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空调制冷技术在工程机械中的应用探讨论文
引言
经济环境与人们生活水平的不断提高,对空调制冷系统也提出了更高的要求。这也就给广大的空调设计与安装人员提出了更高的要求,不止局限于对系统与设备的了解,还要设计出更加稳定、高效的空调制冷系统。完善的空调制冷技术对机械工程的稳定运行是一大保障。
一、空调制冷技术在机械工程中的应用原理
伴随着科技水平的不断的提升,工程机械也在不断的适应不断发展的科技水平提升自身的制造水平。空调制冷技术在机械工程中的应用范围也在逐渐的扩大,但是工程机械空调系统作为一种特殊的空调系统,相对是比较复杂的。空调制冷技术在机械工程中的应用主要是通过压缩、冷凝、节流和蒸发这四个工作环节的不断的循环运行,从而保持蒸发器周边温度保持在一个响度比较稳定的低温度的情况下,从而实现工程机械过程中的制冷的要求。
二、空调制冷技术在工程机械中的发展应用
空调制冷技术在工程机械中的应用发展经历了5个阶段,由功能简单向功能齐全方向发展,而工程机械空调发展虽滞后于车用空调较多,但其发展历程与汽车空调基本相同。
单一供暖,该阶段空调系统多为利用发动机冷却液通过制热芯体将水芯加热,用鼓风机将被加热空气吹入驾驶室,给驾驶室的操作人员供暖。目前国内某些企业的工程机械产品依然在使用此种空调,主要用于售价较低的小型工程机械。
单一制冷,单一制冷空调技术在二战后得到运用,在1957年开始有了加装单一制冷空调系统的轿车。但是此空调装置无法调节温度,目前基本被淘汰。当前使用的单一制冷空调,几乎都为可调型。
冷暖一体化,随着空调技术的.不断发展,冷暖一体式空调第一次在汽车上实现应用,并且已经具备了基本的制冷、制热、除霜、通风和过滤等功能,但是需要人员控制,工作量较大,可调温性差。目前我国工程机械多数都在使用这种空调系统。
自动温控空调系统,该种空调系统虽冷暖一体,但需要手动调节温度,增加了操作人员的工作量,控制效果也不是非常好,但是目前此方案还是得到了用户的认可。这种空调系统需要事先将温度设定好,系统会在事先设定的温度范围内自动工作,起到调节驾驶室内空气的目的。目前,此方案被广泛地应用于工程机械的空调系统中。
三、空调制冷技术在工程机械中的作用
通常,工程机械工作环境比较差,操作人员的操作环境也较差,尤其在潮湿、炎热、粉尘大、寒冷的作业地区,空调的应用就显得尤为重要。
工程机械空调的最主要的功能是对驾驶室内空气的湿度、温度、气流流速和清洁度等影响因数进行调节,使操作人员感到舒适,并去除挡风玻璃上的雾、霜、雪,保证操作人员身体健康和行车安全。具体功能有以下几点:一是调节驾驶室内空气的温度。夏季降温,冬季取暖并除霜、雪,潮湿季节除湿除雾。二是调节驾驶室内空气的湿度。三是调节驾驶室内气流流速。四是净化驾驶室内空气,提供洁净新鲜空气。五是实现驾驶室内增压,阻止灰尘进入驾驶室。
冷暖一体化,随着空调技术的不断发展,冷暖一体式空调第一次在汽车上实现应用,并且已经具备了基本的制冷、制热、除霜、通风和过滤等功能,但是需要人员控制,工作量较大,可调温性差。目前我国工程机械多数都在使用这种空调系统。
自动温控空调系统,该种空调系统虽冷暖一体,但需要手动调节温度,增加了操作人员的工作量,控制效果也不是非常好,但是目前此方案还是得到了用户的认可。这种空调系统需要事先将温度设定好,系统会在事先设定的温度范围内自动工作,起到调节驾驶室内空气的目的。目前,此方案被广泛地应用于工程机械的空调系统中。
四、在工程机械空调各个部分的安装
(一)压缩机选型与安装
压缩机是空调系统中的最重要的部分,空调系统中的压缩机主要由两种类型,一种是控制排量压缩机,一种是变排量压缩机,无论是哪种类型的压缩机都是有着将制冷剂进行运输送制冷的作用。
定排量压缩机指的是根据发动机的转速进行相应比例的转动的调整。因此定排量压缩机有一个弊端就是不能够根据制冷的情况来改变自身的转速,这样的话会导致输出的冷气过于集中。在实际应用中如果是连续的运转的话一般的转速是保持在2200-2500转/分钟,如果是非连续性的运转的话一般是保持在2800转/分钟。
变排量压缩机其自身的功率是自动根据制冷的需求进行自动调节的。变量压缩机具有定排量的和变换排量的双重的性质。在实际应用中,变排量压缩机是转速一般设定在2200转/分钟。
(二)制冷剂管路的布置
制冷剂管道主要是指蒸发器到压缩机的这段管道距离,在进行管路设置的时候管路要尽量的小,并且管路的通道的直径应该按照能承受的最小的眼里来进行设置。制冷剂管路的通道必须要保证与发动机的排气管的隔离。
(三)空调安装中要保证各个部分的稳固性
在机械工程中安装所使用的空调的时候要尽可能的保证空调中的各个部件都是要稳定牢固,这样能够保证在机械工程中使用空调的时候的耐冲撞和震动性。
五、结语
伴随着科技水平的不断提升,空调的制冷技术在各个方面得到了广泛的应用,在机械工程中也是得到了使用。空调的制冷技术在机械工程中的应用可以提升机械工程的工作环境以及提升机械工程安装的便捷程度。但是在机械工程中使用空调的制冷技术也需要注意空调的各个部件的安装从而使空调的制冷技术达到最大的能效。
参考文献:
[1]梅明聪。户外功能性能场所的空调制冷系统设计研究[D].西华大学,.
[2]胡伟宏。关于空调制冷系统的节能优化[J].科技视界,,23:280-297.
[3]倪居华。关于空调制冷系统设计的优化[J].硅谷,2013,14:130-137.
