时间:2023-03-30 11:40:19
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇计算机型论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
在使用该系统的过程中,所有用户都受到用户终端设备设置的影响,因此,确保计算机通信网络的可靠性至关重要。这不仅关系到了计算机通信网络的整体运转状况,还关系到了用户端能否实现日常的高效维护,而只有时刻确保计算机通信网络终端处于高效的运转状态,并具备较强的交互能力,才能提高该通信网络系统的可靠性。
2网络管理方面的影响因素
一般情况下,如果计算机通信网络的规模相对较大,那么其在设计的过程中必定是十分复杂的,这是基于设备供应商以及相关网络产品的差异性所决定的。针对规模大、系统复杂的计算机通信网络,就需要配备相应的网络管理技术。只有实现网络管理技术的同步化,才能实现对网络运行状态的全方位监控,这样才能第一时间发现问题,并实现有效的解决,从而在降低甚至避免故障发生几率的同时,以实现计算机通信网络的高效运转,提升系统的可靠性。
3信息传输设备方面的影响因素传输设备方面
对计算机通信系统可靠性所造成的影响因素来源于计算机的布线系统,以及网络集线器,这方面的影响因素通常都成为了当前计算故障诊断中的最难环节。所以,这就要求在设计布线系统时,首先就需要使用符合标准的设备,并要将其冗沉以及容错的能力考虑到其中,需要确保留出一定的发挥空间。在设计网络集线器的过程中,要明确如果一旦网络集线器出现问题,就会致使整个计算机通信网络的可靠性丧失,这是做好提升计算机通信系统可靠性的首要环节。如果集线器出现了故障,那么所有与这一集线器相连接的用户都不能工作。
二在设计计算机通信网络可靠性时应遵循的原则
在实施可靠性设计的过程中,需要遵循以下三点原则:首先,要以国家的相关标准为设计前提。当前,我国对计算机通信系统可靠性的设计提出了如下标准:要采用开放式的设计结构,并要具备与异构系统以及易购设备相连接的能力,在不断提高系统扩展能力的基础上,保证系统的实用性,同时也要确保系统的先进性与稳定性。其次,要确保此系统具备较高的互联能力。只有计算机通信系统具备较高程度的互联能力,才能够在实际应用的过程中实现对多种通信协议的支持,这样才能保证在提升网络稳定性的基础上,实现系统运转可靠性。最后,要建立健全的管理条例。建立健全的计算机网络通信管理条例,是强化网络管理人员意识、实现网络的定期维护的有效途径,只有这样,才能从根本上为计算机网络的可靠运行创造出必要的环境。
三提高计算机通信网络可靠性的途径
1提升计算机网络软件的可靠性
作为计算机可靠性保障系统中的重要环节,只有有效地提升计算机网络系统的安全性,才能更好地避免计算机被恶意病毒侵袭。这就需要设计者对网络软件进行周密的设计。通常上对计算机的防火墙地址进行规则转换能够有效提升计算机网络软件的可靠性。实行这一安全措施之后,计算机在和互联网或者局域网进行信息传输与交换的过程中能够建立起安全级数较高的安保系统,阻止其他计算机群对系统内信息的截取,从而实现了计算机通信可靠性水平的提高。
2对计算机系统进行分层处理
计算机系统是一个相互联系的、统一的整体,其由多个系统层次组合而成,因此对计算机整体通信可靠性与单一层次通信可靠性的要求也存在一定的差别。而为了更好地提升计算机的通信可靠性水平,科学合理地对其进行有针对性的管理是十分必要的。而要实现计算机通信可靠性的提高,一方面需要依赖于先进的网络设备,另一方面也需要依赖先进的网络层次结构与网络体系结构。网络设备高性能的发挥需要建立在合理的网络层次结构与网络体系机构的基础上,只有确保网络层次结构与网络体系结构的合理化,才能够实现网络设备高性能最大限度的发挥,最终促进计算机网络可靠性的提高。如果网络层次结构与网络体系结构存在不合理的情况,不但无法促进网络设备高性能的充分发挥,反而会造成设备资源的浪费,对网络数据传输造成影响。随着计算机网络技术的发展与计算机网络信息传输量的增加,网络服务向着分布式方向不断发展,交换设备也向着用户级不断完善,最终形成了适应网络发展需求的高速网络分层设计方式,实现了计算机网络的模块多层设计。网络多层设计中的网络容量具有自我调节的功能,会随着网络节点的增加而不断扩大。多层次网络结构的确定性较好,在运行的过程中能够对故障进行快速的查找与定位、排除,促进了其运行效率的进一步提高。
会计核算形式,又称为账务处理程序,是指会计凭证、会计账簿、会计报表和账务处理流程相互结合的方式,它规定了凭证、账簿、报表之间的关系,采用适当的会计核算形式,是提高会计核算工作质量和效率的重要前提。手工会计采用的会计核算形式主要有:记账凭证核算形式、汇总记账凭证核算形式、科目汇总表核算形式、多栏式日记账核算形式、日记总账核算形式和通用日记账核算形式等。企业可根据会计业务的繁简和管理上的需要来选用其中一种。这些会计核算形式的不同点,集中体现在如何登记总账这个问题上。其共同点主要表现在:第一,处理环节多,处理内容分散;第二,处理流程重复,数据核对工作复杂;第三,处理周期长,信息传递、反馈慢,财务报告的时效性差。将现代信息技术应用于会计工作,实现会计数据处理的电算化后是否还有必要完全照搬手工会计下的会计核算形式呢?答案是否定的。因为在手工会计条件下,不同会计核算形式的划分并不是会计数据处理本身所要求的,而是手工处理手段的局限性所致。现代信息技术的引入,使得产生上述这些具体会计核算形式的客观限制条件不复存在了。
一、账簿体系虚拟化
1.账簿的本质。账簿,作为存放经分类汇总的会计数据的载体,是一个承前启后、不可缺少的桥梁与纽带,手工会计账务处理的中心问题就是账簿问题。手工会计离开账簿,其会计报表的编制便成无本之木、无水之鱼。簿籍只是账簿的外表形式,账簿的内容则是账户记录。账户就是对会计数据进行分类、归集而设置的单元。在电算化系统中,会计信息的生成仍然离不开账户这样最基本的存储单元,但账户的存储并不一定要借助于账簿来完成。现代信息技术的运用,使账户记录与纸介质呈现出分离的趋势,纸介质不再作为账户分类和汇总数据的唯一载体。实践已经证明,在磁、电、光等介质保存会计数据的可靠性得以保证的前提下,人们需要的各种核算资料尽可通过调用这些介质上的数据库文件并加以显示,完全不必使用纸张作为账户记录的载体。既然账户记录可以完全与纸张分离,那么手工会计中关于账簿的定义也就不存在了。
2.电算化系统中的账簿实际是“虚”的。所谓“虚”,是指磁盘上一般并不存在账,更不是一个手工账对应一个磁盘文件。账簿上反映的数据不外有两类,一类是发生额,另一类是余额。作为记账对象的发生额数据,来自于记账凭证,而作为记账结果的期末(或期初)余额数据,则是在账簿被登记之后形成的。所以,账簿记录只不过是记账凭证上账户记录的分类、汇总罢了。由于计算机具有强大、快速的数据处理功能,它对记账凭证库文件的分类、汇总不过是举手之劳。而对于账户余额,只要保证系统初始化时输入的初始余额数据正确无误,以后各个会计期的期末余额也就唾手可得了。因此,电算化系统中的“账”是凭证库文件及相关数据(主要是各会计账户的期初余额数据)自动地准确无误地派生出来的。理论上说,保留了凭证库文件及相关数据,也就保证了账簿的存在。可见,在电算化系统中,“账簿”仅仅是沿袭了传统会计的概念而已,其本质是虚拟化的。
二、记账过程虚拟化
记账,是手工会计账务处理流程的核心环节。自会计产生以来,就一直与记账、算账、报账时刻相伴、密不可分,从填制凭证、登记账簿到编制报表等会计处理方法和程序,处处映射和打上了“记账”的烙印。所以,在传统观念上,“记账”似乎成了会计的代名词。然而,在电算化系统中,记账过程却是一个虚过程,因为并没有生成实际的账。这里所谓的“记账”就是将账前凭证库文件中审核通过的记账凭证做上过账标识或者另外形成一个账后凭证库文件,表明该记账凭证已入账,不允许再对其进行无痕迹修改或作废、删除操作。如果有错误,只能采用类似于手工会计下的红字冲销法,通过输入“更正凭证”予以纠正。所以,在电算化系统中,记账环节完全可以取消,即平时不登记日记账、明细账及总账,只将记账凭证保存在一起,在需要时再采用瞬间成账的做法:根据科目余额库文件的期初余额数据和记账凭证库文件的科目发生额数据,当即形成所需的“账簿”并予以输出。同时,这种瞬间成账的方式也使会计报表瞬间形成成为可能。至于很多财务软件所提供的记账模块功能,主要是为了满足会计人员的账务处理习惯,即只有先记账才能查询和打印。
三、对账环节不复存在
在手工会计中,分类账分为总分类账(总账)和明细分类账(明细账)。其登记的原则是“平行登记”,即把来源于记账凭证的信息一方面记入有关总账账户,同时还要记入该总账所属的有关明细账账户,并通过定期对账来检查和纠正总账或明细账中可能出现的记录错误。这种通过低效率的多重反映和相互稽核来换取数据处理的正确性与可靠性是手工会计核算形式的一个重要特征。然而,对账是设置账簿的产物。如果没有设置账簿,也就无所谓账证、账账、账表之间的核对了。计算机本身是不会发生遗漏、重复及计算错误的。只要会计软件的程序正确且运行正常,账证、账账一定是相符的;只要报表公式定义正确,账表也一定相符。这样,就使手工会计下的对账环节不复存在了。事实上,作为手工会计账务处理重要特征的平行登记已没有存在的理由,计算机对来源于会计凭证的原始数据并不需要重复处理,而分类账也没有必要明确地区分为总账和明细账。当然,这并不排除会计软件中设置类似于总账和明细账的数据存储结构,但这样的总账和明细账之间并不存在统驭与被统驭的关系,其目的只是为了加快信息检索的速度。
由此,可计算其余参数的平均值。动力黏度μcore的平均值为
μcore=[χ/μr+(1-χ)/μ1]-1=[0.65/11.446+(1-0.65)/266.78]-1=17.212kg/(m·s)
每一散热板制冷剂质量流量
qmr,eq''''=qmr/11=0.042/11=3.8182×10-3kg/s
散热板内孔的制冷剂质量流速qmr,A为
qmr,A=qmr,eq''''/(1/4·π·D2h,r)=0.0038182/[3.1416/4×
(3.7265×10-3)2]kg/(m2·s)=350.077kg/(m2·s)
雷诺数Recore为
Recore=qmr,A·Dh,r/μcore=350.077×3.7265×10-3/(17.212×10-6)=75794
干度平均值为
