工业网范文10篇

时间:2023-03-16 07:38:16

工业网

工业网范文篇1

关键词以太网CSMA/CD模型延时

随着计算机、通信、网络等信息技术的发展,现场总线的出现适应了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的方向;但是现场总线技术在其发展过程中存在许多不足,由于以太网在MAC(MediaAccessControl)层采用CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)的媒体访问机制,各节点采用P-坚持二进制指数后退算法处理冲突,因此具有通信延时不确定的缺陷,成为它在工业实时控制应用中的主要障碍。因此本文针对目前应用最广泛的以太网技术,通过分析其MAC子层的CSMA/CD协议模型,考虑实际各节点的之间的差异性,建立相应的数学模型,并对其进行了数学分析。

1协议模型

由于ISO/OSI对通信协议模型底三层的网络拓扑、传输介质、MAC方式等都已有明确的定义,因此网络控制系统参照ISO/OSI模型,结合实际控制系统的需要进行了一定的简化。

从信息发送数据到信息接收之间的全部通信延时,称为端到端的通信延时。主要包括下面几个因素:①排队延时:从信息进入排队队列,到此信息获取通信网络所需的时间。②发送延时:从信息的第一个字节开始发送到信息最后一个字节发送结束所需的时间。③传输延时:信息在现场设备间传输所需的时间。在本文中用,,分别表示排队延时,发送延时,传输延时。

一般而言,随不同的MAC子层协议变化较大,各网络控制系统的时间延时也主要表现在MAC子层的排队延时上,而其他的延时时间由网络本身的硬件和软件决定,其值为确定的[1]。因此分析出影响排队延时的因素,通过减小必将有利于提高整个网络控制系统的传输性能。

2数学模型分析

由于信道的传输延时,所以CSMA/CD方式仍然存在冲突的可能。在一次冲突之后,时间被分成离散得时槽,其长度等于最差情况下在以太介质上往返传播所需要的时间。为了达到以太介质所允许的最长路径,时槽的长度被设置为512位时间,即。若tn时刻A节点检测到信道空闲发送数据,见图1,但是要经过一个信道传输延时τ才能被B节点检测到,所以B节点在t1时刻完全可能因为检测不到信道载波而发送数据。这种情况冲突就必然产生了,也就产生了争用期,即排队延时。分析整个冲突过程就可以导出争用期的大小。

图1显示了两种极端的情况。左图是A、B节点同时发送数据,在t1两节点都检测到冲突,同时停止数据发送和各自发送一个周期为Ti的加强干扰信号,(实际中,强化干扰周期,由系统设定)t2时刻各自传送到对方。争用期等于。图中右图是A节点在t4时发送数据,在一个信道传输延时τ后的t5,B节点刚好发送数据,又马上检测到A节点数据的冲突,即时停止数据发送,并且发送一个周期为Ti的加强干扰信号,t6传送到A节点。A节点停止发送数据也发送一个周期为Ti的加强干扰信号。t7传送到B节点,并延续到t8,争用期等于。显然,最大争用期等于,最小争用期为。

3数学模型建立

3.1一次争用期的平均时间

假设各节点数据帧到达过程服从Poisson分布,其到达率用表示。由排队论可知,Poisson分布的数据帧到达时间的间隔服从负指数分布,其概率密度函数为:

(1)

设为最先发生冲突的两个数据帧开始发送的时间差,则在时间间隔内有数据帧到达的概率为:

(2)

Z的分布函数为:

(3)

则Z的平均值(期望)

(4)

则信道的一次争用期T可表示为:

(5)

3.2争用期的平均个数

当节点发送数据不成功时,就出现一个争用期,实际的状况是若干个争用期后跟着一个成功的发送,为了保证系统的稳定性,一般对数据帧发送次数进行一定的限制,当重发次数超过16次后就不再重发,而放弃此数据帧。

假设W为某个节点的数据帧发送的成功概率;网络系统为均匀状态,节点发送的概率均为p,节点个数为N,某个节点的数据帧发送成功概率为:

(6)

当有N个节点时,要使得每个节点成功发送数据帧的概率最大,此时,所以某个节点最大成功发送概率是:

(7)

当时,,实际上,只要有十几个节点,W就接近于0.368这个极限值了。这点从下面表1的具体数值计算中即可看出。

表1N和W的对应值

8163264128256

0.3930.3800.3740.3710.3690.369

当节点发送数据不成功时,就出现一个争用期,所以一个争用期出现的概率为1-W,实际的状况是若干个争用期后跟着一个成功的发送,所以出现n个争用期后跟着一个成功发送的概率U为:

(8)

所以争用期的平均个数

(9)

把代入(9)式可计算得争用期的平均个数

(10)

所以由(5)、(10)两式得争用期的平均时间为:

(11)

定义数据帧的定长为L字节,网络线路的容量为Cmb/s,则发送一帧数据所用的时间

(12)

则网络的吞吐率为

(13)

4仿真与结论

下面以网络线路的容量C为10mb/s的以太网,传输延时是64字节的时槽时间2τ为51.2μS,干扰周期,网络延时的不确定性是由于数据帧的到达率不确定性决定的,不妨假设在某一时刻数据帧的到达率为,用Mathlab对式(7)-(13)进行仿真得如下数据和仿真:

表2网络传送延时、排队延时、吞吐量对应表

此表表明在数据帧长一定的情况下,数据帧越长,传送延时就越大,当数据帧长度超过128B时,传送延时在总延时里占主导地位;从表格的第二行和第三行可以看出,在帧长度一定的情况下,增加网络的带宽,则会大大的降低网络的吞吐量。但现实的许多关于网络硬件的研究工作都要增大带宽,上面的公式和表格数据显示,用这种方式实现的以太网可能并不是适合这些应用的最佳系统。另外可以看出,数据帧越长,网络的吞吐率就越高。

图2帧长与节点数对网络吞吐率的影响

从图2可以看出,网络的吞吐率随着节点数的增加而减小,但当发送数据帧的节点数超过64时,网络的吞吐率几乎处于平稳状态;数据帧越长,网络的吞吐率就越大。

工业以太网对数据的实时性要求较高,从文中数据帧发送延时公式可知欲减少延时,可通过减少数据帧的长度;如果通过减小数据帧的长度来减小网络延时,那么从表2和图2可以看出这将导致系统的吞吐率降低,所以在满足一定的吞吐率的条件下,可尽量减少数据帧长,这对提高网络控制系统的性能具有重大意义。

参考文献

[1]郭敏强王树青基于模型的网络控制系统传输特性分析仪器仪表学报2003.24(5):453-456

[2]李文中李春洪叶保留计算机网络[M]清华大学出版社2006.4

[3]WalshGC,HongYe,BushnellL.Stabilityanalysisof

networkedcontrolsystems.AmericanControlConference,2004,4:2876~2880

[4]ZhangWei,BranickyMS,PhillipsS.M.Stabilityof

networkedcontrolsystems.IEEEControlSystemsMagazine,2001,21(1):84-99

[5]LEEYS,MOONYS,KWONWH,etal.DelayDependentRobustControlforUncertainSystemswithaState-delay[J].Automatic,2004,42(1):265-272

[6]刘晓明,宋铁成,沈连丰,基于CSMA/CD的教学试验设计与实现电气电子教学学报2004,26(4):28-32

工业网范文篇2

关键词:5G网络;工业;互联网;安全问题;探析

工业生产过程中借助互联网并将其运用在实际生产过程中的操作较为复杂,不同的工业环节需要不同的数据支持,需要进行针对性数据传输,借助实际需求进行对应的处理工作。因工业存在差异性,所需的网络数据支持也存在差异性,这就需要网络技术在实际的工作中提供更具有靶向性的特点,例如在工业管理工作的实际使用中,需要数据具备延时性特点,但是工业生产的各个环节中则必须要求数据与生产步骤一致[1]。工业生产以及工业管理工作的一些特殊的工作项目还可能需要较高的功率才能确保运行顺畅,以满足后续工序的进行,而可能也有一些工业操作过程中必须要求低功率才能满足后续工序的进度,这样的生产现状均需要实现网络环境高度可控性操作。