摘要:在我国经济总量不断提升,社会经济发展速度稳定增长时代背景下,工程机械领域技术进展突飞猛进,从传统工程机械控制方式转变为与智能控制技术相结合,具有高效、集约、环保等优势,是工程机械领域现有主体发展方向之一。本文探讨工程机械控制中智能化控制技术的发展进程,分析智能控制技术在工程机械控制领域中的应用情况。
关键词:智能控制技术;工程机械;应用情况;发展进程
前些年,我国在工程机械领域中,跟西方发达国家的技术储备上还存在着较大差距,而近年来,随着经济水平和科学技术的不断发展,在工程机械控制领域中总体技术水平也得到了长足长进,取得了喜人成绩。在智能化领域蓬勃发展之余,工业产业中也对智能化技术与工程机械领域相结合工作进行了不断尝试,随着结合技术的逐渐成熟,智能控制技术在工程机械领域也开始发挥重要显著作用。现今,在工程机械领域整体行业中,主流观点为工程机械控制技术的未来发展方向是智能控制技术与工程机械相结合,提高机械设备自适应能力。在智能控制技术与工程机械控制技术结合后,将会构建一个完整、科学的工程机械控制体系,使得工程机械设备中各部位之间建立信息沟通渠道,相互之间灵活配合,提高工程机械设备的施工精度。智能控制技术和工程机械控制技术相结合,不但在提高机械使用效率、环保问题上有着显著作用,更有利于工程机械控制领域的智能化、精细化发展不断前进,提高我国整体工程机械控制领域水平,从而更好促进我国整体工业水平的发展。
1工程机械控制技术智能化的发展与起源
1.1工程机械控制技术智能化的发展
工程机械控制技术的特点为安全性高、机械精细化程度高和性能可靠程度强。在工程机械控制领域中,自动化控制系统是整体控制领域中的重要组成部分。自动化控制系统在机械设备控制过程中,起着重要作用,有效提高了机械设备的使用效率和精准度。但在前些年我国的整体技术水平偏低,由于整体时代背景因素,自动化控制系统技术还被西方先进国家的公司所管控,在我国工程机械控制领域中自动化控制系统没有得到推广。在工程机械控制技术智能化发展过程中,逐渐显露出智能控制技术的一些特点,如控制系统人性化、网络化等特点,而这些特点都是传统工程机械控制技术所不具备的。机械控制技术智能化发展的主要目的为便捷工程机械操作控制流程、提高机械设备运行效率、对机械设备严格控制,而达到以上目的首要前提为构建工程机械智能化远程网络实时通讯系统。在控制工程机械实际操作施工时,通过远距离网络通讯系统,实时下达机械设备操作指令,对机械设备运行严格控制,实现智能控制系统与工程机械设备之间的无缝对接。目前,在我国工程机械控制领域中,智能化控制技术的总体发展水平还处于起步阶段,但在具体技术发展中已经取得一些喜人成绩。例如,在三一重工中,对道路施工设备的智能化控制技术的相关技术研究工作中不断突破现有技术,实现了装载机等工程机械设备的智能化控制,有效提升了这些设备的施工效率和安全性作业操作。但是,在整体工程机械控制智能化发展过程中,还需要相关研发人员不断论证、深入分析研究,以期在整体工程机械领域中,实现智能化系统控制。
1.2工程机械设备智能控制技术的起源
在十八世纪六十年代,蒸汽机的诞生,开创了以机械设备代替手工生产的时代,从那以后,人类社会的生产力提高方向便从扩大生产范围逐渐转为提高科技技术。而在上世纪早期,科学界开始形成一种主流观点,认为智能是可以计算的,科学界针对此观点不断研发、尝试,在1946年2月15日,在美国宾夕法尼亚大学诞生了人类历史上第一台通用电子计算机ENIAC。在ENIAC诞生二十余年后,工程机械设备的智能控制化观点在Dartmouth大学的研讨会上被首次提出,直到现今,科学界对工程机械设备的智能控制系统不断深入研究、开发、创新。时至今日,工程机械设备智能控制系统在部分设备中的已经推广、实践,极大提高了人类社会的总体社会生产力。
工程机械根据具体用途、使用方向以及运行质量等具体方面共划分为两大类别,两类工程机械都有着具体优缺点,不同类别的工程机械设备与智能控制技术的结合方式也不一致。第一类工程机械设备的主要用途为各类对精细化程度要求低的工程作业,这类工程机械设备对操作控制系统的要求较低,这类工程机械设备的首要要求是设备运行动力充足。具体缺点为施工作业中的精细程度低,施工介质不均衡。第二类工程机械设备的主要用途为各类高精尖工程作业,这类机械设备的优势相对第一类工程机械设备较为明显,如工程作业的介质均匀,机械运行时各部件之间稳定,缺点是这类工程机械设备造价相对较高。针对上述两种工程机械设备类别进行详细研究,分析智能控制技术在两类工程机械设备中的具体应用。
2.1智能控制技术在压路机中的具体应用
早在上世纪后期,瑞士一家公司就研发出了一款智能控制技术,具体技术内容为,将机械设备中各项数据的显示器、加速度传感器以及电子指令单元三个部位相结合的智能控制技术。这项智能控制技术在工程作业中的主要作用以及内容为:在工程机械设备施工中,根据土地的软硬、干燥具体程度来对工程机械设备的振动轮速度智能控制,已达到与施工路况相较符合的振动轮运转速度,实时针对不同路况的土地坚硬程度切换相符速度。在压路机智能控制技术操纵过程中,会智能切换适合操作模式,在压路机出现问题时,在显示器中显示出现问题的具体部分,有利于操作人员对压路机进行针对性维修、保养工作。例如,在压路机实际工程作业中,某一区域的操作指标出现异常现象,超过了具体部位的参数上限,这时,智能控制系统自主切换工作模式,避免压路机出现更大损失,同时,在显示器中显示出现问题部位的具体构造图和详细参数,有效协助操作人员发现、解决压路机出现的实际问题。智能控制技术在压路机上的实际应用,提高了压路机的作业效率和作业质量,在作业过程中作业介质变得更加均匀,设备运行更加精细化,降低了操作人员的工作强度,缓解了其工作压力。
2.2智能控制技术在挖掘机中的具体应用