χdo=0.49+627Recore-0.83=0.49+627×75794-0.83=0.54587
由上面的计算可以看到,制冷剂干度从0.3~0.54587~1变化,后还有过热蒸气区。因此很难准确估计每一阶段所占的百分比,只能凭经验估计。在此,取过热蒸气区为20%,于是可以计算出干燥点之前的两相区约为28%,干燥点之后的两相区约占52%。
(1)干燥点之前的两相区,取χ=0.417,则在散热板内孔内,制冷剂气液两相均匀紊流工况的Lockhart-Martinelli数Xtt和关联系数F(Xtt)分别为
Xtt=[(1-χ)/χ]1-W/2(ρl/ρv)0.5(μv/μl)n/2
=[(1-0.417)/0.417]1-0.3/2(1285.86/15.712)0.5(11.446/266.78)0.3/2=7.5
F(Xtt)=(1+2.30/Xtt2)0.374=(1+2.30/7.5)0.374=1.0151
制冷剂两相流折算成全液相时,在折算流速下的表面传热系数αl为
αL=A[qmr,A(1-χ)Dh/μl]-hqmr,A(1-χ)cP1
=0.341[350.077(1-0.417)3.7265×10-3/266.78×10-6]-0.3×350.07×(1-0.417)13532.2W/(m2·s)
=7966.028W/(m2·s)
制冷剂两相流的表面传热系数αr为
αr=αLPRl0.296F(Xtt)
=7966.028×3.9680.296×1.0151W/(m2·s)=12160
(2)过热区制冷剂侧的雷诺数Reeq,r,普朗特数Prv,努塞尔数Nu,表面传热系数av分别为
Reeq,r=(qmr,ADh,r)/μv=(350.077×3.7265×10-3)/(11.446×10-6)=113950
Prv=0.8471
av=(Nu×λv)/Dh,r=(50722×12.034×10-3)W/(m3·k)=1638W/(m3·k)
(3)干燥点之后的两相区取χ=0.766,则把Xd0=0.5458带入干燥点之前的两相换热公式,计算得ad0=11165W/(m2·s),于是ar为
ar=av+{1-[(X-Xd0)/(1-Xd0)]1.5}×(ad0-av)
=1638+{1-[(0.766-0.54587)/(1-0.54587)]1.5}×(11165-1638)W/(m3·k)=7950W/(m3·k)
最后,平均表面传热系数可为
ār=(12160×28%+7950×52%+1638×20%)W/(m3·k)=7866W/(m3·k)
5.3.7计算总传热系数及传热面积
如忽略管壁热阻及接触热阻,忽略制冷剂侧污垢热阻取空气侧污垢热阻ra=0.0003(m3·k)/W,则传热系数k为
k=1/[(1/ār)Aa/Ar+ra+1/aeq,a]=1/[(1/7866)0.706555/0.113+0.0003+1/323.3]W/(m3·k)=238.777W/(m3·k)
对于对数平均温差为
∆tm=(Tal-Ta2)/ln{(Ta1-Te)/(Ta2-Te)}=(27-7.25)/ln{(27-2)/(7.25-2)}℃=12.655℃
由于板翅式蒸发器的流程较少,而且在流道转弯处制冷剂与空气成顺流流动形式,因此按纯逆流方式计算的对数平均温差偏大。另外,湿工况在增大空气侧表面传热系数的同时也增加了液膜热阻,因此空气侧的实际表面系数低于计算结果。综合两个方面的考虑,传热系数与对数平均温差之积预乘上一个修整因子,ψ=0.65,则所需总传热面积(以外表面为基准)A0为
A0=Qe/(4k)=29311/(4×238.777×12.6555)m2=14.9m2
与前面计算出15.167m2的相对误差不大
5.3.8计算空气侧阻力损失∆Pa
空气侧摩擦阻力因子ƒ为
ƒ=5.47RePL0.72hL0.37(lL/hF)0.89PL0.2hF0.23
=5.47×4300.72×0.4144550.37×(6.8/7.9)0.891.10.27.90.23
=71.98×10-3
则空气侧阻力损失∆Pa为
∆Pa=4ƒ·WF/Dh,a·ρ·v2a,max
=4×71.98×10-3×0.065/(2.792×10-3)×1.1025×5.872Pa
=278.313Pa
最后根据空气阻力和风量选择风机。
5.4膨胀阀
丹佛斯(DANFOSS)TDEN型膨胀阀适用于HFC134a制冷剂。其选型方法是根据给定的工况,膨胀阀两端的压力降和蒸发器的负荷,经制冷剂液体过冷度修正后,查该型号的技术手册。
5.4.1确定TDEN型热力膨胀阀两端的压力降根据所给定的工况
系统中制冷剂液体流经管路、管弯头、干燥过滤器、视液镜、电磁阀等部件,其压降之和设为∆P1=66kPa多流程供液的蒸发器前需安装液体分配器,其压降设为∆P2=65.67kPa。由于整个系统压力平衡,则有
Pe=Pc-∆PTXV-∆P1-∆P2
于是,热力膨胀阀端的压力降∆PTXV为
∆PTXV=Pc-Pe-∆P1-∆P2=1681-349.63-66-65.67=1200kPa=12bar
5.4.2蒸发器负荷的过冷修正
根据丹佛斯(DANFOSS)TDEN型膨胀阀的技术手册规定,当热力膨胀阀前的制冷剂液体过冷度偏离4k时,蒸发器的制冷量必须进行修正。修正方法是将所需制冷量除以下表所给的修正系数得到修正的蒸发器制冷量。
在阀前的制冷剂液体过冷度为∆tsc=5℃,修正系数为1.013,则修正蒸发器制冷量Qe,s''''为
Qe,s''''=29.311kw/1.013=28.9kw
则每只蒸发器的修正制冷量Qe,s″为Qe,s″=28.9kw/2=14.52kw
5.4.3根据∆PTXV、te、Qe,s″确定应匹配的热力膨胀阀容量
由于热力膨胀阀的制冷量,必须等于或稍大于修正后的蒸发器制冷量,因而可按∆PTXV=12bar,te=5℃,Qe,s″=16.8kw>14.52kw,在丹佛斯(DANFOSS)TDEN型膨胀阀的技术手册的有关参数中,查到TDEN5.8能够满足整个制冷系统匹配的要求,因此,选用两个TDEN5.8型。
第6章空调系统的性能匹配
汽车空调系统的性能匹配所要解决的问题,是在成本经济预算与运行经济预算,以及汽车动力配置方案允许的条件下,如何使汽车空调系统各组成部件,特别是对系统性能起主要决定作用的压缩机,膨胀阀,冷凝器总成及管系等部件,在额定运行工况(设计工况)匹配得最合理,以使各部件性能以至系统性能,在该工况得以最大限度地发挥,工作最可靠,并且还具有一定的适应最大负荷工况和恶劣运行工况运行能力。
汽车空调系统图
1压缩机;2高压软管;3冷凝器;4冷却风扇;5干燥储液器;
6高压软管;7膨胀阀;8蒸发器;机;10吸气管。
6.1压缩机的匹配
从系统匹配和成本经济、运行经济角度考虑,车用空调系统在额定运行工况(通常把该工况作为设计工况)应选配多大容量,多少输入功率,多高转速的车用空调压缩机,这是汽车空调系统设计在完成空调负荷计算后首要解决的问题为此,必须进行车用空调压缩机的选型计算,包括设计工况计算和变负荷工况计算。
6.1.1车用空调压缩机选配的依据
当车身结构确定后,车用空调系统设计的第一个任务,就是进行车厢空调负荷的设计计算。一般空调负荷计算,包括额定工况和最大负荷工况的负荷计算空调负荷计算的结果是车用空调压缩机选配的依据。
额定工况是指有关行业标准所规定的车用空调系统运行工况。如CJ/T134—2001《城市公交空调系统技术条件》规定,城市公交空调客车空调系统的额定运行条件是:冷凝器总成的环境温度为35℃,相对湿度为60%;蒸发器总成进风的干球温度为≤28℃,湿球温度为19.5℃。有时,设计工况也可以按所设计车辆在当地经常运行的条件综合考虑来确定,但须按有关行业标准所规定的车用空调系统运行工况加以校核。额定工况必须确定的参数有:冷凝器总成环境气象参数,蒸发器出口制冷剂过热度,压缩机吸气管路的压力降等。
最大负荷工况是指车用空调系统按额定工况设计好后,在特定运行条件下,所能达到的具有最大制冷能力的运行工况。一般当汽车在环境温度较高的烈日下长时间暴晒后,车用空调系统刚起动时刻的运行工况,就属这一特定运行工况。最大负荷工况的参数也包括上述额定工况的各项参数。
6.1.2压缩机与发动机的传动比及压缩机转速的确定
在非独立式车用空调系统中,压缩机都是由主发动机通过离合器的吸合和带传动系统来驱动。压缩机的转速与主发动机的直接有关,两者之间的传动比除与主发动机的转速有关外,主要取决于压缩机的最高连续转速。传动比的确定,对于非独立式车用空调系统制冷性能的发挥和压缩机工作的可靠性至关重要。汽车发动机的转速范围比较宽,一般在700~2400r/min之间,汽车在停驶(发动机怠速传动)和低速状态时,发动机转速低空调的转速也低会造成空调系统的制冷能力不足。汽车高速行驶时,发动机和压缩机的转速较高、空调制冷能力强劲、压缩机的耗能也高,对于安排非独立车用空调机组的城市公交空调客车,采用循环离合器控制制冷系统运行时,这一影响尤其明显。因为这类空调客车需要的制冷量较大,一般都是安装一台活塞式车用空调压缩机,由于它受到往复运动结构特点的限制,只能以较大的传动比来提高其转速,主要是防止发动机一旦高速运转时,导致压缩机因转速超出极限范围而损坏。
由上述可知,采用循环离合器控制方式控制制冷系统运行的非独立式车用空调系统,其压缩机在额定空调工况转速的确定,须考虑发动机与压缩机之间的传动方式和它们的传动比。比如,汽车在正常行驶状态下,当发动机转速为1440r/min时,若传动比为1:1.25,则压缩机的转速就可达到1800r/min。
6.1.3压缩机与冷凝器、蒸发器的性能匹配
压缩机作为制冷系统的一个组成部件,其上游部件是蒸发器总成。下游部件是冷凝器总成。它们之间的性能是相互影响的,当蒸发器内制冷剂蒸发温度Te(或压缩机吸气压力Ps)变化时,压缩机的输气量会变化,而压缩机制冷量Qe,c、制冷剂冷凝温度tc都会变化。因此,在选配或设计冷凝器和蒸发器时,应当与所选配的压缩机性能相匹配,并且三者性能要综合考虑,才能充分发挥各个部件的作用。
6.2冷凝器总成的匹配
冷凝器总成,从系统匹配角度来讲,所关心的是冷凝器总成的整个性能,不仅包含冷凝器的换热性能,而且包括冷凝器与冷凝器风机、风道的空气流来匹配性能,冷凝器总成与压缩机、蒸发器总成的匹配性能。
6.3蒸发器总成的匹配
