就有128B的緩沖區(qū)；它可以配置成批量傳輸模式，或者同步傳輸模式。
總的來說，PDIUSBD12是一款性能優(yōu)異，價格相對軟低的USB接口芯片。
1.3時序芯片
為了降低成本、簡化電路，本方案不使用DMA傳輸方式，而以TI公司的TMS320C2XX作為微控制器（使用20MHz晶振）。它的并口速度非常高，遠遠高于PDIUSBD12所要求的最高限制2MB/s。此處是硬件設(shè)計最關(guān)鍵的地方。
經(jīng)過詳細的時序分析發(fā)現(xiàn)，大部分問題可以通過在DSP固件設(shè)計的加入延時，或者設(shè)置DSP的WSGR寄存器來解決。但是有一個問題，必須在硬件上加以解決。圖2是DSP（TMS320C2XX）的寫時序。
圖3PDIUSBD12寫時序
圖2中，參數(shù)th(W-D)是指在WE信號變高（無效）以后，所寫的數(shù)據(jù)將仍然保持有效的時間。這個值最小為3ns，最大為14ns，所以所寫的數(shù)據(jù)在WE信號無效以后還會維持有效，大約3～14ns（實際的延時介于這兩個值之間）。
圖3是PDIUSBD12所要求的寫時序。圖中，參量tWDH是與DSP（TMS320C2XX）參量th(W-D)相對應(yīng)的另外一個參量。這個參量反映了PDIUSBD12要求微控制器在向其中寫數(shù)據(jù)時，所寫的數(shù)據(jù)在WR信號無效之后，要繼續(xù)保持有效的時間。這個參量最小值為10ns。也就是說，PDIUSBD12要求所寫的數(shù)據(jù)最少要保持有效10ns（在WR無效之后）。
由此可以看出，DSP（TMS320C2XX）的寫時序不能可靠地保證滿足PDIUSBD12的要求，而且這個問題無法通過軟件加延時的方法來解決，必須通過硬件來處理。經(jīng)過分析對比，最后決定采用一個很簡單但是后來事實證明非常有效的方法來調(diào)整它們之間的時序。那就是在DSP（TMS320C2XX）與PDIUSBD12的總線之間加一個雙向緩沖器-74LS245。這個芯片可以在它們的時序之間引入一個延時。雖然這個延時并不可靠、但是由于DSP（TMS320C2XX）本身會在WR無效后，繼續(xù)保持數(shù)據(jù)有效一段時間（前面已講過），這要僅僅需要將延時適當延長一點就可以了。74LS245所造成的延時典型值為15ns，最小也為8ns。這樣，加上原來DSP寫時序的延時，就可以滿足PDIUSBD12所要求的寫時序了。
另外由于加入74LS245所造成的對其它接口時序的影響，可以通過設(shè)置DSP（TMS320C2XX）的WSGR寄存器來消除，所以這個方案是可行的。（事實上，后來制造好的電路也證明了這個方案是完全可行的）
對其余時序上的配合，經(jīng)過仔細的計算與核對證明，也是完全可行的。在硬件上，哂方案還采用了一片GAL（16V8）來實現(xiàn)對PDIUSBD12芯片的片選，以及實現(xiàn)對它的軟件和手動復(fù)位。硬件總體框圖如圖4所示。
2軟件設(shè)計
2.1固件設(shè)計
由于采用的是不帶MCU內(nèi)核的USB接口芯片，所以關(guān)于USB1.1協(xié)議規(guī)范的實現(xiàn)都必須靠DSP（TMS320C2XX）控制PDIUSBD12芯片來完成。固件的主要設(shè)計任務(wù)是：在DSP（TMS320C2XX）的平臺上編寫程序，以完成USB1.1規(guī)范所要求的標準請求及用戶根據(jù)產(chǎn)品需要自己定義的請求。
為了不影響程序的執(zhí)行效率，本方案采用中斷方式完成固件的編寫；同時，為了保證程序的模塊化及良好的可移植性，在設(shè)計中采用分層結(jié)構(gòu)進行固件的編寫，如圖5所示。
最下層是硬件接口層，完成硬件上PDIUSBD12與DSP（TMS320C2XX）的對接。主要是DSP（TMS320C2XX）向PDIUSBD12中寫入數(shù)據(jù)或者命令，以及從中讀取數(shù)據(jù)。
中間層主要有兩個模塊，用來完成PDIUSBD12的命令接口和中斷處理子程序。命令接口是指按照PDIUSBD12的命令格式，完成DSP對它的控制。它的基本命令格式是：DSP先向其中的命令地址寫入某一條命令，接著從它的數(shù)據(jù)地址寫入或者讀出一系列的數(shù)據(jù)。中斷處理子程序是判斷中斷的產(chǎn)生源，然后跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的處理子程序。這些子程序不做過多的處理，而僅僅是將命令數(shù)據(jù)讀出然后置標志位，或者是將某些數(shù)據(jù)送出。
最上層是主循環(huán)程序，以及對于USB1.1標準協(xié)議請求（這些請求主要是在USB1.1協(xié)議規(guī)范的第九章中定義的）和用戶自定義請求的處理程序。主循環(huán)的主要工作是檢查標志位。如果標志位被置位，則調(diào)用處理子程序，判斷是標準請求還是用戶自定義請求，然后調(diào)用相應(yīng)的處理程序加以處理，完成請求。
這樣分層的好處是：主循環(huán)程序在檢查標志位以外的時間可以進行其它工作，提高固件的運行效率。
編程過程中，由于涉及了一些嚴格的接口時序配合問題，所以，整個固件的編寫工作全部采用DSP（TMS320C2XX）的匯編語言；用的是CC2000編程開發(fā)工具。
2.2PC機軟件的設(shè)計
PC機的驅(qū)動程序由Philips公司提供。然后，用VC++6.0，通過調(diào)用API函數(shù)，編寫PC的應(yīng)用程序。這樣即可實現(xiàn)PC機對DSP（TMS320C2XX）攝像系統(tǒng)的攝像控制以及圖像的傳輸。
主要使用的API函數(shù)是DeviceIOControl（）、ReadFile（）、WriteFile（）。其中DeviceIOControl（）用于PC（主機）向DSP圖像采集系統(tǒng)發(fā)送請求；ReadFile（）和WriteFile（）分別用于從圖像采集系統(tǒng)中讀出數(shù)據(jù)以及向圖像采集系統(tǒng)中寫入數(shù)據(jù)。
在設(shè)計過程中必須注意的問題是：由于USB接口是主-從方式的接口，它的一切傳輸過程都必須通過主機向外設(shè)發(fā)送請求后才可以開始，所以在使用ReadFile（）、WriteFile（）讀寫數(shù)據(jù)之前，必須先通過DeviceIOControl（）向圖像采集系統(tǒng)發(fā)送請求。
3結(jié)果及分析
關(guān)鍵詞：接口概念接口種類存在問題 管理措施
中圖分類號：C93文獻標識碼： A
1.高速鐵路通信系統(tǒng)接口概念
高速鐵路建設(shè)通信系統(tǒng)的接口管理是各種矛盾產(chǎn)生的焦點,也是很多專業(yè)開通的前提，工程建設(shè)中往往在接接和管理環(huán)節(jié)上出現(xiàn)問題,為了減少問題的發(fā)生,確保通信系統(tǒng)施工可靠有序銜接。接口管理工作就是為了確保全線的系統(tǒng)性和完整性，協(xié)調(diào)和統(tǒng)一全線各相關(guān)專業(yè)間、部門間的關(guān)系和標準。本人結(jié)合福廈、向莆高鐵通信系統(tǒng)接口工程管理實踐出發(fā)，對通信系統(tǒng)與其它專業(yè)接口管理進行探討。
接口在廣義上說是兩個或者兩個以上的組織、計劃或者設(shè)施安排相匯，并且可能發(fā)生沖突或者需協(xié)調(diào)的地方，一個接口至少與兩方相關(guān)。通信系統(tǒng)接口是指通信、信號、電力、牽引供電、信息、防災(zāi)、土建等專業(yè)之間相互關(guān)聯(lián)、相互銜接、相互影響的部分。
2.高速鐵路通信系統(tǒng)與相關(guān)專業(yè)接口種類
2.1.通信系統(tǒng)與信號專業(yè)間接口
（一）與信號CTC系統(tǒng)接口
通信系統(tǒng)傳輸子系統(tǒng)在車站為信號CTC系統(tǒng)提供2M接口。界面為信號機房DDF模塊（信號專業(yè)設(shè)）外線側(cè)。
（二）與信號集中監(jiān)測系統(tǒng)接口
通信系統(tǒng)傳輸子系統(tǒng)在車站為信號集中監(jiān)測系統(tǒng)提供2M接口。界面為信號機房DDF模塊（信號專業(yè)設(shè)）外線側(cè)。
（三）與信號列控系統(tǒng)接口
通信系統(tǒng)通信線路為信號列控系統(tǒng)在車站、信號中繼站提供光纖，利用鐵路兩側(cè)的光纜每側(cè)提供6芯光纖，在通信機械室利用與短段光纜直接熔通的方式將干線光纜引至信號機房。界面為信號機房ODF模塊（信號專業(yè)設(shè)）外線側(cè)。