智能控制技术在挖掘机的实际应用中具体分为两种控制形式:对挖掘机负荷功能的控制和对挖掘机动能的控制。在智能技术控制下的挖掘机,各个组成部分之间存在着相互影响的特点,如挖掘机的发动机的负载系统和动力输出系统之间就存在着相互影响的关系,只有在挖掘机动力输出系统保持不变的情况下,智能控制系统才能对挖掘机的负载系统进行有效的控制。在挖掘机实际施工作业过程中,在智能技术控制下,挖掘机的动力输出系统会根据不同施工作业的实际动力需求量供应,这也节省了挖掘机的运行能耗成本,最大程度减少了挖掘机的寿命损耗,提高了挖掘机的工作效率。智能控制技术操作下的挖掘机相较于传统操作模式下的挖掘机,极大提高了作业工作效率。在智能控制技术应用于挖掘机之前,传统挖掘机操作模式中存在着很多问题。例如,在挖掘机施工作业中,由于挖掘机发电机部位的功效低,很难满足施工过程中的实际需求。针对此问题,挖掘机操作人员将主泵操控系统部分和挖掘机发动机部分都安装于挖掘机上,对挖掘工程实际作业中,造成了极大的.困惑。随着近年来智能控制技术的推广,在智能控制技术与挖掘机的专业操作人员深入研究下,提出了摒弃挖掘机传统控制技术,采用智能控制技术与挖掘机相结合的有效策略和发展方向,提高了挖掘机的作业效率。在智能控制技术下,挖掘机在实际施工作业过程中,根据施工实际内容对挖掘机的具体要求,智能控制系统针对实际需求量进行动力系统供应,这有效控制了挖掘机的输出功率,提高了能源使用效率,降低了能源消耗量。在挖掘机使用智能控制技术进行控制操作过程中,也应注意控制技术实际操作中的具体要求。例如,在挖掘机施工作业过程中,充分利用挖掘机发动机系统的油门分档,载符合要求的具体操作下,有助于控制挖掘机的平稳运行,优化挖掘机发动系统的液压燃油配置。
针对上述两类工程机械设备的使用用途、作业精细度差异,将智能控制技术的控制策略分为两种:一种智能技术操控策略为提高机械设备的工作效率、降低使用能耗;另一种智能技术操控策略为精细化作业施工,施工介质更加均匀。笔者以压路机与挖掘机两种工程机械设备为例,阐述两类工程机械设备在智能控制技术的控制策略上的差异。
3.1压路机的智能控制技术控制策略
在压路机的实际施工作业中,智能控制系统的具体控制方式为:针对作业项目中作业目标的实际质量,智能系统自身调节压路机的使用动能以及对作业效果实时检测,智能计算压路机在各类施工环境、作业目标中的最佳控制方案。在压路机施工作业中,提前输入作业过程中各类参数,智能控制系统在施工前提前计算压路机在作业过程中的各类运行数据,针对各类作业环境以及目标适当切换相应工作模式,自动调节压路机各类参数,如发动机动力系统、振动论的振动频率等部分,以期提高压路机的工作效率和作业质量,降低压路机的使用能耗。在压路机的施工作业中,智能控制技术对压路机整体控制中,最为重要的是对压路机铺层压实作业的控制。在压路机铺层压实作业中,控制系统需要对各方面数据加以整体计算、分析,如对作业环境的温度、沥青料的温度等数据加以分析。因压路机施工作业中,沥青的硬度受温度影响较大,智能控制技术需针对性、实时计算分析,才能选择最佳控制方案进行作业,而这需要智能控制技术的长期技术积累才能做到。在技术储备问题上,我国较之其他工业发达国家,技术储备还相对匮乏,缺少智能控制技术的实际施工经验。
3.2挖掘机的智能控制技术控制策略
当前挖掘机的智能控制策略细分为两种控制模式,一种为“按劳分配”,一种为“按需分配”。①挖掘机的“按劳分配”智能控制策略。挖掘机在施工作业过程中,智能控制系统根据作业实际对动力的需求,自动调整挖掘机动力系统的输出功率。在挖掘机“按劳分配”智能控制策略中,针对总体作业环境、作业目标,大致分为三种“按劳分配”智能控制模式,分别为:发动系统超额功率控制模式、发动系统标准功率控制模式以及发动系统低成本功率控制模式。在上述三种智能控制模式中,挖掘机的动力系统的输出功率稳定不变,而挖掘机其他组成部分的功率曲线与之相符合。挖掘机的智能控制系统中采用了ESS发动系统转速度传感系统,在挖掘机施工作业过程中,将液压泵的运行参数数据设置为动力系统输出功率相匹配数据。上述ESS技术在挖掘机施工作业的过程中,使得液压泵充分吸收挖掘机的动力系统输出功率,降低了挖掘机的使用能耗。智能控制系统在挖掘机作业过程中,还可以通过对液压泵部位的有效调节,控制、稳定挖掘机动力系统的输出功率,避免挖掘机动力系统出现故障导致的一系列后果。在挖掘机的实际施工作业过程中,传统控制技术在挖掘机动力系统输出功率不符实际作业需求时,需要操作人员人工更改输出功率,这相比于智能控制系统来说,增加了许多不必要的风险,而在操作人员操作不当,未将挖掘机动力系统功率模式调节正确时,也造成了额外的能耗损失,增加了施工成本。挖掘机的“按需分配”智能控制策略。挖掘机按需分配智能控制模式中,采用设备自动运行控制方式。挖掘机动力系统针对挖掘机施工作业过程中实际需要的功率针对性调节挖掘机动力系统的输出功率。在挖掘机“按需分配”智能控制模式中,无需操作人员控制挖掘机的运行,智能控制系统根据计算、分析作业中各类参数数据,切换动力输出功率和挖掘机工作模式。在挖掘机“按需分配”智能控制模式下,相较于传统挖掘机控制模式,挖掘机的动力系统根据作业难度、作业目标具体情况智能调节自身输出功率和工作模式,降低了挖掘机的能源消耗量,节省了人力资源,使得经济性达到最优配置。
4总结
综上所述,从工程机械设备的传统操作模式转为智能控制模式,提高了设备的工作效率,节省了人力资源,降低了设备能源消耗,有效保护了环境资源。在今后的工程作业过程中,将智能控制技术推广开来,在其他智能控制技术尚不成熟的机械设备上针对性推广、研发,早日在各类工程机械设备上建立智能控制系统,提高社会总体生产力。
参考文献:
[1]刘念.工程机械上智能控制技术的应用[J]河北农机,(06):143-146.
[2]张进.智能控制技术在工程机械上的应用[J].硅谷,(12):188-191.
[3]何子峰.智能控制技术在工程机械控制中的应用[J].军民两用技术,(06):76-79.