1我国5G网络技术对工业互联网的影响

工业互联网的概念最初是由发达国家的电器公司在二十一世纪初期提出,是一种未来借助设备、网络互联网以及大数据相互结合以此来带动更加先进的设备并获取更为优质和更佳完善的服务[2]。5G网络具备更高的速率、更高的可靠性以及较低的延时性以及海量连接性等特点,可作为工业互联网的基础性网络设置,为工业互联网实际运行典型坚实的工作基础。虽然5G网络还未广泛普及应用,但是我国华为、小米等主流通讯设备制造商在研发5G网络技术的过程中,都已经同垂直行业展开积极合作,通过端口到端口的无线网络技术在工业互联网中已经进行试水。

25G网络技术在国内工业互联网中的应用情况概述

2.15G网络技术的切片操作应用

随着5G网络技术的出现和应用,工业互联网应用要求得到更好的满足。5G网络技术要求传输数据的过程中必须切片,简单讲就是将互联网数据传输时间精确进行分割,当前我国5G网络技术已经能够到达毫秒切片,这就为5G网络技术在工业互联网中的应用打下了良好基础。工业行业运营发展过程中需要对网络传输速率进行控制时,使用5G网络技术就按照工业运营发展的实际需求去对时延效能进行灵活控制,使其能够同工业行业经营发展流程精确进行匹配[3]。

2.25G网络技术的移动边缘操作应用

5G网络技术的移动边缘操作,能够根据工业互联网的具体需求,在网络环境中出现数据传输情况时,移动边缘操作在网络中可以更加及时展开数据运算处理,不需要将网络中相关数据再传输到网络计算终端模块中。这项操作可有效满足了工业互联网庞大数据需要及时计算的相关要求。5G网络技术的移动边缘操作应用到工业互联网中,能够充分体现出5G网络技术高速便捷的突出优势,能够有效提高工业数据的处理效率,保证工业行业经验发展过程中各项指令能够迅速执行,无需等待。5G网络技术的移动边缘操作还能有效节省工业数据对网络环境资源的占用率,随时产生的数据能够随时得到处理,工业行业互联网的运营能力得到极大提高[4-5]。

35G网络中工业互联网安全问题分析

在监测5G网络技术使用环境的过程中,发现工业互联网中存在很多安全问题。5G网络技术支持下,工业行业的生产和管理过程中,因为工业互联网敞开性原因,极易发生被黑客攻击、侵入网络病毒、恶意代码、非法的网络访问等问题,从而破坏相关数据文件。

3.1数据安全分析

工业互联网应用5G网络技术,因为数据文件传授效率的提高,在同一个时间段中相关数据的处理数量得到明显增加。数据和数据之间通过5G网络技术可以快速进行双向传输、交叉传输和多维传输等,这就增加了数据安全保护工作的难度。庞大繁杂的工业数据,因为类型等存在较大差异性,普通的网络保护措施已经很难有针对性对某些数据进行保护[6]。特别是延时情况下的边缘计算操作,工业数据无法到达数据处理中心,只是跟随数据传输完成了表面的处理,这个过程中,工业互联网为执行边缘计算命令,数据系统的安全保护程序作用就会弱化,而且这种操作部署必然会导致工业互联网受到安全攻击。