CTCS-3列控系統(tǒng)：無線閉塞中心（RBC）根據(jù)列車占用情況及進路狀態(tài)利用通信GSM-R系統(tǒng)向所管轄列車發(fā)出行車許可和列車控制信息。GSM-R系統(tǒng)交換機MSC的PRI接口與列控RBC系統(tǒng)之間的連接通過通信專業(yè)傳輸系統(tǒng)提供的通道實現(xiàn)。
（四）與信號其它系統(tǒng)接口種
通信動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)對信號機房的環(huán)境量及空調(diào)設(shè)備進行監(jiān)控，RTU、傳感器、采集器及其連接線由通信提供。
2.2.通信系統(tǒng)與牽引供電專業(yè)間接口
（一）通信線路、傳輸系統(tǒng)為供電系統(tǒng)遠動SCADA提供所需的光纖資源、專線傳輸通道，變電所SCADA設(shè)備通過FE接口與通信傳輸系統(tǒng)MSTP設(shè)備互聯(lián)，接口位于通信機房傳輸設(shè)備的FE口處。
（二）低壓供電系統(tǒng)為通信專業(yè)提供兩路可靠的交流供電，引接至通信機房內(nèi)電力交流配電箱（含B級防雷裝置）。通信專業(yè)設(shè)備與低壓供電系統(tǒng)的接口位于通信機房的電力配電箱出線端。
2.3.通信系統(tǒng)與電力供電專業(yè)間接口
（一）與電力供電系統(tǒng)接口
電力供電系統(tǒng)為通信機房提供可靠的交流電源，其中為車站通信機房提供2路三相交流電源引入；為區(qū)間基站、信號中繼站、牽引變電所亭等其他通信機房提供2路單相交流電源引入。
界面為通信系統(tǒng)設(shè)備與低壓供電系統(tǒng)的接口位于通信機房的電力配電箱（由電力供電專業(yè)設(shè)置，含一級防雷裝置）出線端。直放站電力配電箱需具備2路切換功能。通信機房設(shè)置的電力配電箱供通信設(shè)備的回路不帶漏電保護器。
（二）與電力供電電力SCADA系統(tǒng)接口
通信系統(tǒng)傳輸子系統(tǒng)在車站遠動開關(guān)房、車站變配電所、南昌西動車所內(nèi)為電力SCADA系統(tǒng)提供上傳通道。
通信系統(tǒng)光纜線路在區(qū)間箱變、區(qū)間中繼站電力遠動開關(guān)房、隧道變配電所內(nèi)為電力SCADA系統(tǒng)提供2芯單模光纖，F(xiàn)C接口。
接口界面：
1）車站、配電所：電力遠動設(shè)備經(jīng)RTU、路由器及交換機采用同軸電纜/網(wǎng)線引至通信機房DDF/RJ-45配線架的外線側(cè)。
2）箱變：通信專業(yè)在箱變內(nèi)設(shè)置ODF配線架，電力遠動設(shè)備經(jīng)RTU、路由器及交換機采用尾纖引至ODF配線架用戶側(cè)。
（三）與隧道內(nèi)機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)
1)隧道機電設(shè)備控制及照明監(jiān)控由電力專業(yè)自行組網(wǎng)，RTU由光纖自行組環(huán)，然后引入就近通信機房內(nèi)DDF配線架外側(cè)。
2)通信傳輸子系統(tǒng)提供隧道內(nèi)機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)區(qū)間至綜合工區(qū)的點對點通道（2M或FE）。
3)隧道變配電所納入遠動控制，隧道通風(fēng)由相應(yīng)工區(qū)控制并可實現(xiàn)就地控制。
2.4.通信系統(tǒng)與信息專業(yè)間接口
（一）與旅服系統(tǒng)接口
通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)子系統(tǒng)在客運車站為旅客服務(wù)系統(tǒng)提供2個FE（單模O）接口。
傳輸接入系統(tǒng)、時間同步系統(tǒng)為旅客服務(wù)系統(tǒng)提供1個RS422時間同步接口。
界面為通信機房ODF、音頻配線架的外線側(cè)。
（二）與客票系統(tǒng)接口
通信系統(tǒng)傳輸子系統(tǒng)在客運車站為客票系統(tǒng)提供2M接口。界面為通信機房DDF配線架的外線側(cè)。
（二）與辦公網(wǎng)系統(tǒng)接口
通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)子系統(tǒng)在客運車站為OA系統(tǒng)提供2個FE（單模O）接口。界面通信機房ODF配線架的外線側(cè)。
（三）與公安管理信息系統(tǒng)接口
傳輸系統(tǒng)在設(shè)有公安派出所所的車站為公安管理信息系統(tǒng)提供2M接口。接口界面為通信機房DDF配線架的外線側(cè)。
（四）與綜合布線系統(tǒng)接口
通信系統(tǒng)與車站綜合布線系統(tǒng)的接口界面在各客運站通信機房音頻配線架的外線側(cè)。
（五）與綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)接口
視頻監(jiān)控系統(tǒng)與旅客服務(wù)系統(tǒng)視頻監(jiān)控終端的接口位于本系統(tǒng)各監(jiān)控中心的以太網(wǎng)交換機端口（FE（e）/（o））上；旅客服務(wù)系統(tǒng)視頻監(jiān)控終端需通過各車站的視頻服務(wù)器對各攝像頭進行調(diào)看。
與客服系統(tǒng)攝像機的接口位于本系統(tǒng)在各車站設(shè)置的視頻控制柜(包含交換機和編碼器)上的視頻端子排上。客服系統(tǒng)為通信系統(tǒng)設(shè)置的視頻控制柜提供可靠的交流供電
2.5.通信系統(tǒng)與車輛專業(yè)間接口
通信系統(tǒng)在紅外探測機房為THDS系統(tǒng)提供2個VF2/4接口，車輛專業(yè)為通信專業(yè)提供設(shè)備安裝位置、可靠的電源、接地端子等。界面為紅外探測機房通信設(shè)備的出線口。
2.6.通信系統(tǒng)與防災(zāi)專業(yè)間接口
通信系統(tǒng)在車站、區(qū)間基站為防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)提供2M（或FE）接口。界面為通信機房DDF或RJ45配線架的外線側(cè)。
2.7.通信系統(tǒng)與綜合接地系統(tǒng)間接口
通信系統(tǒng)統(tǒng)一利用綜合接地進行接地，包括位于區(qū)間正線路肩、路塹、橋梁、隧道、車站、段所的所有通信系統(tǒng)設(shè)備。
2.8.通信系統(tǒng)與土建專業(yè)間接口
（一）與路基接口種類
路基為通信專業(yè)在線路兩側(cè)提供通信電纜槽，同時間隔一定距離或在特殊地段（如大中橋、隧道兩端）設(shè)置光電纜手孔，在手孔處預(yù)埋過軌及引下護坡或引出路基鋼管，以便通信光纜過軌及分支引出。
（二）與隧道接口種類
隧道專業(yè)為通信專業(yè)在隧道兩側(cè)提供通信電纜槽，同時長大隧道中間隔一定距離在大避車洞內(nèi)底部設(shè)置余長電纜腔，設(shè)置光電纜接頭/余留手孔，在手孔處預(yù)埋過軌、分支鋼管，以便通信光纜過軌及分支引出。
（三）與橋梁接口種類
橋梁為本系統(tǒng)在橋兩側(cè)提供通信電纜槽，并間隔一定距離預(yù)留通信光纜上、下橋條件，長度大于2km的橋梁上需預(yù)留光纜接頭、預(yù)留條件。
（四）與站場接口種類
車站范圍內(nèi)為通信專業(yè)站臺和自站臺端頭至出站信號機在站場兩側(cè)設(shè)置站場通信電纜槽，并與區(qū)間及站臺電纜槽相連。在特定位置設(shè)置光電纜手孔，在手孔處預(yù)留穿越站場的防護鋼管及引出分支鋼管，以便通信光纜過軌及分支引出。
（五）與房建、暖通接口種類
本線車站、段所、區(qū)間信息接入點等處設(shè)置通信機房，并滿足抵抗百年不遇洪水水位要求；通信機房的環(huán)境、裝修應(yīng)滿足相關(guān)的技術(shù)指標。
為避免光、電纜布線及通信設(shè)備安裝對建筑物結(jié)構(gòu)造成破壞，土建工程中應(yīng)為通信系統(tǒng)預(yù)留溝槽管洞；在車站內(nèi)提供滿足通信系統(tǒng)建設(shè)要求的光纜進線、配線室。
各新建站站臺由房建專業(yè)設(shè)置通信管道人（手）孔以及提供站臺電纜槽道并引至通信機械室引入口處。
（六）與地質(zhì)物探接口
地質(zhì)物探專業(yè)為通信鐵塔基礎(chǔ)所在位置處進行地質(zhì)鉆探。
3.通信系統(tǒng)接口管理普遍存在問題
3.1土建對通信系統(tǒng)的影響