蒸发器总成,从系统匹配角度来讲,所关心的是蒸发器总成的整个性能,不仅包含蒸发器的换热性能,而且包括蒸发器与蒸发器风机、风道的空气流来匹配性能,蒸发器总成与压缩机、冷凝器总成的匹配性能与接流机构(如热力膨胀阀)。制冷剂分配器的匹配性能,从整车空调效果的角度来考虑,甚至还包括蒸发器总成与车室内风道设计,风口布置的匹配性能。这就需要在蒸发器总成的风机选配时,风机的风量确定,不仅要考虑蒸发器总成中风道的阻力特性,好要考虑车室内风道的阻力特性。
6.4热力膨胀阀与压缩机、冷凝器、蒸发器组成的匹配
上面讨论压缩机、冷凝器总成、蒸发器总成三部件匹配时有一个前提条件,即假定热力膨胀阀的容量适应系统在规定工况范围内的运行需要,能够调节进入蒸发器的制冷剂流量所润湿,但若热力膨胀阀的容量匹配不合理的,比如配置的热力膨胀阀容量偏小时,就会出现热力膨胀阀对蒸发器总成的供液不足,此时换热器的总传热系数将下降,除了配置的热力膨胀阀容量偏小这一情况以外,还可能由于充注入系统的制冷剂量太少,或由于液体管道内摩擦产生的压力降过高,或由于膨胀阀阀门和蒸发器的位置比冷凝器高(如在内置式非独立车用空调系统中),使进入膨胀阀的液体中含有制冷剂蒸气而导致对蒸发器的供液不足。当冷凝器的环境温度较低时,也很容易发生车用空调冷凝器中制冷剂冷凝温度下降得很低,致使膨胀阀两端的压差不够大,导致蒸发器供液不足。这些情况最终导致蒸发温度和蒸发压力过低,制冷剂流量大为减小。
由此可知,热力膨胀阀的容量匹配不可忽视,而且热力膨胀阀的容量除与压缩机、冷凝器、蒸发器三部件匹配情况有关外,还与系统中管系的配置,蒸发器的位置等情况密切相关。制冷剂在管路系统与干燥过滤器、视液镜、电磁阀、液体分配器等配件和换热器中的流动阻力,一定要估算得符合实际,才能使热力膨胀阀的容量匹配得合理。
热力膨胀阀容量的匹配方法,须根据有关的标准和所选热力膨胀阀产品的技术要求而定。
第7章风道设计、风机选型及降噪技术
7.1风道设计
经过处理的送风和回风都必须通过风道才能进入和离开车室,而且车内的送、回风量能否达到要求,则完全取决于风道系统的压力分布以及风机在该系统中的平衡工作点。所以风道布置将直接影响车内的气流组织和空调效果。同时,空气在风道内流动所损失的能量,是靠风机消耗电能予以补偿的,所以风到布置也直接影响汽车空调系(如下图和附图一所示)
7.1.1车空调风管的选择
(1)风管材料及断面选择
风管用材料应表面光洁,质量轻,安装方便,并有足够的强度、刚度、且抗腐蚀、寿命长、价格低廉。
一般汽车空调多用厚度为0.75~1.2mm的薄钢板,铝合金,镀锌薄钢板或塑料(聚氯乙烯)板制造。新型汽车空调系统还有采用玻璃纤维板风道。它对空调管道保温、消声起到良好的效果。
汽车空调系统选用的风管,主要有矩形和圆形两种截面。矩形风管高度低,容易与汽车构造配合安装,但加工制作和保温较困难。圆形风管管道阻力小,保温方便。随着城市公交车的大力发展,对城市公交车的要求越来越高。
(3)汽车空调风管的风速选择
汽车空调风管的风速应根据系统布置、送风量、风管结构及送风噪声要求等因素而定。表所示为汽车空调风管的风速选择。
汽车空调风管的风速选择
7.1.2汽车风管的保温
为了减小空气在风道输送过程中的冷、热量损失以及防止低温的风道表面温度较高的环境下结露,汽车空调中的风管都要保温。
保温材料目前使用的种类很多。如聚苯乙烯泡沫塑料等,它们的导热系数大多在0.12(W/m·℃)以内。通过保温层管壁的传热系数与管壁间有空气流动,影响保温效果。
当风道布置在室外时,要做好防雨防潮措施,以及防止室外噪声随风道传入车内的措施。
7.1.3阻力计算
本风道设计有关参数参照相似车型;风道内空气的流动阻力包括摩擦阻力和局部阻力
(1)摩擦阻力
力系数λ为0.15,再计算风道的水利半径Rs=A/P=ab/2(a+b)=0.05m,矩形风道当量直径Dv=4Rs=0.2m。工程上用等流量当量直径较为方便。工程设计手册中有线算图,计算时可为参考。
∆Pm=λ·l·ρ·v2/(8·Rs)=4.4Pa
(2)局部阻力
a、百叶窗口16个ZA=12.2Pa
b、变径弯头(90℃)2个局部阻力系数ξ为0.91
c、分叉三通(F2/F1=0.8),管段的局部阻力系数ξ为0.2,对应总流速4.5m/sZ=27.45Pa
管道总阻力大约为40Pa,考虑到安全因素,安全因素增加15%则风机所需要40×1.15=46Pa
再加上蒸发器所需278.313Pa的压力,确定总的所需送风量为4000m3/h。
7.2降噪技术
7.2.1风管内的空气阻力和改进风管结构
对一定的送风系统,风机转速愈小、风压愈低,则风机噪声也愈低;在保证车室换气量的条件下,总送风量不必选过大,以利于降低风管内空气流速和减小风管空气流动阻力,风管内空气流动产生噪声,主要由于边界层产生涡流及其涡流区的压力和流速的变化;另外,气流遇到障碍物和风管内表面粗糙也引起气流噪声。因此,风管内的空气流速不宜选择过大;对风管弯头、三通管接头、变截面过度段、调节风门等应作成流线型、渐缩型或设置导流叶片,以减小气流阻力和避免引起气流的涡流。
7.2.2风管之间的连接结构
在通风系统的吸、排风口及空气分配器与风管之间应设置适当长度的喇叭管,而在空气分配器出风口尽可能增加出风格栅面积或装置导风叶片等,以减小空气动力噪声。
由于风机的振动,当风速和风压变化时,会引起风管振动而产生噪声。为此,除了在风机进、出口设置减振软管外,在风管穿过车壁的部位也应以软管相连接,并避免风管与车壁直接刚性接触,以减少风管振动传给车壁。
7.3风机的选择
第8章管道布置及要求
8.1管道的布置
当冷凝器位置高于压缩机,而且冷凝器的环境温度高于压缩机的环境温度时,排气管在离开压缩机后先下一段再向上,并且,在排气管中设置单向阀当压缩机的竖向长度超过8m时,应根据其排气管的竖向长度,在靠近压缩机的管段,则不允许出现呈下凹形状的“液囊”弯管。
8.2管路的设计布置
高压液体管应按可能遇到的最低冷凝压力和相应的最大制冷量进行设计,选择合适的管径,以保证膨胀阀前后一定的压力差。同时,还应避免在水平的管路上弯成向上凸起的“气囊”,低压液体管应能保证冷却盘管各并联通道供液均匀,并且能保证回油。
8.3吸气管
在顶置式大客车非独立空调中,吸气管路都比较长,有的达8m,如果不注意吸气管路的阻力特性影响,使制冷系统的制冷量明显下降。难以达到设计所预期的效果。
由此可知,有的车用空调制造商为了节省吸气管路的制造成本采用较小直径的吸气管道,致使其中制冷剂流动阻力增大,是得不偿失的,也是不可取得,一般来说,在压缩机选型时,压缩机制造商都在压缩机的产品使用说明书中指明了压缩机的吸、排气接管的尺寸,按照其规定设计吸、排气接管比较合理。
在管路设计方面,还要注意系统中的回油,这也是影响系统运行安全可靠方面的问题。除了应严格按照压缩机产品说明书要求的油加注量,加注与制冷剂相匹配的油外在管路设计和布置时,应考虑如何使制冷剂中携带的冷冻油容易返回到压缩机中来。
吸气管路布置的注意事项如下:
(1)在车用空调系统中,一般蒸发器的安排位置都在压缩机之上,应在蒸发器的上部设计成一个倒U形弯,以防压缩机停车时流体流入压缩机而引起压缩机再起动时的液击。
(2)为防止由于油加注过多所造成的液击事故,对这类车用空调系统,可在吸气管道出口段安装—油分离器让多余的油留在油分离器中,不至于进入压缩机造成液击。
(3)在系统中只有单台压缩机时,其吸气管道入口处不能装设U形集油弯管,因有了集油弯管,停机后再起动时,会有大量的油进入压缩机,可能产生液击现象。
第9章空调系统的配置要求和试验规范与标准
城市公交客车空调的试验规范与标准,可参考中华人民共和国建设部2001年4月20日,2001年10月1日开始实施的中华人民共和国城镇建设行业标准:CJ/T134—2001《城市公交空调客车空调系统技术条件》,国家机械工业局在2000年11月6日的汽车空调行业标准:QC/T658—2000《汽车空调整车降温性能试验方法》。
9.1城市公交空调客车的运行特点
城市公交空调客车与城镇间长途运输空调客车相比,有如下不同的运行特点:
(1)城市公交空调客车的车速较慢,一般在20km/h左右。
(2)车站距离较短,车速变化频繁,怠速状态较多。
(3)车门开启频繁,车内乘员的密度和流动性较大。
(4)运行环境恶劣,运行时间较长,有的达18h。
9.2城市公交空调客车制冷系统的配置及其与车身结构匹配的要求
城市公交空调客车的运行特点,要求其制冷系统具有车速慢时,仍有较大的能满足乘员舒适性需求的空调制冷量,因此,CJ/T134—2001《城市公交空调客车空调系统技术条件》对其制冷系统的工作,要求在制冷系统运行后的30min内,能达到如下性能:
(1)出厂新客车的车内外平均温度差必须大于7℃,在用车的车内外平均温度差必须大于5℃,而且当车厢外环境温度部高于38℃时,车厢内的最高温度不允许超过30℃。
(2)在车辆纵向轴线上,距车辆前、后挡风玻璃各1.5m和车辆中部三个离地板上方1.2m处的位置,所测的温度最大温差不超过3℃。
(3)出厂新客车,在单人与二人座椅纵向中心和多人座椅均分两点所处的纵向垂直截面上,沿垂直方向距坐垫表面上方635mm处与沿水平方向距靠背250mm的交点处,以及同一纵向垂直截面内,距地板上方50mm处,所测定的乘员头部温度应低于其足部温度2~5℃。
(4)风道各出风口的风量应基本均匀,风速应不大于6m/s,也不小于3m/s。为达到上述制冷效果,必须对城市公交空调客车的空调系统配置及车厢围护结构的隔热性能与密封性能提出更高要求。
在制冷系统配置方面,标准规定必须按照两种计算方法计算,结果中的大值作为配置依据,选择制冷设备的容量。其一时按单位车厢容积装机制冷量计算,非独立式机组每1m3车厢容积需590~630W制冷量,独立式机组每1m3车厢容积需550~590W制冷量;其二是按额定乘员数人均装机制冷量计算,每个额定乘员需530W制冷量。额定乘员数按车厢内座位数加上每1m3走道面积站3个乘员计算。蒸发器风机风量匹配则按额定乘员数人均装机冷风量80m3/h计算。必须注意的是,鉴于各国制冷设备标定容量依据的测试条件不一致,所选择的制冷设备,其标定的容量最大值应不低于按QC/T656—2000《汽车空调制冷装置性能要求》行业标准测定的额定制冷量的93%,否则仍会达不到制冷系统配置的要求。
所有上述制冷系统的配置还须受以下噪音指标的约束:
(1)在怠速状态时
车内辅助发动机或汽车发动机与压缩机安装处的上方,以及车顶回风口或换气设备处的噪音不大于74dB(A);车外辅助发动机或汽车发动机处的噪音不大于84dB(A)。
(2)在车速为30时