3.2控制安全分析

工业生产过程中生产体系的控制要求极为严格,针对工业生产的对应流程中,为了能够将工业互联网的对应资源集中使用于生产工作的各个流程中,就需要削弱对应的网络控制性能,比如在一些特定信息的传输过程中需要降低网络安全协议的网络传输带宽数据,减缩网络数据加密程序的宽带使用占比等等,当然这些数据被缩减后也将对工业互联网的安全使用情况造成直接影响。工业企业的生产环节中对于控制操作的工作极为多见,那么借助5G网络的切片技术对生产环节中各个数据进行深度分析,并进行精确的划分,这样的情况下能够在不同的工业互联网切片中自动构成一种相互隔离的地带,这样的设定在某种意义上而言的确可以减少风险因素的危害或者影响力度,比如一旦遇到某恶意程度针对工业互联网环境进行无端破坏或者恶意入侵时,只能够对其中的一个网络切片产生危害或者对应的影响,而不会危害其他切片。但是在实际的工业互联网检测管理工作中发现某些恶意攻击程序针对某个网络切片的攻击过程中会将这个切片作为入侵中心并且会对其他的切片发起再次的入侵指令,造成工业互联网环境被大面积损坏,造成整个工业互联网控制体系不能顺利运行。

3.3应用安全分析

5G网络技术具有强度的数据服务功能,能够较好兼容工业互联网所使用的相关软件系统。这就要求5G网络技术具备较好的开放性,但是这就给工业互联网安全埋下了隐患。5G网络技术的网络敞口中,在为工业数据提供较为快速便捷的传输通道的同时端口开放过程中也会遭受到外部网络带来的干扰。5G网络技术把访问权利放给工业行业相关部门后,在外界网络同工业互联网的连接过程当中,无法避免的会接触的网络风险因素,如非法程序等。5G网络技术的端口传输协议如果不够严谨,某些非法程序就会侵入工业互联网中。这种5G网络技术的安全漏洞问题,会导致工业互联网遭受入侵,篡改工业经验管理成效,同时还会泄漏工业行业的相关敏感信息,致使其无法正常工业作业,工业行业就会遭受巨大损失。

4提升5G网络在工业互联网安全的有效措施

4.1完善现有工业用户的安全使用机制

工业互联网的实际安全管理工作完善期间,必须综合考虑工业用户的核心地位,完善5G网络的安全管理机制,并且建立对应的安全管理体系。在5G网络环境的大背景下,受数据传输等环节的实际要求,网络环境处于开放状态是不可避免的。工业互联网的安全管理机制的实际操作中能够借助用户的身份认证途径在5G网络环境中设定对应的验证程度[7-8]。5G网络技术在整个工业生产以及对应的管理工作中能够将身份验证管理程度以及网络系统的管理程序进行有机结合和有效的兼容,不论是什么数据进行传输或者使用者进行访问时,系统针对数据进行对应处理的前提是对用户身份进行对应的分析和验证,如果验证结束后发现该用户访问或者查询的数据并无对应的访问权限,也就是说该用户的身份验证参数无法与对应的数据相匹配时,工业互联网体系将会拒绝该用户的相关指令,自动拒绝该访问信息,并将这个无法认证用户身份信息的数据进行有效的阻隔[9-10]。设定的安全管理系统明确规定只有工业企业对应授权的互联网管理人员具备相应的权限,依照实际的要求对阻隔的数据信息进行对应审核。如果是无意中操作的一些无伤害性指令划归至常规数据中,而对于一些具备权限访问条件但是并未获得对应权限的人员可进行对应流程进行人工授权,以此获取对应的权限,而对于一些未经过工业互联网管理人员同意私自或者有意识的入侵系统数据的指令将被划归至风险档案中对其进行对应的安全处理[11-12]。

4.2完善现有5G网络部署的安全机制建设

工业互联网作为一个具备综合特性的大的网络环境背景,针对不同的职能和不同的工作性质需给予对应的授权管理工作,针对网络衔接过程中需要综合分析工业互联网的容量以及兼容等性能特点[13]。工业互联网在实际运行中为了确保各环节的正常运行,需扩充对应的网络站点以满足发展需求,在网络站点的具体部署工作中需要面对各个网络系统的工作现状需求,做好互相兼容并能及时进行沟通。5G网络的技术性能非常强大,不仅仅具备4G网络所有的有点,满足不同的应用需求,还能够在安全机制建立期间发挥5G网络的也有的优势。不同网络系统兼容产生的端口上能够以加密技术提升网络安全管理效果,数据传输时必须经过网络敞口,规避和预防网络使用时借助漏洞窃取或者篡改数据的危险事件[14]。