站前單位路基、橋梁的主體工程施工不能與溝槽管線的配套設(shè)施的施工同步進行，重主體輕附屬的現(xiàn)象普遍存在，比如橋梁段光電纜槽道已建成，但沒有進行防水層和保護層的施工，導(dǎo)致光電纜仍不能敷設(shè)；路基段光電纜槽道已完工，但邊坡槽道未砌筑，導(dǎo)致光電纜，存在安全隱患；站前施工的過軌管道不通，影響通信光電纜的過軌；鐵塔基礎(chǔ)施工因為征地問題不能順利進行；通信機房由于房建由于無法按期交付無法安裝等。站前施工工序嚴重制約站后施工進度，對站后工程施工周期產(chǎn)生較大影響。
3.2綜合接地系統(tǒng)對通信系統(tǒng)的影響
根據(jù)鐵道部《關(guān)于印發(fā)的通知》（鐵運[2011]144號）文規(guī)定，各類通信機房、鐵塔等設(shè)施，當其距離貫通地線在20m范圍以內(nèi)時，須與貫通地線引接線等地位連接。站前單位實施的貫通地線施工進度往往不能滿足站后使用時間要求，比如在準備引接時發(fā)現(xiàn)站前單位在電纜槽邊上未及時設(shè)置接地端子，或者貫通地線性能指標不滿足，對通信系統(tǒng)正常開通也造成較大影響。
3.3四電系統(tǒng)集成專業(yè)之間相互影響
雖然目前高鐵基本上實行四電系統(tǒng)集成管理，但由于牽涉幾個專業(yè)，實際也是由幾個單位組成聯(lián)合體參與施工，這樣由于專業(yè)與專業(yè)之間大多是兩家不同的施工單位在實施，因此往往會造成工作銜接不順暢，推諉扯皮時有發(fā)生。比如電力專業(yè)由于送電滯后影響通信系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試；通信系統(tǒng)無法按時給信號、電力及牽引供電專業(yè)及時提供業(yè)務(wù)通道調(diào)試；信號CTC組網(wǎng)方式改變引起通信施工圖電路重新調(diào)整出圖；調(diào)試過程中各專業(yè)之間配合不順暢，故障處理不及時，相互推脫責任等，給整個工程建設(shè)及管理帶來諸多不便，嚴重時則影響項目的開通節(jié)點。
3.4專業(yè)接口分工施工界面劃分不合理
四電接口設(shè)計對接口界面劃分有時不是很合理，往往會導(dǎo)致系統(tǒng)的延時開通，造成建設(shè)單位需花費大量精力來協(xié)調(diào)，比如某條高鐵牽引變電所、配電所牽引變電所、AT所、分區(qū)所、開閉所等室內(nèi)外的視頻監(jiān)控施工界面設(shè)計劃分為：前端設(shè)備由牽引供電（或者電力）專業(yè)來實施，通信系統(tǒng)只為各牽引變電所、配電所、AT所、分區(qū)所、開閉所等室內(nèi)外的視頻監(jiān)控前端預(yù)留前端接入條件，通信視頻監(jiān)控系統(tǒng)與變電（電力）專業(yè)攝像機的接口位于通信機房綜合監(jiān)控系統(tǒng)視頻控制柜(包含交換機和編碼器)的視頻端子排上。同一個視頻系統(tǒng)由于分幾個專業(yè)在施工，有時涉及到采購幾家視頻廠家設(shè)備，有時造成各廠家間視頻設(shè)備系統(tǒng)不兼容，接入困難；施工及調(diào)試過程中相關(guān)專業(yè)之間配合不順，互相扯皮，往往會影響視頻系統(tǒng)的開通時間，同時花費大量人力來協(xié)調(diào)，給項目管理帶來很大不便。
3.5其它專業(yè)設(shè)計給通信設(shè)計所提接口需求不準確
隨著我國鐵路通信工程建設(shè)步伐的加快及信息化程度的提高，其它專業(yè)信息通道需求基本上離不開通信系統(tǒng)，一條線牽涉到設(shè)計院十幾個專業(yè)，因此相關(guān)專業(yè)設(shè)計人員需及時給通信設(shè)計專冊提業(yè)務(wù)需求（包括接口位置、類型、帶寬、數(shù)量及協(xié)議等），有時鐵道部更新了相關(guān)政策、規(guī)范，或者未征得路局相關(guān)處室、站段及集成商（或設(shè)備廠家）的意見導(dǎo)致了解不夠就開始向通信設(shè)計提需求，通信設(shè)計施工圖出來后，在實施過程中現(xiàn)場其它專業(yè)又進行較大修改，導(dǎo)致返工現(xiàn)象，影響工期。
4.通信系統(tǒng)與其它專業(yè)間接口管理措施
通信系統(tǒng)接口管理的實施過程必須采取必要、有效的管理措施，才能真正控制接口工程的施工質(zhì)量，更好地做好通信系統(tǒng)與其它專業(yè)的接口銜接順暢，確保工程的順利實施開通。為此，本人結(jié)合高鐵施工經(jīng)驗制定了以下一系列具體的管理措施。
4.1高度重視接口管理，制定相應(yīng)管理規(guī)章制度。
高鐵四電工程施工的一個顯著特點就是工期緊、受站前制約大，交叉作業(yè)必然，各參建單位必須高度重視，認真對待，加強管理。因此建設(shè)單位應(yīng)積極組織設(shè)計單位、監(jiān)理單位、站前單位、站后施工單位及設(shè)備供應(yīng)商等相關(guān)單位進行協(xié)調(diào)、溝通，建立完善的接口管理規(guī)章制度，明確各自職責，建立考核機制，加強對接口工程的科學(xué)管理。
4.2 及時召開專題協(xié)調(diào)會，提高設(shè)計各專業(yè)間互提接口需求質(zhì)量
設(shè)計是工程實施的前提，因此做好設(shè)計施工圖的準確度和質(zhì)量相關(guān)重要，避免日后返工。這就要求各專業(yè)設(shè)計人員在提需求前應(yīng)加強與相關(guān)部門的溝通聯(lián)系，了解清楚接口類型、數(shù)量、帶寬、協(xié)議及數(shù)量等具體需求，建設(shè)單位應(yīng)及時組織相關(guān)部門人員召開專題會議協(xié)調(diào)（或設(shè)計聯(lián)絡(luò)會），同時對設(shè)計接口方案進行研究討論優(yōu)化，使接口設(shè)計施工圖更合理科學(xué)。配合設(shè)計把有關(guān)接口需求落實明確清楚，界面劃分科學(xué)合理，以便設(shè)計及時提供準確的接口施工圖。
4.3加強對接口設(shè)計施工圖的技術(shù)交底工作。
接口施工圖出來后，為了讓接口施工、監(jiān)理參與人員正確認識通信系統(tǒng)接口工作，全面熟悉接口施工圖，建設(shè)單位應(yīng)及時組織設(shè)計人員對相關(guān)單位進行設(shè)計施工圖紙進行全面、細致的技術(shù)交底。
4.4召集相關(guān)單位加強對接口知識的培訓(xùn)。
為了讓所有參建單位更深的認識接口，優(yōu)化接口施工方法，提供工效，建設(shè)單位應(yīng)經(jīng)常組織設(shè)計、施工及監(jiān)理人員進行接口知識培訓(xùn)。
4.5加強與土建工程相關(guān)參建單位間的溝通配合。
通信系統(tǒng)與土建工程接口管理牽涉多個專業(yè)，多家站前施工單位，為了把接口工作做得更好，因此各參建單位應(yīng)加強溝通配合，比如站后單位要及時與站前單位、房建單位聯(lián)系溝通，及時掌握有關(guān)電纜槽、貫通地線、機房等施工進展，密切跟進，科學(xué)安排，采取見縫插針，交叉施工，才能有效控制施工工期。
4.6重視四電系統(tǒng)集成專業(yè)間溝通配合。
四電系統(tǒng)集成牽涉幾個專業(yè)，相互專業(yè)之間接口銜接內(nèi)容較多，專業(yè)間合作解決的問題也更多，比如通信基站與信號中繼站選址問題；通信設(shè)備調(diào)試用電時間；信號、電力及牽引供電、信息等專業(yè)要求通信系統(tǒng)提供通道時間；各專業(yè)接口故障處理協(xié)調(diào)配合等問題，因此要求各施工單位應(yīng)加強溝通配合，共同做好接口配合工作，使各工序合理銜接。
4.7科學(xué)組織，解決工期與安全質(zhì)量的矛盾
工期和安全質(zhì)量是對立統(tǒng)一的關(guān)系---每道工序都與固定周期，任意壓縮工期，不滿足工序周期時間必定對安全質(zhì)量管理造成巨大壓力，埋下重大隱患；反之，發(fā)生安全質(zhì)量事故必定拖延工期。第一：切實掌握業(yè)主的總體安排，掌握站前施工進度，優(yōu)化施工安排，為每道工序確定合理工期；第二：創(chuàng)造條件，見縫插針。根據(jù)站前工程進展，尋求我們作業(yè)平臺，盡可能滿足工序的作業(yè)周期。第三：合理安排作息時間，避免疲勞施工，確保施工安全質(zhì)量得以控制。
4.8切實加強安全防護，做好成品保護措施。