独立机组的车内噪音不大于80dB(A);非独立机组的车内噪音不大于84dB(A)。在车厢围护结构的隔热性能方面,空调车的车身结构应采取有效可靠的隔热保温措施,必须选择热导率小[小于0.038W/(m·k)]的隔热材料和隔热结构,在车厢体的关键部位,如车厢顶部(尤其时车厢左右两侧的顶部)、车厢地板(尤其是发动机顶部的地板)和热桥部位等处,加强隔热保温。衡量车厢围护结构隔热保温能力的标准是:在夏季,降温能力达到30min关闭制冷装置后,客车保持原30km/h的车速继续运动,车厢内气温上升到与外界气温相差1℃的时间不小于10min
在车厢围护结构的密封性能方面,必须注意车门门缝、车窗门缝、地板上维护与检查孔板的接缝,以及前围板的接缝等处的密封结构,保证其密封的质量。密封性能应符合国家标准GB/T12478—1990《客车防尘密封性试验方法》、GB/T12480—1990《客车防雨密封性试验方法》的规定。
9.3城市公交空调客车采暖系统的配置及其车身结构匹配的要求
在采暖系统的配置方面,要求暖风装置提供的采暖热量,必须使温带型空调客车的车内温度,在升温能力测试开始后30min内达到15℃以上;亚热带型空调客车在升温能力测试开始后30min内车内温度达到12℃以上、驾驶员足下温度达到15℃以上。为此温带型空调客车应按额定乘员数人均采暖热量520W以上来选择采暖设备的容量,按额定乘员数人均暖风量不小于20m3/h来选择暖风机的容量;亚热带型空调客车,应按额定乘员数人均采暖热量460W以上来选择采暖设备的容量,按额定乘员数人均暖风量不小于15m3/h来选择暖风机的容量。所有采用加热器的采暖系统,都应符合有关的规定,如QC/T634—2000《汽车水暖式暖风装置》等规定。
对于暖风管道布置及其雨车身结构的匹配,则应达到以下要求:
(1)采暖系统启动后的30min内在车辆纵向轴线上,距车辆前、后的挡风玻璃各1.5m和车辆中部三个离地板上方400mm处的位置,所测得的最大温差不得超过5℃。
(2)出厂新客车,在单人与二人座椅纵向中心和多人座椅均分两点所处的纵向垂直截面上,沿垂直方向距坐垫表面上方635mm与沿水平方向距靠背250mm的交点处,以及同一纵向垂直截面内,及地板上方50mm处,采暖系统启动后30min内,所测定的乘员头部温度应低于足部温度2~5℃。
(3)暖风管道出风口的风量应基本均匀,最大风量不大于4m/s,且不能直接吹向乘员的身体部位。暖风管道应有隔热层,凡乘员容易触到的暖风管道表面温度和暖风出口温度不得大于50℃。
采暖系统对车身结构隔热保温性能与密封性能的要求,与制冷系统的要求相同。衡量车身围护结构隔热保温能力的标准是:在冬季,升温能力试验进行到第30min,关闭暖风装置后,客车保持原车速(20km/h)继续运行,车厢内温度下降到与外界气温相差1℃的时间不小于10min。
采暖系统所有设备的配置还应受其工作噪音的制约,即在客车停驶、仅采暖系统和通风装置工作时,工作噪音不得大于75dB(A)。
9.4城市公交空调客车通风换气装置的配置
城市公交空调客车由于密封性能较好,为保证车厢内的空气的洁净度和舒适度,在制冷系统和采暖系统都不工作的季节,能向车厢内不断输送新鲜空气,应设置通风换气装置。它可以由安装在车厢顶部的两台通风换气扇组成,也可以通过空调系统中,具有蒸发器风机转速单独控制功能和新风门调节功能的控制系统,与调节机构跟风道系统联合组成。不管哪一种通风换气装置,其配置都应达到如下性能要求:最大装机通风换气量,应大于按额定乘员数人均新风量10m3/h的计算结果。而且在通风换气设备满负荷工作时,车内气流速度不能大于0.5m/s。在停车及发动机不工作时,通风换气装置处的车内噪音不能大于65dB(A)。
9.5城市公交空调客车空调系统的整车性能试验,包括制冷系统、采暖系统、通风换气装置和除霜系统实验。
(1)制冷系统性能试验
试验应在晴天少云、有日光直射、气温不低于30℃、风速小于5m/s的气候条件下进行,在用车(出厂新车使用一年后的城市公交空调客车)可以空车进行试验,出厂新车则应乘坐不小于额定乘员数80%的乘员,并使城市公交空调客车保持在30km/h的速度行驶才能进行。不管新车还是在用车,车辆在试验前都必须在日光下停车,门窗全开,使车内外温度平衡后才可进行试验。试验开始后,要求车辆必须全部关闭门窗,开启空调机,并全部打开各出风口,独立式空调制冷装置开至最高档,非独立式空调装置的压缩机转速稳定在最高(1800±100)r/min,风机开最高档,所有可调风口处于最大出风位置。
风量与风速可用带集风罩的风速仪进行测量,应在开机10min后的5min内,记录所有风口的平均出风口风速并计算总出风量。
噪音的测量应在无顶棚的空旷场地上进行,在测量中心点25m半径范围内不应有较大的反射物,测量场地本底噪声不得大于65dB(A)。车外噪声测量中心点距压缩机组中心点5m,距车厢地板高度1m,测点与机组间除本车车身外应无其他遮挡物。车内噪声测试点有三点:在压缩机组中心位置的地板上方1.2m处,回风口中心的车厢地板上方1.2处,客车纵向对称中心平面内的地板上方1.2m处。车内外的测量点重复测量两遍,记录每次测量的结果,取平均值。
降温能力试验时,按前述要求的测点位置布置温度与湿度测点。在空调运转后的前10min,每隔2min记录一次,以后每隔5min记录一次车内各点及回风口温度,直至30min结束。与此同时,测量空调机组出风口(最靠近机组出风口的风道出风口)及回风口(距回风口平面距离200mm的纵、横向轴线中心)的干、湿球温度,记录在数据记录表中。
保温能力试验,按前述是在降温能力进行到第30min时关闭制冷装置,并使汽车继续保持原速(30km/h)运动的条件下进行的,每隔2min测量记录一次车内温度,至第40min为止。
(2)采暖系统性能试验
试验应在环境温度-15~-5℃、风速不得大于5m/s、晴天或阴天的气候条件下进行。试验前汽车必须露天停放,并且门窗全开,使车内外温度平衡。试验时,新车乘员不少于额定乘员数的80%,在用车可以空车进行试验。
风速与风量测量时,应关闭客车门窗,暖风装置开最高档(对于余热式暖风装置,发动机在额定转速下),开机10min后的5min内,记录所有出风口的平均速度,并计算总出风量。
噪声测量时,应停驶客车、关闭所有门窗、暖风装置开最高档(对于余热式暖风装置,发动机在额定转速下),在暖风装置中心位置的地板上方1.2m处,客车纵向对称中心平面内的地板上方1.2m处选择三点,重复测量两次,记录平均值。
升温测量时,应将测量点布置在车辆纵向轴线上,距车辆前、后挡风玻璃各1.5m和车辆中部三个离地板上方400m处的位置上。在用车的车辆处于怠速状态,关闭所有的门窗和除霜门口,独立式暖风装置开至最高档,非独立式暖风装置的发动机最高转速稳定在1800r/min左右,暖风装置也开至最高档。出厂新车除满足这些外,还应要求车内乘员数不少于额定乘员数的80%,并且客车应保持在201km/h的车速状态下行驶。试验时,在暖风装置运行后的前10min,每隔2min记录一次,以后每隔5min记录一次车内各点的温度,直至30min结束。
新车保温能力测量,紧接在升温能力测量后进行,即当升温能力试验进行到第30min时,将暖风装置关闭,而客车仍继续保持20km/h的车速行驶,每隔2min测量记录一次车内温度,至第40min为止。
(3)通风换气性能试验
通风换气性能试验主要是测定通风换气量、车内气流速度和通风换气装置除的噪声。通风皇权测量时,应把测定布置在换气扇出风口三个面积相等的同心圆环各自的面积等分线,与相互垂直的两条直径线的交点上,总共有12个测点(图12-5)在紧贴换气扇出风口的平面上,或在换气扇出风口临时安装的、断面尺寸与风口相同、长度为500~1000m的短管出口平面上,用风速仪测出各点的风速。然后,取各测点测试数据的算术平均值,作为换气扇的出口风速。单台换气扇的送风量即可由下式求出:
qv=3600pR2qP
式中qv—单台换气扇的送风量(m3/h)
R—换气扇出风口半径(m)
qP—各测点风速的算术平均值(m/s)
对于空调系统中具有蒸发器风机转速单独控制功能和新风门调节功能的通风换气装置,其通风换气量的测量方法,与制冷系统性能测试时风量与风速的测量方法相同。
车内气流速度测量时,应关闭客车门窗,当换气扇启动第10min时,在车辆纵向轴线上,距车辆前、后挡风玻璃各1.5m和车辆中部三个离地板上方1.2m时,开始测量各点车内气流速度,但不要直接接受换气扇出风的影响。
通风换气扇装置除的噪声的测量点,应在距离换气装置中心500m除,测量时,换气装置开最高档。
(4)除霜系统性能试验
除霜系统实验的目的是检查和测试空调客车在严寒条件下使用时,前挡风玻璃除霜装置的技术性能。
除霜系统性能实验应在无日光照射、气温为-15~-10℃、风速不大于5m/s的气候条件下进行。实验车辆应处于良好的技术状态,其除霜装置应调整到最大工作状态,利用采暖热风除霜的暖风装置应工作正常。实验道路应是平坦、硬实、无积雪、车流少的公路。实验仪器除测量范围为-50~50℃、最小为0.5℃的多点温度计、可暂停式秒表、综合气象仪、风速仪、发动机转速表、照相机、描绘除霜图形的特种笔外,还需要造霜用的喷枪、其喷嘴直径为1.7mm、工作压力为(350±20)kPa,液流量为395ml/min、距喷嘴200mm处形成喷射锥直径为1.7mm、工作压力为(300±50)mm。
实验前后分别用综合气象仪测试大气温度、湿度、气压和风速、风向,取算术平均值作为外界环境平均气候参数,并将数据记录在表中。实验前,需打开客车所有门窗,使车内外温度平衡,还需用含甲醇的酒精或其他类似去污剂,清除前挡风玻璃内外表面上的油污,待干后用清洗剂进一步擦拭,最后再用干棉布擦净。
实验时,在规定的环境温度下,关闭所有门窗,用喷枪以(350±20)kPa的工作压力,使前挡风玻璃整个外表面生成0.44g/cm3的均匀冰霜融化至最低能见度时,客车开始行驶,随着除霜面积的增大,逐步提高行驶速度。行驶过程中,每隔5min在前挡风玻璃内表面,描绘一次除霜面积踪迹图或拍摄照片,记录驾驶区上、中、下部位温度及驾驶员对视野的反应。与此同时,测量各除霜喷口的风速。实验进行40min后或除霜面积达到稳定状态时,即可结束实验。
结论
在12m长的公交客车上本次只做了制冷系统的工作,采用了冷暖和一的结构,通过空气混合来调整湿度,根据冷风量了热风量的比例进行混合来达到冬暖夏凉的温度、湿度及空气新鲜度的调节。汽车空调系统大量采用工程塑料。以减轻自重,如加热器壳体、风机壳体、风道等。蒸发器采用了管带式、冷凝器用了平行流式结构,热交换效率高、结构合理、性能先进,为驾驶员和乘员提供舒服的工作环境,能够满足使用要求。