一 前言
随着计算机技术、通讯技术、集成电路技术的飞速发展,以全数字式现场总线技术为代表现场控制仪表、设备大量应用,使得传统的现场控制技术及现场控制设备发生了巨大的变化。繁琐的现场连线被单一、简洁的现场总线网络所替代,系统设计灵活、设备维护简单,信号传输质量也大幅提高。
电子技术的飞速发展及在工程机械上的广泛应用,使得工程机械的智能化程度越来越高,特别是在控制器技术被引入工程机械控制领域后,给工程机械的发展带来了划时代的变化,工程机械的操作便利性、安全性、燃油经济性都得到了大幅提高。
然而,电子设备的大量使用,必然导致车身布线越来越长愈来愈复杂,运行可靠性降低、故障维修难度增大,特别是电子控制单元的大量引入,为了提高信号的利用率,要求人批的数据信息能在不同的控制单元中共享,大量的控制信号也需要实时交换,传统线束已远远不能满足这种需求。在这种情况下,将串行通讯总线系统引入可以有效解决上述问题。基于上述原因,博世公司开发了控制器局域网(CAN),并获得了国际标准化组织的认可及许多半导体器件制造商、网络系统开发商的支持。现在它已经被广泛地应用于汽车、工程机械和工业现场控制,实践证明CAN网络是一种性能优异的现场网络。
CAN总线技术的引入彻底改变了工程机械控制领域的面貌,分布式控制系统完全取代了集中式控制系统,在众多具有CAN功能的控制器、传感器和执行器的支持下,繁琐的现场连线被单一、简洁的现场总线网络所替代,系统设计更加灵活、信号传输质量也大幅提高。
众多的国际知名公司早在80年代初就积极致力于工程机械及汽车局域网的应用及研究。进入90年代,这些曰趋成熟的技术在国外已广泛地应用于工程机械领域。为缩短与国际先进水平的差距,研究和开发自己的工程机械局域网系统势在必行。
二 CAN的技术特征
1 CAN的物理特性
1.1拓扑结构 CAN在物理结构上属于总线式通信网络。
1.2机械参数及传输介质 模块通过一个9针的D型插头连接到CAN总线上。总线采用屏蔽的或非屏蔽的双绞线,用光纤更佳。
1.3电气参数及信号表示 总线上的数据采用不归零编码方式(NRZ),可具有两种互补的逻辑值之一:显性及隐性。CAN总线中各节点使用相同的位速率。它的每位时间由同步段、传播段、相位缓冲段1及相位缓冲段2组成。发送器在同步段前改变输出的位数值,接受器在两个相位缓冲段间采样输入位值,而两个相位缓冲段长度可自由调节,以保证采样的可靠性。另外,CAN总线采用时钟同步技术来保证通讯的同步。
2 CAN协议
CAN总线以报文为单位进行信息交换,报文中含有标示符(ID),它既描述了数据的含义又表明了报文的优先权。CAN总线上的各个协点都可主动发送数据。当同时有两个或两个以上的节点发送报文时,CAN控制器采用ID进行仲裁。ID控制节点对总线的访问。发送具有最高优先权报文的节点获得总线的使用权,其他节点自动停止发送,总线空闲后,这些节点将自动重发报文。
2.1 CAN协议 分层结构CAN总线规范规定了任意两个节点之间的兼容性。包括电气特件利数据解释协议。
CAN协议可分为:目标层、传送层、物理层。其中目标层和传送层包括了ISO/OSI定义的数据链路的所有功能。目标层的功能包括:确认要发送的信息;位应用层提供接口。传送层功能包括:数据帧组织:总线仲裁:检错、错误报告、错误处理。
2.2 CAN通信协议 CAN支持四类信息帧类型。
(1)数据帧 CAN协议有两种数据帧类型标准2.0A和标准2.0B。两者本质的不同在于ID的长度不同。在2.0A类型中,ID的长度为l l位;在2.0B类型中ID为29位。一个信息震中包括7个主要的域:
帧起始域――标志数据帧的开始,由一个显性位组成。
仲裁域――内容由标示符和远程传输请求位(RTR)组成,RTR用以表明此信息帧是数据帧还是不包含任何数据的远地请求帧。当2.0A的数据帧和2.0B的数据帧必须在同一条总线上传输时,首先判断其优先权,如果ID相同,则非扩展数据帧的优先权高于扩展数据帧。
控制域――r0、r1是保留位,作为扩展位,DLC表示一帧中数据字节的数目。
数据域――包含0~8字节的数据。
校验域――检验位错用的循环冗余校验域,共15位。
应答域――包括应答位和应答分隔符。正确接收到有效报文的接收站在应答期间将总线值为显性电平。
帧结束――由七位隐性电平组成。
(2)远程帧 接受数据的节点可通过发远程帧请求源节点发送数据。它由6个域组成:帧起始、仲裁域、控制域、校验域、应答域、帧结束。
(3)错误指示帧 由错误标志和错误分界两个域组成。接收节点发现总线上的报文有误时,将自动发出“活动错误标志”其他节点检测到活动错误标志后发送“错误认可标志”。
(4)超载帧 由超载标志和超载分隔符组成。超载帧只能在一个帧结束后开始。当接收方接收下一帧之前,需要过多的时间处理当前的数据,或在帧问空隙域检测到显性电平时,则导致发送超载帧。
(5)帧间空隙 位于数据帧和远地帧与前面的信息帧之间,由帧间空隙和总线空闲状态组成。帧间空隙是必要的,在此期间,CAN不进行新的帧发送,为的是CAN控制器在下次信息传递前有时间进行内部处理操作。当总线空闲时CAN控制器方可发送数据。
2.3 错误检验 为了提高抗干扰能力和数据的可靠性,采取了多种错误检测手段:发送监视、填充监视、CRC错、格式错、应答错误等。
2.4 总线访问控制要做到数据的实时处理,数据的高速传输是关键。对于工程机械中的具体节点而言,不仅需要高达1Mbit/s的通信速率,更需要在几个节点要竞争访问总线时正确定位哪个节点获得使用权。总线上的各种数据的延迟要求是不一样的,快速变化的物理量(如发送机的转速、路面的随机波动信号等)比慢时变的物理量(如温度、压力等信号)要求访问总线的频率大的多。当多个节点同时需要访问总线时,CAN控制器通过各种报文被赋予的优先权标示符及ID数的大小来仲裁谁先发送。
3 CAN总线技术的应用特点及支持器件
(一)CAN总线技术的应用特点
1.CAN网络上任何一节点均可作为主结点主动地与其他节点交换数据,大大提高系统的性能。
2?CAN网络节点的信息帧可分出优先级,且单帧字节长度短,有很好的`实时性。
3.CAN的物理层及数据链路层采用独特的设计技术,使其在抗干扰,错误监测能力等方面的性能均超过其他总线。
4.CAN的通信速率相当高。当网络线的长度不超过40米时,其通信速率可达1Mbit/s。
5.CAN总线每帧数据都含有CRC校验及其他校验措施,数据出错率低。