高鐵施工條件復(fù)雜，施工條件不具備卻要趕工、室內(nèi)外施工相互交叉干擾，因此我們應(yīng)按相關(guān)規(guī)定做好安全防護措施，現(xiàn)場杜絕不穿防護福、不帶安全帽、不設(shè)安全防護員等不良習(xí)慣，特別是要做光電纜外露、區(qū)間安裝設(shè)備、隧道漏纜及機房設(shè)備防塵處理等成品保護要加強，采取行之有效措施進行防護。
4.9接口管理納入每季度的質(zhì)量信譽評價。
為了加強對施工單位的接口工程管理，建議將施工單位的接口工程管理工作納入建設(shè)單位每季度對施工單位的質(zhì)量信譽評價考核，對施工質(zhì)量不合格，管理不規(guī)范的施工單位進行扣分，進一步促使施工單位重視接口工作，以保證接口施工質(zhì)量。
4.10加大接口工作檢查力度，強化現(xiàn)場監(jiān)督。
建設(shè)單位作為項目管理部門，應(yīng)積極不定期地組織相關(guān)接口管理人員對施工單位接口施工質(zhì)量進行全面檢查，現(xiàn)場監(jiān)理要強化現(xiàn)場監(jiān)督，對施工過程中發(fā)現(xiàn)的接口問題應(yīng)及時進行協(xié)調(diào)解決。同時為了全面掌握接口工程進展情況，收集信息，應(yīng)加大檢查力度和檢查范圍。
4.11定期召開接口例會。
為了加強通信接口工程的管理，建設(shè)單位（或監(jiān)理單位）應(yīng)定期組織各參建單位召開四電接口工程例會，對四電接口施工存在問題進行分析，并提出解決辦法，制定節(jié)點和責任主體，使得接口工作得到推進。
5. 結(jié)束語
高鐵通信系統(tǒng)與其它專業(yè)接口管理工作是一項復(fù)雜的系統(tǒng)過工程，必須建立完善的接口管理體系，從細節(jié)抓起，加強溝通協(xié)調(diào)，做好了通信系統(tǒng)接口工作，才能保證接口工程質(zhì)量符合設(shè)計要求，滿足高鐵驗收標準。
參考文獻：
[1] 《高速鐵路通信工程施工技術(shù)指南》，鐵道部編著。中國鐵道出版社，2011
關(guān)鍵詞：單片機系統(tǒng)高速數(shù)據(jù)通信EPP
前言
單片機系統(tǒng)中常常需要具備與PC機通信的功能，便于將單片機中的數(shù)據(jù)傳送到PC機中用于統(tǒng)計分析處理；有時又需要將PC機中的數(shù)據(jù)裝入單片機系統(tǒng)中，對單片機程序進行驗證和調(diào)試。目前常用的通信方式是串行通信，但傳輸速率太低，以9600bps計算，傳輸1MB至少需要10min(分鐘)以上。并行通信克服了串行通信傳輸速率低的缺點。標準并行口SPP（StandardParallelPort）方式實現(xiàn)了由PC機向外設(shè)的單向傳輸，但實現(xiàn)PC機接收外設(shè)發(fā)送的數(shù)據(jù)則非常麻煩；而增強型并行口EPP（EnhancedParallelPort）協(xié)議卻很好地解決了這一問題，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的高速數(shù)據(jù)通信。
一、EPP接口協(xié)議介紹
EPP協(xié)議最初是由Intel、Xircom、Zenith三家公司聯(lián)合提出的，于1994年在IEEE1284標準中。EPP協(xié)議有兩個標準：EPP1.7和EPP1.9。與傳統(tǒng)并行口Centronics標準利用軟件實現(xiàn)握手不同，EPP接口協(xié)議通過硬件自動握手，能達到500KB/s～2MB/s的通信速率。
1.EPP引腳定義
EPP引腳定義如表1所列。
表1EPP接口引腳定義
引腳號SPP信號EPP信號方向說明
1StrobenWrite輸出指示主機是向外設(shè)寫（低電平）還是從外設(shè)讀（高電平）
2～9Data0～7Data07輸入/輸出雙向數(shù)據(jù)總線
10AckInterrupt輸入下降沿向主機申請中斷
11BusynWait輸入低電平表示外設(shè)準備好傳輸數(shù)據(jù)，高電平表示數(shù)傳輸完成
12PaperOut/EndSpare輸入空余線
13SelectSpare輸入空余線
14AutofdnDStrb輸出數(shù)據(jù)選通信號，低電平有效
15Error/FaultnDStrb輸入空余線
16InitializeSpare輸出初始化信號，低電平有效
17SelectedPrinternAStrb輸出地址數(shù)據(jù)選通信號，低電平有效
18～25GroundGroundGND地線
2.EPP接口時序
EPP利用硬件自動握手實現(xiàn)主機與外設(shè)之間的高速雙向數(shù)據(jù)傳輸，軟件只須對相應(yīng)端口寄存器進行讀/寫操作。
（1）EPP寫操作時序如圖1所示。
CPU實現(xiàn)向外設(shè)寫數(shù)據(jù)的操作步驟如下：
①程序?qū)PP數(shù)據(jù)寄存器執(zhí)行寫操作；
②nWrite置低；
③CPU將有效數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線上；
④nDStrb(nAStrb)變低（只要nWait為低）；
⑤主機等待nWait變高，確認數(shù)據(jù)發(fā)送成功；
⑥主機等待nWait變高，確認數(shù)據(jù)發(fā)送成功；
⑦EPP寫周期結(jié)束。
（2）EPP讀操作時序如圖2所示。
CPU實現(xiàn)從外設(shè)讀數(shù)據(jù)的操作步驟如下：
①程序?qū)ο鄳?yīng)EPP端口寄存器執(zhí)行讀操作；
②nDStrb(nAStrb)置低（如果nWait為低）；
③主機等待nWait為高，確認數(shù)據(jù)發(fā)送成功；
④主機從并行口引腳讀取數(shù)據(jù)；
⑤nDStrb(nAStrb)置高；
⑥EPP讀操作周期結(jié)束。
3.EPP端口寄存器
EPP接口除了保留SPP的3個端口寄存器以外，還新增了5個端口寄存器，如表2所列。
表2
地址端口名稱方向
基地址+0SPP數(shù)據(jù)端口寫
基地址+1EPP狀態(tài)端口讀
基地址+2EPP控制端口寫
基地址+3EPP地址端口讀/寫
基地址+4EPP地址端口讀/寫
基地址+5EPP數(shù)據(jù)端口讀/寫
基地口+6未定義（32位傳輸）讀/寫
基地址+7未定義（32位傳輸）讀/寫
EPP狀態(tài)端口寄存器
WAITINTRUSER1USER2USER3××TMOUT
WAIT：Wait狀態(tài)位（1有效）；
INTR：中斷請求狀態(tài)位（1有效）；
USER1～USER3：用戶自定義；
TMOUT：保留（EPP1.7）超時標志位（EPP1.9）。
EPP控制端口寄存器。
××DIRIRQENASTRBINITDSTRBWRITE
DIR：方向位（1輸入，0輸出）；
IRQEN：中斷使能位（1有效）；
ASTRB：地址選通位（0有效）；
INIT：初始化（1有效）；
DSTRB：數(shù)據(jù)選通位（0有效）；
WRITE：讀/寫狀態(tài)位（0：寫，1：讀）。
讀取接口狀態(tài)和控制接口都只須對相應(yīng)的端口寄存器進行操作。以初始化為例：
讀操作初始化：outportb(port+2,0x24)；
//port為SPP數(shù)據(jù)端口地址
寫操作初始化：outportb(port+2,0x04);
//port+2為EPP控制端口地址
4.EPP1.7和EPP1.9
EPP接口最先有EPP1.7標準定義，由于硬件廠商的原因，EPP現(xiàn)有兩個標準：EPP1.7和EPP1.9，可以在BIOS/設(shè)備/并行口（BIOS/PeripheralSetup/ParallelPortMode）方式中進行設(shè)置。兩者有如下不同點：
（1）EPP狀態(tài)端口寄存器的最低位bit0，在EPP1.9中定義為TMOUT。在EPP操作時序中，如果PC機數(shù)據(jù)（地址）選通信號變低后，且在10μs時間內(nèi)，外設(shè)未能將nWait置為低，則TMOUT置為1，表示延時。
（2）EPP1.9標準中，只有當nWait為低時，才能開始一個操作周期；但在EPP1.7中，無論nWait狀態(tài)如何，nAstrb(nDstrb)都會被置低，從而開始一個新的數(shù)據(jù)（地址）操作周期。
二、EPP接口傳輸數(shù)據(jù)的一個實例
在某單片機系統(tǒng)中，須要將單片機系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲器的大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機中進行分析處理。EPP接口（采用EPP1.7標準）硬件電路及軟件流程圖如圖3～圖5所示。