制冷设备的与其采暖设备的相对安装采用组合式,因为结构简单、成本低。
制冷设备设计:a、压缩机压缩机型式分为曲柄连杆式、斜盘式、摇盘式、旋叶式、螺杆式、滚动活塞式、容积窝旋式等。曲柄连杆式压缩机是开发应用最早的,结构可靠,维修方便。摇盘式压缩机结构紧凑,外形尺寸小,质量轻,近年来被广泛采用。本车选用BOCKFKX50/660K型压缩机。b、冷凝器采用全铝管管带式冷凝器,散热效果好、生产率高。c、蒸发器采用全铝管管带式蒸发器,工艺性好,能够达到性能要求。d、膨胀阀为内均压式温式膨胀阀。e、保护装置当制冷系统的工作出现不正常时,压力、温度过高或过低,为了不引起那个部件或设备发生损坏,就需要在系统中安装保护装置。(在本次设计中没有具体选型)
汽车空调系统的性能匹配所要解决的问题,是在成本经济预算与运行经济预算,以及汽车动力配置方案允许的条件下,如何使汽车空调系统各组成部件,特别是对系统性能起主要决定作用的压缩机,膨胀阀,冷凝器总成及管系等部件,在额定运行工况(设计工况)匹配得最合理,以使各部件性能以至系统性能,在该工况得以最大限度地发挥,工作最可靠,并且还具有一定的适应最大负荷工况和恶劣运行工况运行能力。
参考文献
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从行业周期的角度来看,现在的监理行业还处于成长期,在这一时期竞争不断升级,于是乎,行业中的每个个体都在不断地抢占市场份额,争夺“蛋糕”,所以更多的注意力都被放在了业务的发展上,很多管理人员也没有财务核算的概念,更提不上建立会计核算的体系,有的管理人员甚至认为谈下业务才是事关存亡,至于会计核算只是流于形式的“数字游戏”罢了,一个项目收入如何确认、成本如何核算更为准确,这样的问题并没有提上议程,也得不到恰当的回答。与此同时,监理单位作为独立的第三方,受托对施工项目进行监督和管理,但是由于委托人出于不同的目的,委托的内容也呈现出多样化的特质,现在监理行业涉及的领域包括了房地产、市政建设、电力、水利、天然气、化工等等行业,再加上建设期长、延期可能性大的情况,导致了监理单位收入和成本的复杂化。收入的确认和相应的成本核算一直都是会计核算中争论的热点问题,监理行业作为一个新兴的服务行业,目前并没有一个健全而又准确的会计制度来进行规范,无据可依反过来又加剧了监理单位对会计核算的随意性。
2、项目资金管理不当,成本提供不及时监理服务
通常贯穿于一个施工项目的始终,一年以上的服务期是常有的事情,这样的情况导致了监理单位在项目资金进行管理时面临着诸多问题。一方面,监理费用的收取时间与金额难以准确预计,一般来说,监理收入包括了预付款、固定监理费、质保金、考核费、奖励金、违约金等,其中预付款在签订合同收收取,占监理费的10%~15%左右,固定监理费是最主要的部分,占比约为80%,是监理公司在提供服务后按照进度向委托人申请付款,一般都是按季度进行,并扣除质保金和考核费,对于监理单位来说,施工的进度是无法掌控的,单位实际付款情况也是无法掌握的,这就导致了监理单位无法对项目的收入资金进行有效管理;另一方面,监理单位进行监理服务时也会有一定的成本支出,由于服务期长,同时监理公司也无法预计是否会遭遇延期的情况,监理单位无法确定费用开支的金额和时间,若是工程的地点较为偏僻,信息沟通不畅,监理单位更是无法对资金进行有效管理,加上部分从业人员素质参差不齐,虚增费用的情况也并不罕见。此外,监理成本中占比最大的部分是直接成本,其核算依赖于监理人员提供准确的信息,包括专项费用(如差旅费、住宿费等)的支出、实际人工费用的支出等,而监理人员可能局限于客观条件,也可能习惯于在项目结束后一齐进行费用的报销,导致监理单位无法及时获得与项目直接成本有关的信息。
3、项目预计总成本与实际成本差异
大监理行业也是一个以盈利性为目的的行业,在进行业务拓展和承接时,监理单位都会就收入和成本进行简单的预计分析,监理成本包括监理人员的工资、专项费用(如办公费、差旅费、住宿费、补贴等)、必要的办公设备支出等直接成本和管理人员工资、业务拓展费等间接成本,监理成本的构成具有复杂性,加上监理服务期、服务量的变化无可预计,以及市场价格的波动、监理工程师和监理人员的薪资水平浮动等因素,实际成本往往都不同于预计成本,直接减少了监理单位获得的合理利润,影响企业的进一步发展,而过低的成本又将会导致服务质量的下级,这同样是危害企业长期发展的。从长远看来,如果预计总成本与实际成本差异过大,监理单位在进行业务承接和人员分配时将无法做出正确的决策,这显然是不利于企业的发展。
二、提高会计核算工作时效性的主要对策
1、建立健全会计核算制度
所谓无规矩不成方圆,为了监理行业的良性发展,针对监理行业的行业特性建立一套健全的会计制度迫在眉睫,会计核算工作涉及方方面面,其中与企业经营最息息相关的当属收入、成本和费用的核算。例如,针对收入确认方法不一的问题,需明确监理行业的收入确认准则,根据相关规定,监理行业的收入确认适用于提供劳务收入的会计准则,应按照完工百分比确认收入,然而目前我国监理行业在收入确认上存在着诸多不恰当的做法,譬如按照收款的金额确认收入、按照开具发票的金额确认收入或者在完工时确认全部收入和成本,这些都是有违准则的,所以明确正确的收入准则十分必要;此外,针对监理成本问题,要明确配比原则的重要性,项目成本的发生与收入密切相关,配比的收入和成本才能为企业的经济决策提供依据,所以,建立完善的成本核算体制十分重要。
2、提高对于项目资金管控
对监理单位来说,虽然无法控制收入的资金,但是监理单位可以针对项目资金支出建立一套制度进行控制。首先,在现金的使用上,单位同样需明确现金的开支范围,针对监理行业对备用金需求较大的特质,监理单位要明确备用金的支用范围、授权权限,建立事后报销制度,并明确使用者的责任,针对不同的项目根据地区、工期时间等确定备用金额,如果要增加金额需进行申请;其次,在费用报销上,监理单位要建立报销流程,只有真实、合法合规的原始凭证才能进行报销,对于一定金额以上的费用要对其经济内容进行审核,避免出现虚假报销、虚增费用的情况,对于成本确实有较大增加的,必须要求相关责任人进行合理解释,以保证会计信息的真实性和准确性;最后,监理单位应当要求监理人员及时提供相关的成本信息,避免出现跨期或集中报销的情况,例如,监理单位可以确定费用报销期间,要求员工必须完成费用的报销,针对偏远地区可考虑适当延长期限,以及时进行成本的归集。
3、提高预计总成本编制准确度
虽然在实际中,预计总成本与实际成本差异较大,但是预计总成本仍然在监理单位的经济决策中起着重要作用,所以,监理单位应该着手提高预计总成本的准确度。一般说来,当前监理行业的成本中,直接成本占比大约为监理收入的60%~75%,间接成本占比大约为15%~30%,其成本的构成各有不同,所以,监理单位在进行预计总成本的编制时,首先要对各部分成本的占比有一定的了解,项目经理和财务负责人都要参与预计总成本的编制,其中项目经理作为项目的一线管理人员,对实际成本的开支最为了解,所以一定要鼓励项目经理参与预计总成本编制的积极性,要求其根据以往经验就人员开支、差旅费用、住宿费用等进行准确估计;其次,为提高费用预计的准确性,监理单位可制定相应的人员工资、差旅费、住宿费、差旅补贴等费用标准和报销规则,例如何种类型的项目适用于什么样的差旅标准和住宿标准,适合分配多少人员提供服务,以此来进行相关费用的估算,提高成本预计的准确度;最后,就成本预计中占比最大的人工支出,监理单位可以建立制度对监理人员的工作时间和效率进行监控,这样可以获得监理人员完成一个项目所要耗费的时间,以及完成该类型项目的普遍效率,这样有利于监理单位就人员的分配上做出准确的判断,同时也可以将员工的工作效率与薪酬制度挂钩,有利于激励员工的工作积极性,提高工作效率,避免了工作拖沓导致成本无意义地增加;最后,对于预计总成本与实际成本相差较大的情况,监理单位要建立审查制度,分析哪一部分的成本估计错误,是由于实际成本控制不力,还是由于编制不够合理,对于成本控制不当的情况,要追究相关责任人的责任,赏罚分明才能使得制度得到更好的执行,若是编制不够合理,企业要及时进行调整,这样一步步完善,才能逐步提高编制预计总成本的准确性。此外,编制准确的预计总成本还依赖于财务人员的专业素质,财务人员进行会计核算不仅仅是一种经济行为的记录,更是经济信息的收集和分析,编制财务报表后,财务人员可进一步就取得的财务信息进行成本的波动分析,从一个宏观的层面来看待成本问题,有利于对总成本大趋势的把握,这样,监理单位才能进一步地提高预计总成本编制的准确性。
2、到期支取:按开户日挂牌公告的整存整取定期储蓄存款利率计付利息。
3、提前支取:按支取日挂牌公告的活期储蓄存款利率计付利息。部分提前支取的,提前支取的部分按支取日挂牌公告的活期储蓄存款利率计付利息,其余部分到期时按开户日挂牌公告的整存整取定期储蓄存款利率计付利息,部分提前支取以一次为限。
4、逾期支取:自到期日起按存单的原定存期自动转期。在自动转期后,存单再存满一个存期(按存单的原定存期),到期时按原存单到期日挂牌公告的整存整取定期储蓄存款利率计付利息;如果未再存满一个存期支取存款,此时将按支取日挂牌公告的活期储蓄存款利率计付利息。
5、定期储蓄存款在存期内如遇利率调整,仍按存单开户日挂牌公告的相应的定期储蓄存款利率计算利息。
6、活期储蓄存款在存入期间遇有利率调整,按结息日挂牌公告的活期储蓄存款利率计算利息。
7、大额可转让定期存款:到期时按开户日挂牌公告的大额可转让定期存款利率计付利息。不办理提前支取,不计逾期息。欢迎到无忧财务
具体计算方法
1、计算活期储蓄利息:每年结息一次,7月1日利息并入本金起息。未到结息日前清户者,按支取日挂牌公告的活期储蓄存款利率计付利息,利息算到结清前一天止。
确定存期:
在本金、利率确定的前提下,要计算利息需要知道确切的存期。在现实生活中,储户的实际存期很多不是整年整月的,一般都带有零头天数,这里介绍一种简便易行的方法,可以迅速准确地算出存期,即采用以支取日的年、月、日分别减去存入日的年、月、日,其差数为实存天数。
例如:支取日:1998年6月20日-存入日:1995年3月11日=3年3月9日按储蓄计息对于存期天数的规定,换算天数为:3×360(天)3×30(天)9如果发生日不够减时,可以支取“月”减去“1”化为30天加在支取日上,再各自相减,其余类推。这种方法既适合用于存款时间都是当年的,也适用于存取时间跨年度的,很有实用价值。