6 CAN总线节点在严重错误的情况下,可自动切断与总线的通信联系,以使总线上的其他操作不受影响。
(二)CAN总线技术的支持器件
CAN总线自问世以来,由于具有众多独特的优点,得到广泛的应用,而且受到众多的半导体厂商的支
持。目前生产支持CAN协议器件的公司有INTEL、MOTOROLA、PHILIPS、SIEMENS、NEC、HONEYWELL等百余家国际著名公司。其应用器件琳琅满目、层出不穷,已经形成产品系列。
目前市场上比较常见的有INTEL的CCU3010E、;MISUBISHI的37630;MOTOROLA的MC68HC05XX/MC68376;SIMENS的C505C、C167CR;NEC的78K/0;PHILIPS的80592/98、XA-C3;TEXAS INSTRUMENTS的TMS370E08D55等控制器件及外围传感器及执行器件。
CAN由于具有良好的运行特性、极高的可靠性和独特的设计,不但特别适合现代工程机械及汽车各电子单元之间的互连通讯,而且日益受到其他业界的欢迎,并被公认为最有发展前途的现场总线之一。
在众多半导体厂商的支持下,国际上一些著名的工程机械大公司如CAT、VOLVO、利勃海尔等都在自己的产品上广泛采用CAN总线技术来提高产品的技术档次及可靠性。下面就CAN总线在半主动油气悬架加以说明。
在工程机械半主动变阻尼油气悬架控制中,利用CAN网络作为悬架之间交换信息的通道,变集中控制为分布式控制,大大地简化了线束及器件的布置,提高了可靠性。
4个节点的优先权按降序排列依次为:右前轮――左前轮――右后轮――左后轮。数据帧包含三字节数据,其中两个字节为非悬架质量加速度,一个字节为可调阻尼器的相对开度值。通讯速率为300 kbit/s。实际应用结果表明网络运行良好,悬架的减震达到预期要求,而且在诸如启动、急刹车、急转弯等特殊工况下,通过网络的合理调度,提高了车辆的抗俯仰、侧倾的能力,改善了操纵的稳定性。
四、结束语
随着电子技术和大规模集成电路的迅速发展,网络控制芯片性能逐步提高,体积逐步减小,价格进一步降低,为工程机械局域网技术的普及推广创造了良好的条件。智能芯片价格的下降使得工程机械局域网的成本相差无几,性能成为影响网络选择的主要因素。CAN以其优异的品质具有明显的优势,越发受到业界的欢迎。CAN总线在工程机械上的广泛应用将使工程机械的控制性能、动力性、操纵稳定性、安全性、燃油经济性都上升到一个新的高度,给工程机械技术的发展注入新的活力。
控制器局域网(CAN)技术在工程机械中的应用
一 前言随着计算机技术、通讯技术、集成电路技术的飞速发展,以全数字式现场总线技术为代表现场控制仪表、设备大量应用,使得传统的现场控制技术及现场控制设备发生了巨大的变化。繁琐的现场连线被单一、简洁的现场总线网络所替代,系统设计灵活、设备维护简单,信号传输质量也大幅提高。
电子技术的飞速发展及在工程机械上的广泛应用,使得工程机械的智能化程度越来越高,特别是在控制器技术被引入工程机械控制领域后,给工程机械的发展带来了划时代的变化,工程机械的操作便利性、安全性、燃油经济性都得到了大幅提高。
然而,电子设备的大量使用,必然导致车身布线越来越长愈来愈复杂,运行可靠性降低、故障维修难度增大,特别是电子控制单元的大量引入,为了提高信号的利用率,要求人批的数据信息能在不同的控制单元中共享,大量的控制信号也需要实时交换,传统线束已远远不能满足这种需求。在这种情况下,将串行通讯总线系统引入可以有效解决上述问题。基于上述原因,博世公司开发了控制器局域网(CAN),并获得了国际标准化组织的认可及许多半导体器件制造商、网络系统开发商的支持。现在它已经被广泛地应用于汽车、工程机械和工业现场控制,实践证明CAN网络是一种性能优异的现场网络。
CAN总线技术的引入彻底改变了工程机械控制领域的面貌,分布式控制系统完全取代了集中式控制系统,在众多具有CAN功能的控制器、传感器和执行器的支持下,繁琐的现场连线被单一、简洁的现场总线网络所替代,系统设计更加灵活、信号传输质量也大幅提高。
众多的国际知名公司早在80年代初就积极致力于工程机械及汽车局域网的应用及研究。进入90年代,这些曰趋成熟的技术在国外已广泛地应用于工程机械领域。为缩短与国际先进水平的差距,研究和开发自己的工程机械局域网系统势在必行。
二 CAN的技术特征
1 CAN的物理特性
1.1拓扑结构 CAN在物理结构上属于总线式通信网络。
1.2机械参数及传输介质 模块通过一个9针的D型插头连接到CAN总线上。总线采用屏蔽的或非屏蔽的双绞线,用光纤更佳。
1.3电气参数及信号表示 总线上的数据采用不归零编码方式(NRZ),可具有两种互补的逻辑值之一:显性及隐性。CAN总线中各节点使用相同的位速率。它的每位时间由同步段、传播段、相位缓冲段1及相位缓冲段2组成。发送器在同步段前改变输出的位数值,接受器在两个相位缓冲段间采样输入位值,而两个相位缓冲段长度可自由调节,以保证采样的.可靠性。另外,CAN总线采用时钟同步技术来保证通讯的同步。
2 CAN协议
CAN总线以报文为单位进行信息交换,报文中含有标示符(ID),它既描述了数据的含义又表明了报文的优先权。CAN总线上的各个协点都可主动发送数据。当同时有两个或两个以上的节点发送报文时,CAN控制器采用ID进行仲裁。ID控制节点对总线的访问。发送具有最高优先权报文的节点获得总线的使用权,其他节点自动停止发送,总线空闲后,这些节点将自动重发报文。
2.1 CAN协议 分层结构CAN总线规范规定了任意两个节点之间的兼容性。包括电气特件利数据解释协议。
CAN协议可分为:目标层、传送层、物理层。其中目标层和传送层包括了ISO/OSI定义的数据链路的所有功能。目标层的功能包括:确认要发送的信息;位应用层提供接口。传送层功能包括:数据帧组织:总线仲裁:检错、错误报告、错误处理。
2.2 CAN通信协议 CAN支持四类信息帧类型。
(1)数据帧&n
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现代教育技术在教学中的应用的论文
摘 要:根据新课程改革的具体目标:“要改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。”现代多媒体技术、网络教室为教师摆脱枯燥的讲解和繁琐的实验提供了可能,教学活动中如何充分利用现代教育技术创造性地开发共享课程资源,促进学生发展?下面结合教学实践谈一点体会与做法。