GAL譯碼電路方程式為/O1=/I1*/I2*/I3*I4*/I5，EPP接口選通地址為2000H。當單片機執(zhí)行如下指令：
MOVDPTR，#2000H
MOVX@DPTR，A
就將寄存器A中的數(shù)據(jù)鎖存到數(shù)據(jù)總線上，便于PC機利用EPP接口進行讀操作。
C語言例程：
#defineSPPDATA0x0378//定義各寄存器地址
#defineSPPSTAT0x0379
#defineSPPCNTL0x037A
#defineEPPADDR0x037B
#defineEPPDATA0x037C
#include<stdio.h>
FILE*fp;
Intdata;
Longi;
intk;
fp=fopen(filename,"wb");//打開要存儲數(shù)據(jù)的文件
outportb(SPPCNTL,0x24);
//向控制端口發(fā)00100100代碼，初始化為讀操作模式for(i=0;i<524288;i++)
{
while(!((inportb(SPPSTAT))&0x80))
//查詢是否發(fā)送完畢
{}
data=inportb(EPPDATA);//讀數(shù)據(jù)
fputc(data,fp);//將數(shù)據(jù)存入文件
}
fclose(fp);//關(guān)閉文件
單片機匯編語言程序為：
FLAG1BITP1.7；標志位
FLAG2BITP3.4
STADDEQU0000H；要傳輸數(shù)據(jù)段的起始地址
NUMEQUFFFFH；要傳輸數(shù)據(jù)端的字節(jié)個數(shù)
COMMUN：MOVDPTR，#STADD
COMM1：MOVXA，@DPTR
PUSHDPH
PUSHDPL
MOVDPTR，#EPP_CE
MOVX@DPTR，A
POPDPL
POPDPH
SETBFLAG1；將P1.7置高
CLRFLAG2；將P3.4置低
JBFLAG1，$；查詢P1.7為低，即nDStrb為低，表示PC讀操作已完成
SETBFLAG2；將P3.4置高
SETBFLAG1；將P1.7置高
INCDPTR
CJNENUM，COMM1；循環(huán)NUM次
RET
實際應(yīng)用該接口電路，能實現(xiàn)1MB/s的傳輸速率，并且性能穩(wěn)定可靠。
如果應(yīng)用EPP1.9標準，硬件電路不用變動，軟件中可以省略對nWait進行判斷的環(huán)節(jié)，速率能接近2MB/s。
中國社科院在《中國汽車社會發(fā)展報告2012-2013》中預(yù)計,到2013年第一季度。中國私人汽車擁有量將破億。十年之后汽車擁有量將達到或接近60輛/百戶。私人汽車擁有量過億標志著中國進入汽車大國行列。這是國富民強的重要體現(xiàn),但同時道路擁堵、空氣污染、能源短缺又使其快速增長飽受詬病。城市軌道交通運量大、污染低,對于緩解城市交通擁堵、減少汽車尾氣排放、降低能源消耗起著至關(guān)重要的作用。隨著軌道交通建設(shè)迅猛發(fā)展,工程接口問題的研究越來越受到各軌道交通公司重視。
現(xiàn)代城市軌道交通工程是一個龐大的系統(tǒng)工程,一般由前期工程、土建工程、軌道工程、裝修工程、設(shè)備安裝工程和工藝設(shè)備組成(見圖1關(guān)鍵節(jié)點圖)。接口管理不是獨立的,也不是一次性的,它貫穿地鐵建設(shè)整個生命周期。更重要的是,沒有專門的合約、承包商、施工監(jiān)理、項目管理人員來管理接口問題。相反,接口管理牽連所有合約、承包商等單位。簡而言之“接口管理,人人有責”。
圖1關(guān)鍵節(jié)點圖
二、接口的分類
根據(jù)《辭海》(2009年版)中的解釋。接口指物體和物體之間的接觸面。接口來源于英文單詞interface。又譯作界面。在軌道交通行業(yè)中,接口/界面經(jīng)常互用。本文統(tǒng)稱為接口。接口并非軌道交通行業(yè)的專有名詞。它最初源于工程技術(shù)領(lǐng)域。隨后在計算機行業(yè)中發(fā)展。由于人為因素的引入,接口概念被引入到管理領(lǐng)域。至今,接口的概念已經(jīng)得到了很大的外延。其所要描述的狀態(tài)也越來越抽象。
國內(nèi)外學(xué)者對于一般意義上的工程接口分類已經(jīng)有了相當成熟的研究。最具代表性的是Pacitt,Gibb的分類:實體界面、組織界面和合同界面。而具體到軌道交通接口分類。有不同的分類的方法。
目前各大城市軌道交通接口按照參與方及其工作性質(zhì)各類接口可分為職能管理接口、工程技術(shù)接口和合同接口三種類型。
1)職能管理接口
職能管理接口是工程各參與方之間的工作流程,包含相互約束關(guān)系以及各方的責任、權(quán)力、義務(wù)的確認等內(nèi)容。城市軌道交通建設(shè)參與方的職能管理接口包括:業(yè)主、運營單位、總體設(shè)計單位、分包設(shè)計單位、施工單位、施工監(jiān)理單位、咨詢單位、審查單位以及承包供貨商等之間的職能管理接口;與省、市政府相關(guān)部門間的職能管理接口;與國家政府有關(guān)部門的職能管理接口。業(yè)主、總體設(shè)計單位在設(shè)計、施工和調(diào)試的各階段中都將與上述單位或部門對有關(guān)問題進行協(xié)調(diào),對軌道交通建設(shè)中存在的各類問題進行溝通和處理。此類接口非常關(guān)鍵,對于整體工期的影響比較大。
2)工程技術(shù)接口
城市軌道交通的工程技術(shù)接口涉及設(shè)計、施工、安裝和調(diào)試等各階段的工作,含土建與土建、土建與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備系統(tǒng)、設(shè)備系統(tǒng)與運營模式等的工程技術(shù)接口。各專業(yè)在設(shè)計、施工、安裝及調(diào)試階段中的工程技術(shù)接口有信息接口、實體接口、連接接口等。設(shè)計接口確定各系統(tǒng)的接口任務(wù),主要為信息接口、宏觀管理各系統(tǒng)間的協(xié)調(diào),定義技術(shù)接口關(guān)系。施工、安裝、調(diào)試階段為實體接口和連接接口。工程技術(shù)接口規(guī)定各系統(tǒng)之間應(yīng)相互遵守共同的技術(shù)要求、條件、規(guī)則。工程技術(shù)接口是解決各類接口問題的基礎(chǔ)。
3)合同接口
城市軌道交通建設(shè)中有設(shè)計、監(jiān)理、咨詢、施工承建、設(shè)備承包及圖紙審查等合同。合同接口的管理主要是監(jiān)督簽約方權(quán)利和義務(wù)的執(zhí)行。合同接口之間具有包容連接性、覆蓋性,以防止存在矛盾和責任真空及重疊責任。
除了上述接口的主要分類外,軌道交通工程接口還有其他分類方式:
1)按系統(tǒng)接口劃分:①土建與土建的接口,②土建與設(shè)備的接口,③設(shè)備與設(shè)備的接口;按工程不同階段劃分:①功能需求階段的接口,②設(shè)計階段的接口,③工程策劃階段的接口,④施工、安裝階段的接口等;
2)按接口范圍劃分:①內(nèi)部接口,②外部接口。內(nèi)部接口如工序搭接接口、連接接口(工作界面、施工縫)、幾何關(guān)系接口、實體接口(土建為機電設(shè)備預(yù)埋管件、預(yù)留孔、洞、制作設(shè)備基礎(chǔ)等)。外部接口指與城管規(guī)劃、市政、土地、電力、環(huán)保、消防、水務(wù)等一系列支撐城市軌道建設(shè)和運營的政府部門的接;
3)按接口形式劃分,可分為硬接口與軟接口,所謂硬接口就是各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)聯(lián)的硬件,屬于空間、物理方面的接口關(guān)系;所謂軟接口就是各子系統(tǒng)之間相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)輸、計算機軟件等;還可分為物理接口與信息接口,物理接口表示設(shè)備或系統(tǒng)之間存在的機械、電氣方面的直接連接。如:設(shè)備與電纜之間的連接,構(gòu)筑物與帶電設(shè)備之間的安全距離,設(shè)備安裝對土建工程預(yù)留孔洞的要求等。信息接口是指設(shè)備之間或系統(tǒng)之間存在的功能、軟件、通信規(guī)約等方面的相互匹配、協(xié)調(diào)運作。如:整流器與整流變壓器之間技術(shù)參數(shù)的匹配;電力監(jiān)控與繼電保護之間、電力監(jiān)控與城市供電局電調(diào)之間的通信規(guī)約等;