4.3强化网络安全协议认证监管工作

工业网范文篇3

论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点,并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势,并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。

传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础,随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高,工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同,工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网(Ethernet)技术支持几乎所有的网络协议,所以在数据信息网络中得到广泛应用,具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。

一、工业以太网技术的特点

以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显:

(一)Ethernet是全开放、全数字化的网络,遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。

(二)以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络。

(三)软硬件成本低廉,由于以太网技术已经非常成熟,支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。

(四)通信速率高,随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高,对信息量的需求也越来越大,有时甚至需要音频、视频数据的传输,目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技术也逐渐成熟,10G以太网也正在研究,其速率比目前的现场总线快很多。

(五)可持续发展潜力大,在这信息瞬息万变的时代,企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络,信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。

二、工业以太网在控制领域应用现状

工业以太网与现场总线相比,它能提供一个开放的标准,是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成,解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题,但从目前的发展看,工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。

(一)混合Ethernet/Fieldbus的网络结构

这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展,并尽可能的和其他网络形式走向融合,但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的,在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟,而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求,实现真正的全分布式系统。因此,在企业信息层采用以太网,而在底层设备级采用现场总线,通过通信控制器实现两者的信息交换。

(二)专用工业以太控制网络

如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一,也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb,是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统,同时具有广泛的兼容性,可兼容第三方自动化控制产品,提出“网络就是控制器”的观点,是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次,使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合,实质上是一个单层的扁平结构,其良好的可扩展性和互连性,使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。

(三)基于Web的网络监控平台

嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。

三、以太网交换技术的发展趋势

以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面:

(一)工业以太网与现场总线相结合

工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。

(二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋

随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。

参考文献:

[1]徐皑冬,王宏,杨志家.基于以太网的工业控制网络[J].信息与控制,2000年4月,第29卷,第2期

工业网范文篇4

以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显:

(一)Ethernet是全开放、全数字化的网络,遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。

(二)以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络。

(三)软硬件成本低廉,由于以太网技术已经非常成熟,支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。

(四)通信速率高,随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高,对信息量的需求也越来越大,有时甚至需要音频、视频数据的传输,目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技术也逐渐成熟,10G以太网也正在研究,其速率比目前的现场总线快很多。

(五)可持续发展潜力大,在这信息瞬息万变的时代,企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络,信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。

二、工业以太网在控制领域应用现状

工业以太网与现场总线相比,它能提供一个开放的标准,是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成,解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题,但从目前的发展看,工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。

(一)混合Ethernet/Fieldbus的网络结构

这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展,并尽可能的和其他网络形式走向融合,但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的,在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟,而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求,实现真正的全分布式系统。因此,在企业信息层采用以太网,而在底层设备级采用现场总线,通过通信控制器实现两者的信息交换。

(二)专用工业以太控制网络

如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一,也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb,是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统,同时具有广泛的兼容性,可兼容第三方自动化控制产品,提出“网络就是控制器”的观点,是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次,使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合,实质上是一个单层的扁平结构,其良好的可扩展性和互连性,使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。

(三)基于Web的网络监控平台

嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。

三、以太网交换技术的发展趋势

以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面:

(一)工业以太网与现场总线相结合

工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。

(二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋

随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。

工业网范文篇5

城区都市型工业及其网络体系的发展、构建在我国目前正处于起步阶段,上海等城市近年大力发展都市型工业,南宁市新城区也在积极创建都市型工业网络体系。在此背景下,对城区都市型工业网进行一些经验总结及相关理论探讨,具有现实指导意义。