关键词:现代教育技术 教学 现代 课件 作用
一、传统教学模式在以下几个方面有必要进行改革
1.教学中的感知过程。传统教学从教材的感知、理解到知识的巩固、运用,形成了一个线性过程。传统教学模式虽然有其值得肯定的一面,但在信息传播的方式上离不开板书、口授,学生接受信息的途径自然是教师的板书、语言及课本上的知识,抑制了学生的第三思维空间,显出其教学手段、教学方法的陈旧、单一,难以充分调动学生学习的主动性和激发学生的学习兴趣。
2.教学的观念。传统教学观念把知识看成是定论,把学习看成是知识从外到内的输入,同时低估了学习者的认知能力、知识经验及其差异性,并在教学中表现出过于简单化的倾向,过份强调循序渐进、由表及里、由具体到抽象的固定模式,不易将一个抽象、复杂、不易感知的事物化为具体、简单、易认识的事物。
3.教学过程的三位一体。传统教学以教师、学生、教材为一统,不能调动学生学习的主动性。传统教学中固有的课堂教学模式,受“应试教育”的影响,满堂灌的现象十分普遍。在课堂教学中,教师不注意调动学生学习的主动性、积极性,不引导学生去探究知识,由于动手、动口、动脑少了,就谈不上主动进行学习。
二、运用现代教育技术提高教学质量是一种行之有效的途径和方法
1.现代教育技术的内容。所谓现代教育技术,就是运用现代教育理论和现代信息技术,通过对教与学的过程和教学资源的设计、开发、利用、评价、管理,以实现教学优化。现代教育技术集投影、电影、电视、计算机、语音实验室等多种教育手段为一体,能有效地刺激学生的视听感官。随着计算机多媒体技术与网络技术的不断普及和应用,人们越来越感觉到传统教学模式的局限性。多媒体网络教学利用多媒体对信息载体处理的多样性、对信息媒体操作的交互性及对多种信息媒体处理的集成性的特点,能从根本上影响和改变传统教学的单一线形式,将一些原本抽象、不易感知的课本内容以声、视、图的立体形式生动形象地表示出来,从而大大提高了教学的直观性和趣味性,使寓教于乐成为现实。因此多媒体网络教学起着传统教学所无法替代的作用,改革传统教学愈来愈显得必要。
2.现代教育技术是实施素质教育、全面提高学生素质的有效手段。随着社会的发展,人类已经进入了信息时代,以计算机技术为代表的众多新技术的应用,使人类的生活方式、工作方式、思维方式都发生了深刻的变化。我们可以毫不夸张地把这一巨大的变化叫做“信息革命”,它比起因蒸汽机的发明而引起的工业革命势头更猛,影响也更深远。这场信息革命对教育领域的影响也是显而易见的,我们可以用下面这段话来概括这种影响:以计算机技术为核心的现代教学技术应用于教育,必将促进教育的极大发展,它带来的将是整个教育思想、教育内容、教育方法、教育手段、教育模式、教育过程的一场深刻革命。
3.教学技术最重要的作用在于教学设计、教学模式设计。这意味着教学技术中心的任务已从单纯的媒体制作转向全面参与教学活动,与教师和学生的接触也从松散型转向紧凑型。这是一个跨世纪的重大转变,也是电教的一次机遇,抓住这次机遇,及时转变观念,努力学习和掌握新知识,就有可能占领现代教育技术这个当代教育的制高点,从而在新世纪中处于有利地位。 多年来,教育技术在我国的教育改革中发挥了极其重要的作用,在改革教育思想、教学方法、教学手段、教学模式及教学组织等方面显示了强大的和独到的作用,因为现代教育技术强调教学方法、教学手段的改革,注重编制和运用教学媒体,并进行教学设计,以优化教学全过程,从而提高教学质量。教师要有宽广厚实的业务知识和终身学习的自觉性,掌握必要的现代教育技术手段。应该说,实施面向全体学生、充分尊重和发展学生多样化个性的素质教育的方法是多方面的。我们认为,在实施素质教育的过程中,运用现代教育技术推动教学改革、优化教学效果、提高教育质量是一种行之有效的途径和方法。
4.现代教育技术具有广泛的表现能力。它可以超越时空和宏观、微观的限制,向学生提供丰富的感知材料,把教学思路和教学环节充分体现在课堂教学中,激发学生明确的学习动机、积极参与教学活动的兴趣和深厚的学习兴趣,扩大学生的直接经验范围,形象具体地表达教学内容,反映事物的固有属性,为学生的认知活动提供丰富的感性经验和思维素材,有利于学生对知识的学习和掌握。同时,教育技术中动静结合的教学内容和直观性、形象性、趣味性、系统性的优势,使学生在进行知识学习和技能训练中,犹如身临其境,感染力强,能提高课堂教学效率,促使学生的认识活动在对问题的深入思考中不断地从感性向理性过渡,并充分调动学生的兴趣、需要、动机、情感等非智力因素,积极参与到知识学习和素质形成的智力活动中,用最少的时间获取最好的教学效果。另外,利用现代教育技术开展个别化教学,可以给学生充分的选择自由。学生可以根据自己的意愿选择学习内容,根据自己的能力掌握学习进度,根据自己的需要控制呈现次数,使学生的个性特长得到充分、自由的.发展。实现教育教学过程最优化是现代教育技术的目标和宗旨,也是素质教育的具体体现。
总之,现代教育技术在教学过程中的广泛运用,使得教学活动更能突出素质教育的主体性、全面性、发展性、全体性、开放性、基础性等特点,真正实现全体学生整体素质的全面发展,并有效地促进对学生的智慧潜能教育、心理素质教育、公民意识教育和现代意识教育。
三、运用现代教育技术提高教学质量应该注意的几个问题
1.不能变“人灌”为“机灌”。
2.主次不能颠倒。课堂教学中,教师是主导,学生是主体,要以学生为中心,一切活动必须服务于提高学生素质、提高教学质量。目前,利用计算机多媒体教学时,以展示内容为主,无形中淡化了师生互动的教学方式。因而,在课件的制作时要尽量避免将黑板内容挪到电脑屏幕上这种现象的发生,课件设计中要多安排一些师生交互的内容。
3.不能只注重外表而忽视了实质。在内容与形式这个问题上,刚开始制作课件时,比较容易犯的一个错误就是:一味追求表面上的新颖、花俏、动感等效果,课堂上热热闹闹,学生大开眼界,但教学实效却适得其反。因此,教师在课件制作过程中选材上应适当、典型,紧扣教材,突出重点、难点,掌握好分寸,宁精勿滥;在制作上要掌握好音效、动画使用的度。在制作过程中,哪些内容只是一般性展示给学生看的,哪些是要重点强调的,哪些是创设情境、制造气氛的,要做到心中有数,根据不同的需要采用不同的展示方式。