2、计算零存整取的储蓄利息到期时以实存金额按开户日挂牌公告的零存整取定期储蓄存款利率计付利息。逾期支取时其逾期部分按支取日挂牌公告的活期储蓄存款利率计付利息。
零存整取定期储蓄计息方法有几种,一般家庭宜采用“月积数计息”方法。其公式是:利息=月存金额×累计月积数×月利率,其中:累计月积数=(存入次数1)÷2×存入次数。
据此推算一年期的累计月积数为(121)÷2×12=78,以此类推,三年期、五年期的累计月积数分别为666和1830.储户只需记住这几个常数就可按公式计算出零存整取储蓄利息。
例:某储户1997年3月1日开立零存整取户,约定每月存入100元,定期一年,开户日该储种利率为月息4.5‰,按月存入至期满,其应获利息为:
应获利息=100×78×4.5‰=35.1元
3、计算存本取息的储蓄利息储户于开户的次月起每月凭存折取息一次,以开户日为每月取息日。储户如有急需可向开户银行办理提前支取本金(不办理部分提前支取),按支取日挂牌公告的活期储蓄存款利率计付利息,并扣回每月已支取的利息。逾期支取时其逾期部分按支取日挂牌公告的活期储蓄存款利率计付利息。该储种利息计算方法与整存整取定期储蓄相同,在算出利息总额后,再按约定的支取利息次数平均分配。
例:某储户1997年7月1日存入1万元存本取息储蓄,定期三年,利率年息7.47%,约定每月取息一次,计算利息总额和每次支取利息额为:利息总额=10000×3(年)×7.47%=2241元。每次支取利息=2241÷36(月)=62.25元。欢迎到无忧财务
(一)预算编制不科学,导致预算执行审计不到位。目前,由于我国财政管理体制改革还不十分到位,财政预算在编制和执行中还存在一些问题,比如:预算编制缺乏科学依据,预算编制较粗放、内容不细化,有的专项资金不能细化到具体部门和项目;预算执行中指标追加现象严重,有的追加指标是原来预算编制指标的几倍甚至十几倍,且追加手续和审批程序不完备、不合法;有的部门和单位在“三公经费”支出方面普遍存在超预算、甚至是无预算安排支出现象,等等。按照现行审计法律法规规定,审计机关无权对财政预算编制情况进行审计,即使对预算执行情况进行的事后审计,也往往因为审计标准难以把握而无法对预算执行做出科学的判定。
(二)监管机制和制度不完善,导致审计对象和内容缺失,影响预算执行审计的完整性。其一,地方预算执行审计一般包括收入和支出两方面内容,但由于受审计行政管辖的强制划分的影响,往往造成财政收入方面内容不全的现象。比如:收入中25%部分的增值税和40%部分的企业所得税是由国税部门征收的,地方审计机关无权审计和核实,成为本级预算执行审计的盲区;其二,虽然非公有制经济的税收已成为地方财政收入的重要来源,但审计机关对非公有制经济的纳税情况无权进行审计,从而导致审计机关对预算收入不能做出全面完整的分析、评价;其三,由于受审计管辖权限划分以及审计力量与审计对象严重不匹配等因素影响,使得坐落在地方的像海关、银行、保险、大型国企等部门单位基本上长期处于政府审计监督的空白状态。因为这些部门单位属于审计署的审计监督对象,而审计署由于受人力、空间、成本等因素的制约,对这些基层审计对象往往是鞭长莫及,或者是无暇顾及,而地方审计机关对它们又无权审计。这些部门单位和地方政府的财政财务收支往往有着千丝万缕的联系,它们的财经违纪违规行为,无不影响着地方经济的持续稳定健康发展。
(三)审计人员素质、审计技术手段和审计层次等影响本级预算执行审计的质量和效率
1、人员素质亟待提升。预算执行审计涉及面广,专业性、政策性都很强,要求必须有一定专业知识、专门技能和实践经验丰富的审计人员来完成。但从某地方审计机关从业人员现状看,人员素质与审计任务极不匹配,主要表现在:一是人员年龄偏大,且年龄结构分布情况不合理。大部分人员年龄均在50岁以上,业务骨干年龄更大,基本均在5年左右的时间内相继退休,审计的后继梯队面临断档窘境;二是人员队伍知识结构、专业结构单一,原始学历普遍不高,第一学历为全日制院校本科以上学历人员更是凤毛麟角,绝大部分都是在职后续学历,专业背景基本上是财务会计,精通金融、工程、计算机、法律、审计等专业人员欠缺,与现代审计的发展不相适应。由于以上原因,大部分审计人员思维方式陈旧,传统审计观念根深蒂固,接受新知识、新技能的能力和创新意识不强,加之工作任务重,整天忙于审计业务工作,学习充电的时间相对较少,给学习新知识、推广应用审计新技能带来阻碍;三是受人员编制和退休年龄限制,高素质的年轻人才暂时进不来,年龄偏高已不适合做审计工作的人一时又出不去。即使能招录一部分年轻、有学历的一专多能的复合型人才,但他们审计实践经验欠缺,短时间内很难挑起审计工作的大梁。
2、审计技术手段落后。目前,就全国各行各业来看,信息化已是大势所趋,审计工作当然也不例外。预算执行审计所涉及的被审计对象,绝大多数都已使用电子计算机进行账务处理,其大部分会计核算资料以及制证、记账和编报等工作也都是通过计算机处理系统进行管理的,这些部门单位的计算机应用水平已经达到相当的高度,而且还在不断更新升级。反观基层审计机关,不但审计信息化意识淡薄,而且连最起码的基础设施配备也不到位,计算机审计人才极度缺乏。现有审计人员大多都是无师自通的财务出身,即所谓的“老会计”,他们对计算机知识知之甚少,况且也没有时间、精力和兴趣参加系统的计算机知识培训,日常审计工作中依然乐此不疲地运用手工操作进行简单查账,计算机审计方法运用得很少或者根本就不会用,有的甚至连文字录入、打印输出、排版、制表等最基本的办公操作都不掌握,审计信息化建设明显拖了预算执行审计工作的后腿。
3、审计层次不高。作为国家治理的重要工具和经济监督的必要手段,审计监督原本应是全方位和高层次的监督。但是,就目前地方预算执行审计实际情况来看,监督内容仍停留在执行财经纪律、完成纳税情况、保持预算收入的完整性、真实性、合法性等方面,对预算支出的合理性、效益性等最能体现审计监督层次的内容依然缺乏应有的监督和覆盖,“重收入、轻支出,重治标、轻治本,重堵截、轻防范,重真实、轻效益”的格局依然没有改变。尤其是在效益审计方面,审计人员缺乏应有的绩效审计观念,绩效审计制度依据缺失,绩效审计评价指标体系不健全,绩效审计人才短缺等,制约预算执行中效益审计工作的开展。
二、原因分析
(一)政府“需求”及管理的缺失,增加了预算执行审计工作难度。一是体制的弊端导致政府“需求”的扭曲。自20世纪90年代以来,我国“财权向上集中、事权向下转移”的体制,使得各级地方政府事权有余而财权不足。这样的财政体制使得地方政府仅应对上级的硬性配套就已捉襟见肘,加之在制定本级项目建设计划时又存在一定的随意性,有的甚至不认真考虑当年本级收入预算情况而强行安排一些临时性建设项目,这些原因迫使财政部门在政府行政首长点头或默许的情况下,习惯性的在收入丰年隐藏一部分收入,作为“过冬钱”,以备不时之需;二是地方各级人大对本级预算及其执行情况监督不到位引发管理的缺失。主要是指由于相关法律制度和审查监督机制以及工作程序、方法等不够完善,加之受监督人员业务水平以及外部环境的制约,往往导致地方人大对财政预算的审查监督流于形式;三是预算部门管理的缺失。有些部门提出的专项包罗万象;有的部门故意不编制采购预算,专搞临时性采购,以便摆脱政府采购控制;有的部门单位确定性项目故意漏报,专找机会搞临时追加。不规范行为林林总总,使得预算编制和执行失去了应有的约束性和严谨性。
(二)审计管理体制制约了预算执行审计力度。审计法规定,我国地方审计机关实行本级人民政府和上一级审计机关双重领导,特别强调“审计业务以上级审计机关领导为主”,至于有关审计机关身家性命的人、财、物的领导和管理则没有明确,实际都放在了地方政府手中。财政预算表面上看是财政部门的行为,但许多重大事项都是政府点头的,即所谓的“政府行为”,因此审计本级预算执行情况,与其说是审计财政部门,不如说是审计本级政府。同时,我们还应当看到,审计机关的领导班子成员都由当地政府任命,审计机关的审计经费经政府主要领导审批后,由财政部门具体安排和拨付,这种相互制约的关系使得审计机关既不敢得罪政府也不敢得罪财政部门,工作中往往存在不便审或不敢审、即便审出问题也不能揭示、即便揭示也不敢处理的情况,审计的独立性和执法力度受到巨大的影响。
三、改进对策
(一)修订完善有关审计监督工作的法律法规,不断拓展审计监督范围
1、赋予地方审计机关对本级预算编制进行事前、事中审计监督的权力。就是将审计切入点前移,对预算编制的科学性、合理性进行审计,彻底改变对于预算编制后的所有既成事实在预算执行中只有无奈接受和认可的现实。一是在财政预算编制完成并向本级人代会提请审查批准前,对预算编制的科学、合理性和细化程度等进行审查并提出审计意见,以有效约束预算过粗、待分解项目和数据过多,以及项目和单位不够具体、不能对应等行为;二是审查部门预算支出的定员定额标准是否科学、合理和符合实际,是否有违规安排“三公经费”和会议费行为,并重点加强对预算资金支出情况的跟踪审计,促进部门单位科学编制并严格执行预算,努力降低行政成本,提高资金使用效益。
2、赋予审计机关对非公有制经济组织和个人税款缴纳情况进行日常监督的权力,以保证本级预算执行审计内容的完整性和分析、评价的全面性。
3、适应新形势要求和地方审计人员期盼,实行简政放权。具体来说,就是科学整合审计资源,审计系统内部上下级审计机关之间重新划分审计管辖权。退一步说,最高审计机关应当认真研究,充分听取下级审计机关的意见,将自己管辖范围内、坐落在基层地方的,况且又鞭长莫及或者是无暇顾及,多年未进行审计的对象,下放或授权给地方基层审计机关审计,促进地方预算执行审计的全面完整。
(二)改革现行审计管理体制,完善审计组织管理方式
1、将全国地方各级审计机关纳入国家审计署垂直管理。即地方各级审计机关的机构设置、干部管理、人员编制和经费开支均由审计署垂直领导,确保地方审计机关审计执法真正独立于地方党委、政府之外,使地方本级预算执行审计实现真正意义上的“同级审”,最大限度地保障地方各级审计机关审计的独立性和权威性。
2、科学整合审计资源,完善审计组织管理方式,推行异地交叉审计。具体来说,就是由上一级审计机关统一组织下一级审计机关,突破地域管辖原则,对同一级别地方人民政府预算执行情况实行相互交叉审计。相互交叉审计,可在某种程度上规避问题披露难、问题审查难、处理受限制等弊端,能够较为真实地反映审计发现的问题,完整地报告审计结果,审计机关对其所属地方政府存在各种顾虑的问题也就迎刃而解,可以有效提高预算执行审计监督力度和效果。