一、构筑城区都市型工业网的动因及其形成机理

(一)构筑城区都市型工业网的动因

都市型工业并非到现在才出现,它伴随城市的形成而产生,但过去其发展往往是自发性的、无序的,在没有统一规划的控制和引导下,其分布会比较凌乱,甚至“遍地开花”。这种自发、无序状况,既不利于都市型工业形成规模,也不利于城市形象的提升。自发、无序的都市型工业发展到一定时候,还会成为城市进一步发展的不利因素。当老城市发展到一定时期,或者新城市在建设过程中,加强对都市型工业的市场行为的政府引导就显得特别重要。而创建城区都市型工业网,则是政府引导的重要手段及路径,是都市型工业健康快速成长的重要举措。

(二)城区都市型工业网的形成机理

城区都市型工业网是指依托城市中某一城区而建立起来的都市型工业产业网络体系。其经济形态表现为:城区都市型工业之间以及同上、下游产业之间存在一个互补共生、共存共荣的产业网络;并且,在空间分布上,还会有一批关联产业组织集聚在一定地域范围内,形成密集度高的“蜘蛛网”——企业集群。它具有区域性、局部性、连续性、开放性、集聚性等特征。区域性是指城区都市型工业网是建立在城市中某一特定城区的地域范围之内的;局部性是指城区都市型工业网并非完整的或自成体系的,它仅是整个城市都市型工业网在各城区分布中的一个组成部分,如食品制造业就有可能分布在城市的各个城区;连续性是指城区都市型工业网并非在时间上与以前自发、无序状态中形成的工业形态断然决裂,它是在以前的都市型工业形态的基础上发展起来的;开放性则指城区都市型工业网不仅与同一城市中其他城区的都市型工业、其他产业相关联,还同其他城市产业或农村产业甚至国外产业和市场相联系,在开放型经济系统中成长;集聚性是指众多关联企业集聚在一定空间上,形成规模经济和范围经济。从本质上说,城区都市型工业网同都市型工业园或20世纪90年代初期我国出现的工业园形式相比,根本区别在于:后两者的地域特征是园区的土地连片,而城区都市型工业网的土地并非连片的;同时,都市型工业网的实体是由分散在城区范围内的都市型工业园区、都市工业楼宇和一部分没进园、楼的工业企业所组成,都市型工业园区包含于都市型工业网之中。这些特征决定着城区都市型工业网的形成机理。

1.城区功能对城区都市型工业网的形成起重要的甚至决定性的作用

都市型工业分布在城市的外环线内,“落户”在城区,依托城区成长,城区的功能在很大程度上决定着都市型工业及其网络体系的空间布局。以南宁市新城区为例,南宁市是广西的首府,南宁市新城区是广西和南宁市的政治中心,省级和市级党委、政府机构均集中于此。政治中心功能影响甚至决定着该区的文化功能。该区集聚了21家报社(全市23家),全市的6家图书出版社,113家期刊社(全市148家)。在此十分凸现的政治功能和文化功能的作用下,该区为党政系统文件印刷的市场巨大,为书刊报纸印刷的市场也十分广阔。这两大市场需求奠定了印刷业在该区都市型工业中的地位,并带动包装业的发展。该区印刷包装业繁荣,共有各类印刷包装企业56家,占该区全部工业企业的22%。由此可知,培育和发展城区都市型工业网,必须同城市各城区功能相协调。这是保证各城区都市型工业网的创建和发展具有规划性、整体性、关联性、可持续性、成长性的重要前提条件。

2.产业链作用会使城区都市型工业形成产业网络

城区都市型工业受产业链的影响和作用,形成网络体系。产业链的特征主要是,产业经济结构是由内部相连的公司链组成,每一条公司链看起来都像一条“肋骨”,而每一家公司则是链上的“节点”,众多的公司链及其“节点”在城区的某个区域集聚,就形成星罗棋布的“产业网”。以美国纽约最大的一种都市型工业形式服装制造业为例[1]。其产业网特征是:(1)产业成“链”:服装设计业→服装生产业→服装销售业→服装旅游业→服装传媒业→服装教育业→服装辅助工业(如纽扣、拉链生产等);(2)产品成“簇”:包括女装、男装、皮装、礼服、休闲装、针织装等的设计和生产;(3)企业成“群”:服装企业遍布纽约城市的各个角落,又最集中于曼哈顿区,它是世界上最大的服装业中心之一,服装生产工人占全市总数的60%;(4)产业效应:实现服装业年收入27亿~30亿美元→带动服装观光游客年逾10万人次→带动服装观光游客商业消费10亿美元。