4.不能认为现代教育技术无所不能,无论什么教学内容,任何课题,只要应用了现代教育技术,就可以立竿见影,解决问题。现代教育技术是伴随社会的发展而产生的先进教育技术,其作用得到了广大学校和教师的肯定。但由此而来,一些学校和教师产生了认识上的偏差,认为现代教育技术无所不能,只要应用了现代教育技术,教学中的任何问题就可迎刃而解。甚至有人认为,一节课如果不应用现代教育技术,就不是一节好课,不使用多媒体计算机辅助教学,就不时髦。事实上,现代课堂教学中,教师必须以先进的教学思想作指导,这是首要的因素;其次,要认识到我们的教学对象是富于生命力的学生,因此教学中的思想交流和情感作用是其它教学手段不可替代的。
在课堂教学中,巧妙地利用现代教育技术形式直观多样、内容丰富有趣的特点,可以创造性地开发、利用和共享网络资源,促进教学手段的多样化,丰富课堂内容,拓展教学空间,开拓教学思路,为教师针对教材和学生特点灵活地选择适宜的教法提供了可能,为促进学生自主探究提供了先决条件,从而为素质教育添砖加瓦。
现代教育技术在德育教育中的应用论文
一、信息技术的应用有助于创新班级德育教学的模式
信息技术特别是计算机网络技术的快速发展,给小学的德育工作提供了更加先进的教学方式,在很大程度上拓展了德育教学的渠道和空间。在小学阶段的教学中,重视和利用现代教育技术,可以提升小学德育工作的时效性,如通过网上交流的方式,老师可以从家长处了解到学生的实际情况,有针对性的进行个别教学,促进教学质量的提升。老师在教学中开展一对一的交流引导,可以了解学生在思想道德方面所存在的一些问题,并进一步引导学生进行解决。在小学阶段的德育教育中,通过网络交流,有利于小学学生的身心健康发展,有助于推动德育工作的持续发展。另外,在教学中,通过播放典型案例,可以对学生开展德育教育。目前德育践行问题是小学德育教学的薄弱环节,一部分的小学生缺少责任感,单纯追求物质享受、贪图安逸生活,团结协作的精神比较差。在教学中为了对学生进行德育教育,可以使用多媒体技术播放一些比较典型的案例,通过鲜活的事例,让学生可以进行积极的反省,对自身的'缺点进行改正,进而提升德育教学的有效性,促进学生综合素质的全面发展。
二、信息技术的应用有助于创新学校德育教学的模式
以网络技术和多媒体技术为主要支撑的现代教育技术,在很大程度上改变了德育教育的模式,为学校德育工作的实施提供了新的思路。学校应当充分的发挥网络通信技术和多媒体技术的优势,营造德育教学的良好氛围。小学在发展的过程中应该努力营造比较好的网络文化,多渠道的进行知识的传播,同时要注重双向的互动和交流,有计划、有步骤地开展网上的德育教学工作。小学德育的老师应当关注学生在网上所讨论的一些内容,掌握小学生的思想动态,从而有针对性地组织德育的教学活动。比如,很多小学生都有互相攀比的思想,老师就可以组织学生就这一问题进行讨论,将简单的德育灌输转变为交流提升,使得学生可以自己发现问题并有针对性的解决问题。在具体的应用中,老师可以通过现代结束的优势,创设符合小学生日常学习和生活的形象,在教学中加强德育教育。另外,在少先队活动中,应用现代教育技术优化德育教学,对学生进行爱国教育,使得学生深刻的了解目前生活的来之不易,更加珍惜自己的学习机会,把精力投入到学习中来。
三、结语
现代教育应用在小学德育的教学中,具有形象直观、资源丰富和动态交互等一些优势,因而受到了老师和学生的欢迎,目前已经广泛的应用在了小学德育课程的教学中,并获得了很好的效果。可以说只要在德育教学中科学恰当的应用现代教育技术,真正达到教书育人的目的。但是在具体的应用中,老师也应该记住信息技术只是一种辅助的教学工具,在应用中要坚持恰当、合理的原则,避免滥用。老师在应用现代技术开展德育教学的过程中,应当依据教育的内容和德育的目标进行精心的安排和设计,有效的发挥出现代教育技术的优势,促进德育教学工作的顺利开展,提升教学的质量,促进学生综合素质的全面提升。
电气控制技术在建筑工程中的应用论文
一、电气控制技术的发展和概述
电气控制技术是一门理论性和实践性很强的学科,涉及的范围很广,它是以各种电动机作为牵引动力的传动装置。它包含了常用的低压电器、继电器-接触器控制电路、典型环节的电气控制以及可编程控制器技术等部分。在电气控制技术中,电气控制系统是主要的组成部分。电气控制系统是能够单独完成启动、调速和制动等基本操作,控制系统能够保证控制的可靠性、操作自动化。控制系统包含电源供电部分、保护电路、信号回路、自动与手动回路、制动停车回路、锁闭回路六大部分。随着科技的不断发展,尤其是计算机技术、微电子技术和自动控制技术等技术的不断进步,使电气控制技术得到了更广泛的应用。尤其是在工业领域和建筑工程领域。电气技术的发展是非常迅速的,无论是在哪个方面,只要是我们想到的,都会用上电气技术。
二、电气控制技术的重要性
电气控制技术是一门多学科交叉的技术,代表着国家的科技发展的水平,决定了国家综合国力提升。电气控制技术随着高科技的发展也随之得到了发展,应用电气控制技术可以使建筑工程的工作效率提高;建筑工程的施工安全得到保障;建筑工程的完工速度得到提升。如今,电气工程技术是一门必不可少的技术,电气控制技术在当代来说是非常重要的,无论在哪些方面,只要在有电的地方都可以用上电气设备。电气技术的不断完善与发展,与社会的进步是密不可分的,社会的进步会使电气技术不断提高。电气技术已经在我们的生活中扎根,无论在哪,它都与你同在。
1、电气控制技术提高建筑工程的安全性
在经济发展的今天,任何建筑工程都是向高而大发展,建筑就成为了危险性高、事故发生率高的行业,这就需要在建筑过程中有很高的监控作用,现代的电气控制技术,能够使操作人员通过监视系统能够对建筑工程进行全程控制,并检测电气自动装置的故障。通过采集数据并将数据传输到计算机,与规定数据进行比较计算,并判断是否出现故障。然后做出相应的操作。如电气控制技术可以通过自动检测技术对各施工段进行安全检查,如有不安因素存在,控制系统会做出报警,等待相应的处理。这使建筑工程的施工安全有了保证。
2、电气控制技术具有智能化
科技技术是第一生产力,只有生产力提高了,国民经济才能得到发展,国家的经济实力才会增强,随着科技的发展,电气控制技术融入了许多新的方面,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术等。它们使电气控制技术更加完善。在建筑工程中,传统的人力控制有很大的缺陷,不能考虑全面,而电气控制技术能够实现智能化的控制技术,它使建筑工程中的失误大大减小,提高了建筑工程的质量,加快了建筑工程的速度。
三、电气控制技术在建筑工程中的应用