4)按時空劃分,可分為時間接口和空間接口。空間接口以技術(shù)形成的工程接口問題為主,時間接口主要指節(jié)點工期、施工順序、運輸組織等涉及時間要求的工程接口。
三、接口的特點
工程接口問題對工期影響較大。通過接口管理,統(tǒng)一籌劃各工序之間的施工安排,超前協(xié)調(diào)管理各接口方面的任務(wù),使各參建單位責任明確,邊界清楚。使多承包商交叉作業(yè)有序進行,從而確保工程總工期。
(1)階段性。在軌道交通工程建設(shè)的不同階段存在不同的接口問題,同一個接口問題在不同建設(shè)階段有著不同的特點。接口的技術(shù)要求按照一定的順序在不同的階段給予落實或?qū)嵤?隨著工程的不斷推進而逐步深化、細化和量化,是一個從定性到定量的過程;
(2)復(fù)雜性。軌道交通工程涉及專業(yè)多,各專業(yè)之間存在大量的接口問題,并且接口界面涉及到多學(xué)科的交叉,綜合性較強,呈現(xiàn)出復(fù)雜的特點;
(3)不穩(wěn)定性。盡管設(shè)計文件和各項合同在總體上對接口都有考慮,但由于客觀條件變化或其他原因,導(dǎo)致接口不穩(wěn)定,發(fā)生變化。如地質(zhì)條件與設(shè)計不符、材料設(shè)備的型號或性能發(fā)生變化、局部工程的工期延誤、設(shè)計中的疏漏以及在實施中發(fā)現(xiàn)的新問題、新要求等,如果處理失時或失當,不僅會給局部工程造成損失,還可能給整個工程帶來嚴重后果。因此要對接口問題進行動態(tài)管理和事前控制。
(4)對稱性。同一項接口技術(shù)要求在兩個相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)接口說明表中都會出現(xiàn),接口要求的內(nèi)容相同,但接口要求的方向相反。
(5)相似性。由許多相似的工點(車站、區(qū)間等)組成,技術(shù)接口在相類似的工點上,其接口要求內(nèi)容是相似的,但具體的接口參數(shù)不一定相同。
(6)與自動化程度的關(guān)聯(lián)性。軌道交通工程的接口復(fù)雜程度與自動化程度相互關(guān)聯(lián),自動化程度越高,接口越多、越復(fù)雜。
(7)不同參與者,接口管理的責任不同,對甲是外部接口,對乙則是內(nèi)部接口。業(yè)主管理在滿足工期、質(zhì)量、投資的前提下,宜盡量把接口轉(zhuǎn)移。
【關(guān)鍵字】 過程控制系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集 接口 建設(shè)
現(xiàn)今信息應(yīng)用已發(fā)展到生產(chǎn)運行指揮、綜合分析、輔助決策等高級階段，對信息數(shù)據(jù)的獲取要求更全面、更及時、更方便。企業(yè)在開展生產(chǎn)業(yè)務(wù)的同時，也建設(shè)了包括生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)、模擬仿真、診斷分析在內(nèi)的其他大量企業(yè)管理系統(tǒng)。通常各系統(tǒng)之間互不通聯(lián)，數(shù)據(jù)整合復(fù)雜度高、實施周期長、且系統(tǒng)運維難度和工作量大，導(dǎo)致了運維成本高和運維效率低下。數(shù)據(jù)采集接口的規(guī)范建設(shè)將改善企業(yè)數(shù)據(jù)管理模式，實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理，切實提高企業(yè)的數(shù)據(jù)利用效率，提升信息服務(wù)的價值。
一、數(shù)據(jù)采集接口架構(gòu)
數(shù)據(jù)采集接口是企業(yè)信息管理系統(tǒng)采集過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的接口，是對不同廠商、不同型號的過程控制系統(tǒng)，如DCS、PLC、SCADA等進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集、規(guī)范化的處理。數(shù)據(jù)采集接口主要實現(xiàn)采集、存儲、三種功能，通過數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)設(shè)備采集過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)存儲于實時歷史數(shù)據(jù)庫中，同時把實時歷史數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行，為企業(yè)管理系統(tǒng)提供及時有效的數(shù)據(jù)支持。
采集接口通常包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)等組件，還應(yīng)包括專用網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全組件，以及數(shù)據(jù)采集接口運行管理組件。
數(shù)據(jù)采集接口通常由數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)接口（數(shù)據(jù)訪問接口和數(shù)據(jù)應(yīng)用接口）、安全防護設(shè)備（隔離網(wǎng)閘和防火墻）四部分構(gòu)成，采集生產(chǎn)網(wǎng)過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集網(wǎng)將其存儲于應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中，以便于企業(yè)信息網(wǎng)中企業(yè)管理信息系統(tǒng)獲取過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示：
二、 接口功能
過程控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)訪問接口傳輸給數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，且對外僅支持數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)采集要求；數(shù)據(jù)訪問接口根據(jù)設(shè)置和設(shè)定的安全策略校核數(shù)據(jù)及服務(wù)請求，允許合法用戶的訪問，禁止非法用戶的請求，是單向傳輸?shù)摹ＭǔＳ卸喾N從過程控制系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)的方式，如從控制系統(tǒng)服務(wù)器獲取、從控制總線獲取、從操作站/工程師站獲取，或采用共享文件方式獲取等。具體采用哪種方式，應(yīng)考慮控制系統(tǒng)安全、目標需要、數(shù)據(jù)采集復(fù)雜度等因素后作出選擇。為了對過程控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集、規(guī)范化的處理，數(shù)據(jù)訪問接口宜將過程控制系統(tǒng)的專有通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為標準協(xié)議，提供過程控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問功能。對新建的控制系統(tǒng)，應(yīng)在其設(shè)計階段就考慮數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，對于現(xiàn)有的控制系統(tǒng)，經(jīng)綜合分析、論證，必要時需對現(xiàn)有系統(tǒng)進行升級改造。
數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的主要功能是采集過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)到應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。它通過數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)內(nèi)置或二次應(yīng)用開發(fā)的通信協(xié)議與過程控制系統(tǒng)的通信協(xié)議進行轉(zhuǎn)換通信，實現(xiàn)過程控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集方式主要是考慮現(xiàn)場環(huán)境與管理需求，用戶可進行同步/異步、自動通知、訂閱/等方式進行設(shè)置。數(shù)據(jù)采集網(wǎng)管是數(shù)據(jù)采集接口的主要設(shè)備之一，應(yīng)支持常用的通信協(xié)議如：Modbus、OPC等，支持輪詢、逢變則報等數(shù)據(jù)采集規(guī)則和一定的數(shù)據(jù)緩存及補傳能力。