(三)细化、完善审计内容,提高审计品位和层次
1、关注社会热点、难点问题。细化、完善本级预算执行审计内容,要重点抓住政府和人大关心、社会关注的热点问题,如政府投资的基础设施建设项目、民生资金和民生工程、资源环保工程、机关“三公经费”和会议费支出等,要跟踪资金的来龙去脉,揭示资金运行过程中存在的问题,分析原因和危害,力争把预算执行情况审深审透。
2、关注体制机制制度建设。在关注资金运行过程中存在的显性问题的基础上,还要注重从财政管理的本质出发,加大对国家财政预算管理制度改革措施执行情况的审计力度,从体制、机制、制度上揭示预算执行中存在的问题,分析存在问题的原因,提出有建设性的意见和建议,改变过去审计的深度不够,内容单一、理性分析层次较低,建设性作用不明显的问题,主动把审计工作融入到各级政府和人大的决策中去,凸显审计工作在地方经济决策中的地位和作用。
3、积极开展效益审计。随着社会公众更加关注财政资金使用的有效性,本级预算执行审计也应更新观念,与时俱进,在关注重点财政资金支出的真实、合法的基础上,积极探索并逐步开展效益审计。特别是在有关民生事项的审计上,更要重点关注财政资金使用过程中的损失浪费和效益低下问题,进一步提高本级预算执行审计的整体效能。
(四)加强审计队伍建设,不断提高审计人员整体素质
1、坚持高标准、严把进人关口,保证录用人员质量。对编制内空岗人员,按照公开、公平、择优的原则,坚持全部面向社会进行公开招考,真正引进一批高素质、复合型的审计人才。
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1.1相关工作调度人员的日常工作主要是查阅信息并做好相关记录,同时要兼顾平常的理性操作工作。在工作中所记录的数据信息都会重复查询翻阅,所以对数据精确性要求很高,一旦出现错误,就可能导致后面工作的重复错误。同时,大量的数据记录也给查询工作带来了很大的困难。
1.2统计及分析操作员在进行电力调度运行工作时要对电网情况了如指掌,这就需要调度员认真的进行数据统计和分析。而在数据采集的过程中一般采用的都是记流水账的方式进行人工记录,方式单一且易重复记录,不便于档案的调取。因而在巨大的工程量面前要做到数据信息完整准确的记录下来是很困难的,这时就需要一种新的智能统计信息方式来代替人工记录。
1.3故障处理当电网出现异常或事故时,要求调度员在最短时间的排除故障,避免更大的损失。这对操作员的水平要求较高,一旦掉以轻心就容易出现大状况影响电力的供应。但调度日志的计算机技术在电力调度运行中的应用分析文/邓正文李山子电力行业现如今面临着自动化和信息化的发展方向,计算机技术的应用能够满足电力调度运行中的需求,同时提高运行效率。本文阐述了计算机技术的应用背景,通过分析计算机技术在电力调度中的运行状况和作用,肯定了计算机技术的重大作用,同时对其发展前景做出了很好的展望。摘要记录则是调度操作员判断故障的重要依据,这种方式制约操作人员的事故处理能力。
2计算机技术的实际应用
2.1电力调度自动化系统随着科技日益发达,将GPRS运用到电力调度工作,能够保证在遇到紧急情况时终端能够接收故障信号,实现电力调度自动化。同时也对数据的采集分析、设备控制方面起到很大作用。现代化的数据传输能够在电力调度运行中进行数据的实时监控,保障电力运行状况更加合理清晰。
2.2变电站综合自动化技术变电站的综合自动化是在对各种应用功能整合之后用在变电站的二次设备上,使各设备的数据信息能够相互交换,能够监控整个系统并统一调节。
(1)建立数据库。建立一个可以对数据进行保存和处理等功能的数据库,由调度人员设置访问权限,实现数据的保密和共享,同时根据需求生成操作票,提高操作能力。
(2)数据共享。在开关设备的附近装上数据采集装置,联入数据库,能够实现资源的数据共享。数据共享能够使电力调度工作在处理过程中更加灵活,同时有助于处理事故。
2.3综合视频指挥调度系统综合视频指挥调度系统能够对调度终端、网络数据、报警显示终端、视频服务器等设备进行集中控制及管理。在进行集中调控工作时,各部分的视频场景都要调度,以便更好分析调度决策。
2.4安全稳定的控制技术
(1)安全稳定的控制技术在电力调度运行中的作用。电力调度工作作为电力系统正常运行的重要保证,很容易出现故障,因此在操作过程中调度人员的人生安全应当得到保证。安全稳定的控制技术在调度运行中发挥重大作用,增大系统运行的安全性,保障了调度员的人生安全,同时也保障了电力的正常供应。
(2)安全稳定控制技术的应用。保障电力安全运行要求在电力控制、分析、运行等方面进行严格的监测。其中广域测量系统在电网运行中能够检测到电力系统中电压负荷变化,通过无功备用容量、有功备用容量和静态稳定设备进行调整,在保障电力调度的安全稳定运行起到重要作用。
2.5电力市场化运营技术
(1)电力市场化运营技术的应用。电力市场化运营技术的应用在根本上是为了提高电力系统运营的安全、规范市场,同时改善和提高电能生产、传输、配送的安全性,促进经济效率的提高。但由于受限较多,目前国内此技术的应用还不普及,但电力市场化在很大程度上能够提高点电力企业的运营能力。
(2)调度员在电力市场化运营中的作用。电力市场化的运营在依靠先进技术的同时更取决于电力调度员的个人素质。电力调度员在电力市场运营中发挥着系统操作、交易执行和活动指挥的重大作用。因此,调度员的素质在一定程度上决定了交易的成功与否。在工作中养成公正的交易意识,努力提升自身专业水平,最大程度满意客户要求是一个优秀的电力调度员应具备的品质。调度员要不断升华自己,才能让企业在运营中实现利益最大化。
3计算机技术的应用前景
将计算机技术应用到电力调度运行可从评估、处理及统计三点来分析作用。计算机技术的应用可以全面进行数据评估,发现问题并提出解决方案。在方案确定之后可以根据具体情况进行事故处理,并记录下数据信息。在事故评估和处理之后要通过数据、报表的统计,分析讨论。因而在某阶段事故处理中,与其相关的软件会产生数据信息的变化,目的是和结论保持统一。计算机技术在电力调度运行中作用重大,有利于提高电力调度的效率,发展和应用前景十分乐观。
有关计算机软件工程的隐蔽原则一般是这样描述的:包含在模块内的信息对于无需这些信息的其他模块是不可存取的,即将不需要的信息都隐藏起来,只允许其他模块知道其本身所需的信息。
如果说最简单的就是最好的,那么计算机信息隐蔽性最强的就是最简单的。从方法学的总结到推广,从软件设计到软件实现,从手工开发到工具辅助,信息隐蔽原则无时无处不发挥着极有效的指导作用。
l计算机隐蔽原则与其他原则的统一
1.1方法学都基于软件工程基本原则
基本原则是行为所依据的法则和规范。无论什么方法学从知识工程角度来说,都是运用软件工程方法学基本原则的规则、策略及工具的集合。其中抽象原则是最重要的,它给出软件工程问题求解全过程的最基本原则,其他原则是对抽象原则的补充。
指导如何抽象的基本原则大体上可以分为体系规范原则和模块规范原则两类。前者是规范整体解题思路及解得验证,包括形式化原则、分割原则、层次原则、概念完整性原则、完备性原则;后者则是与子问题有关的原则,包括隐蔽原则、局部化原则、逻辑独立性原则。面向对象的“关系”抽象较多受前者规范,“对象”抽象较多受后者规范。
1.2基本原则间的相互关联
虽然可以做“体系规范”和“模块规范”的大体分类,但基本原则之间并不是无关的,而是整体与局部间的相互制约,形成一个统一体。
要求将信息最大限度地隐蔽在计算机模块内的隐蔽原则,使模块内部信息封装化、模块的外部形象黑盒化,与外部的关系最少,所以使满足体系抽象原则的抽象过程和验证工作简单化,同时也很容易满足模块规范的其他原则,如局部化原则和逻辑独立性原则。
例如将具有多重关联的多个数据库表的条件组合查询,
由一个驻在服务器端的存储过程来统一完成。客户端用户可以在同一个窗口上对数十项多层交叉的查询条件任意选择组合,将选定条件送给相应存储过程。从外部来看,存储过程的任务极为单纯,即根据指定条件找出所有符合条件的记录,将结果写到一个有共享结构的工作表中,然后把查询正常与否的消息通报给客户端的调用程序。该程序接到正常查询结束消息后,到指定暂时存放查询结果的工作表中,按一定格式取出结果并报告给用户。
我认为,这是一个全面符合软件工程基本原则的设计典范,而其关键技术是信息隐蔽设计。首先是遵循隐蔽原则将具有复杂关系结构的多个数据库表的操作和库表结构封装在一起,实现了完全的信息隐蔽。由于高度信息隐蔽的实现使这一组相关库表的所有多层交叉组合结构有可能在一个对象中完成,高度满足了局部化原则。由于它的功能单纯、明确,数据库表间接口通过对相应存储过程传递参数来完成,属于内聚性最强的功能内聚和耦合性最弱的数据耦合,因而具有很好的逻辑独立性。
不难想象,几十项查询条件的组合,查询结果显示方式达三四十种是很正常的。由于在局部化、功能独立化原则下应用对象只是抽象成一个超类窗口对象,在信息隐蔽设计支持下,这三四十种结果显示功能可以全部相互独立地挂在查询父窗口下,自然地满足了分割原则、层次原则、概念完整性原则等体系规范原则。
2信息隐蔽性设计的目的和优越性
2.1目的
探讨信息隐蔽性设计的目的是:分析将信息隐蔽起来有什么好处,以便使问题求解简单化。
2.1.1好理解
一般的复杂问题有两个特征,一是解题要参照的接口太多、太复杂,二是解题的方法太复杂。那么要想使之简化,无非是从问题接口和问题解法上人手。将复杂的接口信息与复杂算法隐蔽起来,剩下的自然是简单的。换句话说就是实现对象的外部数据结构与算法的封装。
需要知道的东西越少越好理解。在软件工程中,理解是最繁重的工作之一。开发过程中从分析人员对用户需求的理解,到设计人员对需求规格的理解,直至编程人员对软件设计的理解,是一个理解传递的过程。每一级开发人员的目的都应是将经过自己加工后的、更简单的抽象结果更抽象、更好理解。因此好的设计人员就是经其加工后传给下级开发人员的设计最容易理解,即给出的问题定义越简单、接口越少越好。
2.1.2好实现
有时好理解却不好实现,即实现算法复杂。但是,如果把复杂算法做成一个封装的模块对象,使实现者只需知道模块的作用和使用方法就可以得到所期待的输出结果,而无须知道模块内部的具体实现,因此实现的问题就可以得到简化。
2.1.3好验证