1、电气控制技术在建筑工程施工中的应用
建筑工程施工技术包含砌筑工程、混凝土结构工程、防水工程陈庆林和钢结构工程等十多个建筑工程。这其中的每一个施工工程仅靠人力都是相当大的工程,由此电气控制技术在建筑的施工就有很大的应用。如电气控制技术可以通过可编程控制技术对建筑工程施工进行模拟建设,模拟建设能够清晰的描述建筑工程施工的各项目,它能够是施工员清楚的了解自己的工程项目,把各项目分配到人,为建筑工作打下良好的基础,而且电气控制技术还可以对建筑工程的各个项目进行施工进度的分析和判定,能够实时的把握建筑工程的速度,整体的控制建筑工程的每个方面。
2、电气控制技术在建筑工程节能中的应用
随着时代的发展,建筑资源节约型、环境友好型社会势在必行,这就要求我们在经济建设的过程中要秉行节约为主。这使建筑工程的'过程中节能变得非常的重要。在传统的建筑工程的过程中,有很多能源浪费的现象,如施工过程中的水电能源浪费巨大,电是建筑工程中最费的资源,在建筑工程中这些电的消耗有很多是不必要的。我们要避免这些不必要的浪费现象,就要采取新型的电气控制技术对建筑工程进行管理。如一天的建筑工程完成后可以通过电气控制的监控设备进行查看,观测是否存在没有关闭机器装置、一些不必要开着的电源,及时的发现并进行关闭。由此可见,电气控制技术可以减少能源的浪费,此外,还为建筑公司减少了开支。
3、电气控制技术在建筑工程安全中的应用
施工安全问题是建筑过程中最重要的问题,建筑工程的施工安全涉及管理、后勤保障等,每个建筑工程都应制定“预防为主、安全第一、综合治理”的安全工作方针。电气控制技术在建筑工程的施工安全上起到了监督预防的作用,电气控制技术通过建立一个集监测、控制和报警与一身安全的监控系统,进行机械设备是否完善、施工是否安全、线路故障分析的检测。如建筑工程施工中的照明、排线等工作,都要依靠电气控制技术的继电器-接触器进行线路故障的分析、检测和排除故障。如果不进行建筑工程的排线检测,会增加建筑物的不安全性和建筑过程的危险性。电气控制技术更能充分保障建筑工程的安全,同时也会提高建筑公司的声名。
引言
随着计算机网络的日益普及,信息共享以及信息安全之间的矛盾愈加突出,在不同程度上威胁着用户上网安全,据权威数据显示,我国在2001年有超过63%的用户受到计算机病毒攻击,具体表现在恶意攻击和窃取重要资料信息;破坏网络正常运行以及私密信息;内部人员泄露重要信息等,都属于网络网络安全问题,由此,为了更好的保障企业、单位以及个人网络安全,防止受到其他非法病毒的入侵和访问,应采用更加成熟的网络安全机制,即防火墙技术,来维护网络安全。
1防火墙技术概述
1。1防火墙定义
防火墙主要是指为了维护网络安全,在本地网络同外界网络之间形成一道屏障,也就是电脑防御系统,它能够将外界同本地网络之间传输的数据智能分析,结合相应的安全检查标准,来决定该数据是否允许通过,有效防止外部人员来查看内部网络地址以及运行状况,并为用户提供安全和审计的控制点,从而实现保护网络安全的最终目的。
究其本质,防火墙技术就是一种防御控制技术,设计主题思想就是在不安全的网络环境下,营造相对安全的网络环境,实现对数据传输的分析和控制。所有通过外界传输到本地网络中的数据需要具有安全认证和授权,实现外界网络和本体网络的分离,确保用户数据安全。此外,防火墙既可以是软件,同时也可以是硬件,或者软件和硬件兼容。防火墙同网络之间的连接关系。
1。2防火墙的作用
使用防火墙技术的主要目的是为了防止外界网络对本地网络的干扰和破坏,具体表现在以下几个方面:其一,防火墙技术能够阻止外界网络未经许可侵入内部网络,阻拦非法用户和服务的进入,使本地网络免遭入侵和攻击;其二,防火墙技术提供站点访问控制服务,允许或者组织外部网络访问本地网络,形成阻拦机制;防火墙技术能够满足网络安全管理需求,简化管理方式,对系统进行加固处理,并非是分布在网络主机上,将其他身份信息放在防火墙系统数据库中,优化网络访问安全;其三,防火墙技术通过封锁域名的方法,来阻止其他外部网络入侵本地网络,防止私密信息泄露;其四,当本地网络同外部网络连接时,需要经过防火墙系统,经由防火墙系统来判定网络数据传输是否安全,有无攻击恶意,将数据统计结果进行智能分析,更好的维护网络安全。
2防火墙技术原理
防火墙技术主要包括智能包过滤技术、运行检测技术以及代理服务技术。
智能拦截技术主要是指在本地网络和外部网络连接过程中,在IP协议下,及时准确的在链路层IP协议之前拦截数据包。通过对数据源头IP地址、目的地址以及端口号等信息进行智能检查,安全分析预先配置情况,来决定数据传输是否可以通过防火墙安全系统。同时可以根据TCP序列号的逻辑分析来判定数据信息是否存在恶意,是当前较为有效的安全防御手段。这种技术由于多数路由器内部均设置了此功能,所以无需额外增加费用,同时在使用过程中完全透明,并不需要登陆用户名和密码,系统运行速度较快。但是无论何种技术,随着科学技术水平的'快速发展,均会产生一系列的问题和不足之处。包过滤技术的缺点主要在与配置访问控制列表过于复杂,需要网络技术管理员不断加深对网络服务的认知;随着访问控制列表长度增加而指数下降;缺乏有效跟踪能力,无法全面记录外部网络攻击情况,更加无法有效鉴别用户IP地址是否被盗用。对数据传输检查中,只能检查数据发源地址、目的地址以及端口,却无法对网络链路层协议存在的安全隐患进行检查。总的来说,该项技术在智能识别方面仍然存在不足,有待进一步完善。
检测技术,是一种动态的包过滤技术,是在传统包过滤基础上演化而来的,并且在防火墙技术中应用效果良好,主要在网关上实施网络安全策略,是一种检测模块。在不影响网络正常运行的前提下,通过数据的随机抽取进行检测,将动态检测信息保存记录,为后续安全系统完善提供一定参考依据。检测模块能够支持不同类型的协议以及应用程序,实现服务的扩充,但是由于内部结构复杂,网络数据传输速度并不快。该项技术有着独特的优势,在一定程度上避免了其他防火墙技术的限制,有着较高的安全性能,在数据链路层以及网络层之间进行检测,获取数据信息,能够更好的对通过网络安全系统的数据信息进行检查,拓宽安全范围;数据信息处理效率高,在对数据信息进行检查时,对非法访问行为进行拦截,不需要在其他协议上处理,执行效率更高;检测防火墙技术不区分具体应用程序,只是单纯的运用安全策略来处理信息包;应用范围广,状态检测不仅支持TCP应用,而且能够支持其他无连接协议的应用,满足用户的更多需求。