應(yīng)用數(shù)據(jù)庫主要功能包括存儲、歸檔、采集網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)的過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，包括實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)存儲應(yīng)該具備數(shù)據(jù)緩存、壓縮、歸檔、備份、點數(shù)擴容等基本要求，數(shù)據(jù)吞吐量應(yīng)滿足理論數(shù)據(jù)吞吐量的2倍。
應(yīng)用數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)交互通常采用Modbus和OPC協(xié)議， 與企業(yè)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互可采用OPC、ODBC或OLE DB、WebService等數(shù)據(jù)訪問服務(wù)或服務(wù)器自身應(yīng)用程序編程接口方式的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)等。
數(shù)據(jù)應(yīng)用接口主要功能是為企業(yè)管理信息系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并提供過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的訪問功能，企業(yè)管理信息系統(tǒng)需要向數(shù)據(jù)應(yīng)用接口進行注冊申請，獲取訪問權(quán)限后才允許向數(shù)據(jù)應(yīng)用接口進行單向訪問，且應(yīng)該只通過數(shù)據(jù)應(yīng)用接口訪問過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，不宜直接對過程控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)連接訪問。
三、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及防護系統(tǒng)
過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集接口的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括三層網(wǎng)絡(luò)：生產(chǎn)網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集網(wǎng)、企業(yè)信息網(wǎng)。 生產(chǎn)網(wǎng)內(nèi)典型的控制系統(tǒng)由基本過程控制系統(tǒng)（BPCS）、安全儀表系統(tǒng)（SIS）及火災(zāi)報警和氣體檢測系統(tǒng)（F&G）三部分組成[1]，每個系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)訪問接口用于該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出。數(shù)據(jù)訪問接口搭建在各個系統(tǒng)的集成服務(wù)器端，而不需要直接連接到現(xiàn)場的控制器上。數(shù)據(jù)采集網(wǎng)包括數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)接口、安全防護設(shè)備四部分。其中應(yīng)用數(shù)據(jù)庫是由實時數(shù)據(jù)庫與歷史數(shù)據(jù)庫組成。企業(yè)信息網(wǎng)由一系列的企業(yè)管理信息系統(tǒng)組成，這些系統(tǒng)需要訪問過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)時，需要向數(shù)據(jù)采集接口中的數(shù)據(jù)應(yīng)用接口進行訪問申請，一般不允許通過其他途徑對過程控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行訪問。
安全防護系統(tǒng)主要是為了保證過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集接口的數(shù)據(jù)采集過程不影響生產(chǎn)網(wǎng)的正常運行、不破壞生產(chǎn)網(wǎng)的安全性，同時隔離與企業(yè)信息網(wǎng)的連接預(yù)防受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，由連接生產(chǎn)網(wǎng)與數(shù)據(jù)采集接口的隔離網(wǎng)閘與連接數(shù)據(jù)采集接口與企業(yè)信息網(wǎng)的防火墻兩部分組成。
安全隔離網(wǎng)閘通常布置在兩個安全級別不同的兩個網(wǎng)絡(luò)之間，管理員可以從信任網(wǎng)絡(luò)一方對安全隔離網(wǎng)閘進行管理。網(wǎng)閘基本原理是切斷網(wǎng)絡(luò)間的通用協(xié)議連接，將數(shù)據(jù)包分解重組為靜態(tài)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行安全審查，包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)議檢查和代碼掃描，確認后的數(shù)據(jù)安全流入內(nèi)部單元，內(nèi)部用戶通過嚴格的身份認證機制獲取數(shù)據(jù)[2]。本系統(tǒng)架構(gòu)中隔離網(wǎng)閘主要隔離生產(chǎn)網(wǎng)與數(shù)據(jù)采集網(wǎng)，部署于這兩個網(wǎng)絡(luò)之間，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)與生產(chǎn)網(wǎng)之間安全適度的應(yīng)用數(shù)據(jù)交換，只允許數(shù)據(jù)由生產(chǎn)網(wǎng)向數(shù)據(jù)采集接口單向無反饋傳輸，由于隔離網(wǎng)閘系統(tǒng)在外網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)中間設(shè)有隔離交換單元，內(nèi)外網(wǎng)與隔離交換單元通道不可能同時連通，保證了生產(chǎn)網(wǎng)的絕對隔離，從而保證了企業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)的安全。
防火墻部署于數(shù)據(jù)采集接口與企業(yè)信息網(wǎng)之間，隔離數(shù)據(jù)采集網(wǎng)與企業(yè)信息網(wǎng)。它依照管理要求設(shè)定的規(guī)則，允許或是限制傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過。未經(jīng)授權(quán)和安全認證，不允許其他任何設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)采集網(wǎng)。保護數(shù)據(jù)采集網(wǎng)免受非法用戶的侵入。
四、結(jié)束語
過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集接口的統(tǒng)一規(guī)范化建設(shè)為滿足企業(yè)信息網(wǎng)對生產(chǎn)網(wǎng)的訪問要求、企業(yè)管理信息系統(tǒng)對過程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的訪問要求奠定了基礎(chǔ)，為深化生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用、為管理層掌握一線生產(chǎn)的實時情況提供了條件，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的共享，推動了企業(yè)信息化的建設(shè)。