复杂问题也不好验证。有些设计看起来好理解,也不难实现,但验证起来却很难。例如如果设计了相当多的功能热键用户接口。对于输入数据窗口和数据项较多的应用程序,测试起来十分困难。多个功能热键、多种激活方式、多个输入数据窗口和数据项之间前后控制跳转,这些都是黑盒测试的出发点,而每个控制节点都以2以上的指数方式递增着测试用例数目。即使一般复杂的应用,其测试用例也超过200类。
由于采用了这种多控制、多转移的复杂输入方式设计,算法复杂是不可避免的。简化的办法还是信息隐蔽性设计,将每个热键的多种激活方式触发的内部处理都写成公共对象且封装起来,供各应用程序继承调用。显然这种隐蔽技术直接简化了理解和实现。由于公共父类对象已经做过全面集中测试,下层程序继承后的有关测试绝大部分可以“免检”,所以间接简化了验证,达到“好验证”的目的。
2.1.4好重用
好验证的设计方法是把算法复杂的对象泛化为超类对象,进行集中实现和集中测试,使多个下层子类共享父类的实现和测试,所以它也是一种重用方案。好重用往往是好理解、好实现、好验证的必然结果。不过它是从更高层次上审视信息隐蔽性的目的。
2.2优越性
由于信息隐蔽性设计重用性高,因此可以大大降低开发和维护成本。具体可以从两方面来看其优越性。
1)由于将复杂内容都隐蔽到公共超类之中,可以集中优势兵力对公共超类对象统一进行设计攻关、设计优化和代码优化及测试和修改,所以不仅利于保证设计和实现的正确性,而且利于提高可维护性、保证数据安全性。总之,有利于从整体上保证软件的基本质量,降低维护成本。
2)由于简化了编程难度,避免了重复劳动,降低了对程序员技术经验水平的要求,减少了设计说明和理解交流及编辑的工作量,因而利于减少开发成本。
倘若前述的软件设计不是采用信息隐蔽性设计,倘若我们只有对复杂的库表结构了如指掌之后才能进行多层交叉组合查询程序的实现,这不仅将需要许多时间理解库表结构,还需要构筑同样的数据库,录入能体现复杂数据关系的各种测试数据。由于数据关系映射着应用对象的关系,为此我们还必须了解满足各种组合查询的数据与应用业务处理间的对应关系,因为稍有理解偏差,取出的用于统计的数据就会全面失去意义。所以信息隐蔽性设计对于大型软件开发,特别是分式的异地开发,是不可或缺的。
实际上,前述软件设计提供给我们的是与复杂数据库结构封装在一起的组合查询存储过程,只是一个桩程序。在我们开发客户端组合查询程序时,它完全是个黑盒子,甚至没有放到服务器端。但是,它使得组合查询程序只剩下输入数据检验这一单纯功能了。
3信息隐蔽性设计的基本思路与实践
信息隐蔽是个原则而不是方法,按此原则设计的系统具有信息隐蔽性,这是设计优化的一种表现。结构化方法和面向对象方法都追求信息隐蔽性,并且各自具有一套抽象与实现的思路与方法。在此,我们尝试归纳一下不拘泥于方法学的有关设计思路与方法。
3.1哪些场合应考虑隐蔽性设计
总的来说,凡是可以用信息隐蔽性设计、使复杂问题简单化的场合,都应该采用此设计。
首先,可以对共同事件、共同处理采用隐蔽性设计。因为重复是问题复杂化的一个重要原因。例如“输入数据检验”、“退出事件”、“打开事件”、“打印处理”、“热键的转移控制”、“系统信息输出处理”等,甚至对打印报表的“制表时间与页号编辑”功能的共同处理。
其次,可以对接口和环境采用隐蔽性设计。因为接口也是问题复杂化的重要原因之一。例如,可将静态数据库表及其查询操作隐蔽起来,将复杂关系表及其存取操作隐蔽起来,甚至可以将所有数据库都隐蔽起来,使低级开发人员根本不必意识数据库的存在,以及将特殊输入输出装置接口处理隐蔽起来,将与其他系统的接口处理隐蔽起来等。
此外,还可以把复杂的算法、概念隐蔽起来,也可以把用户没有权限的功能隐蔽起来,以保证数据的安全性。
3.2信息隐蔽的实现方法.
我们可以把实现信息隐蔽的物理范围称为隐蔽黑盒。信息隐蔽实现方法实际上就是隐蔽黑盒的实现方法与调用方法。隐蔽黑盒一般可以用函数、存储过程、超类对象、语句系列来实现。使用隐蔽黑盒时,可以用函数、存储过程调用、祖先继承及程序段复制等相应办法来引用。
3.2.1服务器端的隐蔽黑盒设计技术
我们使用触发器来实现对一些数据库超类表(如流水号表)或共同表操作(如表头信息写操作)的盒化。触发器是通过将实现方法与调用方法封装在一起,把调用方法也隐蔽起来,是最彻底的隐蔽黑盒。这除了使复杂问题简单化以外,还有利于数据库的安全。因为再严密的客户端操作也无法完全排除网络带来的不安全因素的影响。而随着网络支持性价比的提高,把数据库相关操作集中在服务器端,客户端只负责输入数据的正确性检查和结果数据的处理,这显然是一种既讲效率又能保证数据库数据安全体系结构的方法,是“胖服务器瘦客户机”发展方向的必然取舍。
3.2.2静态表的隐蔽黑盒设计
从信息隐蔽的角度看程序中分离出去的静态表,对程序来说也是一个隐蔽黑盒,它实现了程序中存在变因的控制数据或开关数据对程序的隐蔽(隔离)。静态表放在服务器端,便于共享和维护。同时,我们用逻辑控制静态表解决了面向不同应用对象动态组合应用功能这个难题,把没有权限的那一部分功能对用户隐蔽了起来。
总之,隐藏黑盒就是重用单元,重用单元越多软件开发越简单,与数据库有关的隐蔽黑盒放在服务器端要比放在客户端好处更多,因此隐藏黑盒有着广阔的重用前景。
参考文献
2、FlexRay总线时间调度
根据样例飞行控制计算机的内部总线FlexRay通信协议可知,内部总线通信时间为5ms,每个时隙为50μs,FlexRay总线最大帧长为127字[7]。本设计中1553B帧长度最大为54个字节,频率最高为100Hz,故使用上述FlexRay总线通信协议能够符合1553B总线通信要求。本设计中,1553B传感器数据的频率为50Hz和100Hz,而FlexRay总线通信频率为200Hz,内部总线通信速率高于外部传感器速率。故1553B板卡在内部总线通信过程中,当有传感器数据更新时,FlexRay总线传输最新的数据;而当没有数据更新时,FlexRay总线传输当前的传感器数据。为保证数据的完整性及减少占用总线时隙数量,本设计共使用总线三个时隙,每个时隙具体传输内容如表4所示,时隙2、7、15传输内容分别为惯导传感器无线电高度传感器和大气数据机的数据,数据帧大小分别为54字节、32字节、12字节。
3、1553B通信单元软件设计
3.1驱动软件的IP核封装与实现
在嵌入式FPGAEDK设计中,为了简化用户开发难度,Xilinx公司提供了一个封装了的接口,即IPIF(IPinterface,IP接口)作为介于PLB总线与用户逻辑模块之间的接口缓冲[8]。IPIF将PLB总线操作封装起来,而留给用户一个逻辑接口。本文软件设计采用模块化设计思想。其设计步骤如下:首先,将每个硬件模块对应编写一个驱动软件程序;其次,将相应驱动软件封装成通用IP核;最后,将IP核挂载到PowerPC内部总线PLB上。模块之间的通信主要通过PLB总线和OPB总线实现,系统中各模块通过这两种总线连接至PowerPC内核上,而PowerPC通过内部总线读写机制实现对各个模块的读写与控制。如图4所示为1553B通信单元的硬件平台总体架构图,主要由PowerPC内核、1553BIP核、FlexRay总线对应GPIOIP核集合、串口IP核、BRAM模块IP核及相应的中断控制IP核组成。
3.21553B总线接口驱动软件设计
如图5所示为1553B总线接口IP核结构图,整个驱动分为三个模块:总线读写模块,初始化模块和数据缓存模块。系统上电,该IP核激活,进行总线初始化操作,发送初始化完成信号并查询PLB读写信号,等待PowerPC405的读写操作。当读控制信号使能时,PowerPC405读取数据缓冲区中的数据;当写控制信号使能时,总线读写模块将数据缓冲区中的数据发送至总线上。
3.31553B通信算法设计
1553B通信单元的调度主要由外部1553B总线的数据接收,内部FlexRay总线的数据通信组成。本设计采用模块化设计,将系统功能划分为顶层应用和底层数据通信。底层数据通信主要包括外部数据流通信及内部数据流通信,外部数据流通信主要由1553BIP核实现,内部总线也由FlexRay驱动程序实现数据通信;而内核PowerPC主要实现顶层应用,即数据调度及总线故障切换功能的实现。如图6所示为节点通信程序流程图,系统上电后,首先对FlexRay总线及1553B总线节点进行相应的初始化,进而查询1553B对应FIFO满输出引脚,当接收到数据时,节点读取FIFO内容,并写入相应的总线发送缓冲区中。进而查询MFR4310的中断引脚信号,当发送中断有效时,执行发送中断子程序,将接收到1553B总线数据通过1553B总线发送出去;当接收中断有效时,执行接收中断子程序,通信节点接收CPU发送来的控制信号。系统完成数据调度后,进而进行总线故障检测。由于1553B总线的基本周期为10ms,故本设计中总线检测周期为10ms。当定时器的10ms定时时间到,总线进行一次总线检测。当接收到总线切换指令,通信单元进行总线切换,并更新总线状态;进而判断是否接受到传感器的1553B总线应答信号,如果有,将总线故障计数清零,倘若没有,将故障计数加1,当故障计数大于6,进行总线切换,并更新总线状态。
4、总线网络通信测试与结果分析
(1)FlexRay总线测试结果将FlexRay通信周期设置为5ms,静态时隙长度为50μs,将CPU板卡与1553B板卡进行通信实验,从总线上读出输出波形。FlexRay总线通信时,在总线上截取的波形如图7所示,从图中可以看出通信周期为5ms,与预设值一致。如图8所示为一个周期时隙输出波形,时隙2、7、15传输传感器数据。由图8可知,时隙2与时隙7相差250μs,时隙7与时隙15相差350μs,与预设值一致。FlexRay总线通信6小时,进而进行连续总线数据传输测试,经过6个小时的总线测试结果如表5所示,通信过程中,丢帧、错帧计数均为0,表明1553B通信单元FlexRay总线设计正确,可以满足飞行控制计算机通信的基本要求。(2)1553B总线测试结果由前面可知,1553B数据通信周期为10ms,即100Hz。如图9~12分别为1553B通信单元与CPU单元模拟大气数据机传感器数据帧发送数据8字节,进行通信2小时、4小时、6小时、10小时的通信仿真图。其通信帧数分别为719999,1439998,2160023,3599991。期间在2小时~4小时,4小时~6小时,6小时~10小时通信期间,丢帧数分别为1,1,0,合计丢帧率约为5.56×10-7,符合飞行控制计算机通信要求。(3)测试结论以上实验结果表明,1553B通信单元的各个模块通信正常,与飞行控制计算机CPU板卡通信正常,能够符合飞行控制计算机的通信要求。