參 考 文 獻
總體設(shè)計管理
鋼鐵企業(yè)總體設(shè)計管理的主要內(nèi)容有如下八部分。紅線管理紅線管理是總體設(shè)計管理中最重要、最基本，也是最難的一部分，在具體的管理過程中經(jīng)常出現(xiàn)單體項目紅線突破的問題以及紅線范圍模糊導(dǎo)致設(shè)計交叉、施工交叉等問題。如何有效的進行紅線管理，筆者談點自己的看法。首先，明確單體項目用地紅線定義、紅線范圍坐標、標高。單體項目用地紅線是指經(jīng)過甲方批準的總體設(shè)計文件中規(guī)定的單體項目用地范圍，單體項目內(nèi)所有建構(gòu)筑物、設(shè)備、建構(gòu)筑物及其設(shè)備基礎(chǔ)、管線及其管線附屬設(shè)施等均在紅線范圍內(nèi)。管理者應(yīng)將單體項目用地紅線圖、用地紅線定義及其設(shè)計方需要注意的問題以書面形式提給相關(guān)設(shè)計單位及甲方。其次，單體項目用地紅線一旦確定就不能輕易修改，如果必須修改，有關(guān)設(shè)計單位必須提出充分理由，并以書面形式報甲方及總體設(shè)計管理單位進行全面研究決定。當確定修改時，總體設(shè)計管理單位應(yīng)將修改后的紅線坐標及時提給甲方及各相關(guān)設(shè)計單位進行備案，并按調(diào)整后的紅線進行設(shè)計。再者，對于近期和遠期用地范圍也應(yīng)通過紅線進行嚴格控制。最后，結(jié)合不同的設(shè)計分工范圍來劃定紅線范圍，避免設(shè)計交叉和施工交叉。接口管理接口管理可以說是總體設(shè)計管理中很重要也是工作量很大的一部分。按照不同功能分區(qū)將接口劃分為廠內(nèi)與廠外的接口、全廠項目與單體項目間的接口以及各單體項目間的接口。按照接口內(nèi)容接口劃分為原燃料接口、能源介質(zhì)接口、鐵路接口、道路接口等。如何有效地進行接口管理呢？首先，在施工圖開展前總體設(shè)計管理單位應(yīng)及時與甲方結(jié)合已經(jīng)審批的《工廠設(shè)計統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定》中相關(guān)接口標準，尤其對能源介質(zhì)名稱、參數(shù)、接口位置、接口數(shù)量、接口處標高以及接口處計量方式等作詳細說明。然后，制定統(tǒng)一的接口表格，便于接口資料的匯總、整理。最后，要配合甲方定期召開接口協(xié)調(diào)會，最終的接口必須是甲方及相關(guān)設(shè)計單位簽字確定的。運輸設(shè)施管理鐵路特種物料鐵路：重點核查鐵水、鋼渣、脫硫渣、鑄余渣等高溫液態(tài)物料的運輸通道寬度、縱坡及安全間距；普通物料鐵路：核查鐵路建筑限界、鐵路凈空高度是否滿足規(guī)范要求。道路重點核查全廠主干道與單體項目道路接口數(shù)量、主干道預(yù)埋套管、主干道開挖、交通擁堵地段會車場地等。膠帶機通廊重點核查膠帶機通廊敷設(shè)路由及其與全廠架空管道豎向交叉問題。運輸設(shè)備重點核查鐵路、道路運輸設(shè)備數(shù)量及其技術(shù)參數(shù)是否與批準的總體設(shè)計文件一致。其次核查全廠采制樣設(shè)施、全廠計量設(shè)施的數(shù)量及平面布置是否合理。平面管理首先，核查由甲方提供的各單體項目總平面布置圖是否與總體設(shè)計文件一致，若不一致必須及時將意見以書面形式提給甲方及相關(guān)單體項目設(shè)計單位。其次，重點核查全廠施工生產(chǎn)基地、施工道路、大臨設(shè)施、全廠性辦公生活福利設(shè)施、全廠檢化驗設(shè)施、全廠維修設(shè)施、全廠性供配電設(shè)施、全廠性熱力設(shè)施、全廠性燃氣設(shè)施等平面位置是否合理。最后，核查單體項目間建構(gòu)筑物與全廠性煤氣、天然氣、氧氣管道、高壓電纜以及高溫液態(tài)物料等的安全距離。豎向管理首先，根據(jù)場地原始地形、地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，結(jié)合《全廠粗平土圖》核查各單元場地豎向銜接是否合理、配合業(yè)主搞好土方調(diào)運和動態(tài)平衡工作，使土石方工程量最小、場地處理整體費用最低。其次，針對現(xiàn)場施工遇到的具體問題，結(jié)合工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等條件向甲方提出經(jīng)濟可行的處理建議。會簽管理為保證各單體項目對外接口的準確性，必須制定跨項目相互會簽制度。資料管理資料管理是總體設(shè)計管理中很容易忽略的一點，但是資料管理對于總體管理是不可或缺的，只有將往來資料進行有序的歸檔整理，才能及時發(fā)現(xiàn)問題、提出解決問題的方法，做到心中有數(shù)。電子版動態(tài)總圖管理全廠電子版動態(tài)總圖是總體設(shè)計管理的基礎(chǔ)，該圖必須及時反映各單體項目的最新總圖，保持電子總圖版的完整性和準確性，這樣才能為總體設(shè)計管理提供可靠的依據(jù)。要想快速將各單體項目總圖更新置換到全廠總圖上，需要總體設(shè)計管理者制定詳細的繪圖標準來規(guī)范和約束各設(shè)計單位。以上是總體設(shè)計管理的主要內(nèi)容，雖然筆者將其分成了八部分，實際上他們之間是相互滲透，彼此密不可分的，所以一定要統(tǒng)籌管理，不能以點代面。以上管理內(nèi)容都可在制定《總體設(shè)計管理統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定》時編寫進去，作為各設(shè)計單位設(shè)計的依據(jù)。
總體設(shè)計管理的實施步驟
總體設(shè)計管理作為一項管理工作，在雙方簽訂合同時就必須明確總體設(shè)計管理的職責、權(quán)限范圍以及管理的流程，這樣才能保證其暢通有序地進行。根據(jù)總體設(shè)計管理的特點和內(nèi)容，可將總體設(shè)計管理具體實施過程分為三個階段，每個階段都有不同的側(cè)重點。組織、編制總體設(shè)計管理統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定階段總體設(shè)計管理作為一項管理工作就必須在施工圖開展前制定詳細的管理細則以規(guī)范、指導(dǎo)被管理對象。《總體設(shè)計管理統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定》是傳統(tǒng)的《工廠設(shè)計統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定》與總體設(shè)計管理技術(shù)的融合與統(tǒng)一。該規(guī)定針對總體設(shè)計管理的內(nèi)容、方法、管理中需注意的問題等對傳統(tǒng)《工廠設(shè)計統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定》的內(nèi)容進行擴容補充，同時對總體設(shè)計管理輸入的附圖、附表等資料的內(nèi)容、深度、格式等也進行規(guī)定。該階段具體分三步走：首先，提出管理細則文件。施工圖開展前將《總體設(shè)計管理統(tǒng)一技術(shù)規(guī)定》以文件形式提給各設(shè)計單位及甲方作為設(shè)計及管理依據(jù)。其次，接收設(shè)計文件。根據(jù)甲方提供的各設(shè)計單位最新設(shè)計資料繪制全廠總體設(shè)計管理圖紙。最后，提出總體設(shè)計管理文件。將全廠總平面布置圖、全廠豎向布置圖、全廠主干道布置圖、全廠綜合管線圖等全廠性動態(tài)電子版文件定期地提給甲方及各相關(guān)設(shè)計單位作為施工圖設(shè)計依據(jù)。適時控制、監(jiān)督、管理階段根據(jù)定期接收的設(shè)計文件，及時更新全廠總體設(shè)計管理圖紙，以會簽手段對文件和圖紙進行監(jiān)督和管理，從而展開全面而系統(tǒng)的管理。發(fā)終版圖收尾階段根據(jù)甲方提供的各單體項目終版施工圖繪制全廠總平面布置圖和全廠綜合管線圖。
作者：李俊霞 甘清明 范新庫 單位：中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司