3.重要资源要素丰裕程度对城区都市型工业网的形成具有重要的影响作用

城区都市型工业网的形成除了受到城区功能、产业规律等内生因素的作用,还受到资源条件、社会因素等外生变量的影响。尤其是,城区域内科技资源的多寡对城区都市型工业发展的影响很大。以北京中关村软件研发产业为例[2],中关村以软件产业为特色,以信息产业为主导,以光机电一体化、生物工程与新药、新材料与环保为支柱,拥有联想、方正、清华紫光、中国惠普等国内业界的领先企业,研究开发产业发达,许多跨国公司的研发机构都设在中关村,主要原因就是中关村是我国首都高校和科研院所的核心聚集区,研发资源十分丰富,它集中了大量孵化器及创新服务体系,是北京地区高校毕业生和留学归国人员的首选地区,同时拥有完备的服务体系和市场体系,是国内外享有盛誉的电子产品集散地和交易中心,产品信息传递迅速、集中,对于研究开发的创新十分重要。

4.政府推动对城区都市型工业网的发展起到至关重要的导向作用

以印度班加罗尔软件业为例[3],班加罗尔软件业发展于20世纪80年代中期,目前工厂企业超过900家,项目投资总额达16亿美元。其高速发展的关键力量在于印度政府和卡纳达克邦政府的推动措施和政策。印度政府于80年代后期把发展软件业置于优先地位;1991年在班加罗尔成立该国第一个计算机软件技术园;2000年在班加罗尔成立印度国内第一个计算机园区——技术孵化中心;从关税、所得税、货物税、劳务税、进出口、投资等方面给予极大优惠。北京中关村研发产业的发展也同样得益于政府鼓励政策的制定和实施。例如,1997年9月,国家科委颁布《关于设立中外合资研究开发机构、中外合作研究开发机构的暂行办法》;1999年6月,北京市政府出台《北京市鼓励在京设立科技研究开发机构的暂行规定》等。

二、城区都市型工业网的培育和发展

根据城区都市型工业网的形成机理以及国内外都市型工业发展经验、发展趋势等因素,培育和发展都市型工业网可从以下几个主要方面着手:

(一)以规划为龙头,选准城区都市型工业的发展方向

规划在城区都市型工业网发展中具有先行的龙头地位,培育和发展都市型工业网,规划先行。包括两方面的内容:

1.城市各城区功能的规划

构筑城区都市型工业网,首先必须对城市中各城区功能进行科学合理的规划、定位,对全市各类产业发展进行整体性的空间布局与调整,使各城区的功能既各具特色又互补协调。科学合理的城区功能定位,可以规范城区都市型工业网的布局和发展。以南宁市为例。从行政区划来看,南宁市现辖兴宁、新城、永新、江南、城北五个城区和武鸣、邕宁两县。各城区的基本分工是:兴宁为中心商业区;新城为政治、文化区;永新为批发与轻工业区;城北为工业、教育区;江南为重工业区。根据各城区功能布局现状以及未来30年南宁市所面临的宏观环境因素等,该市在2002年9月重新制订了《南宁市工业发展布局规划》,确立了新的工业发展布局的空间战略格局。基本方案是:坚持以工业园区为主导的工业空间组织模式,进一步优化工业布局的空间战略格局,以城市中心商贸区为核心,环绕城市中心商贸区,整合中心城区工业圈,做大南部工业区(包括江南区和部分邕宁地域)、做强北部工业区(以城北区为主)、开拓东部工业区(以新城区为主)等3个工业区,发展武鸣-华侨区、培育西部金坛工业区等2个卫星工业城,形成“1+3+2”的城市工业布局的空间格局[4]。这样,南宁市各经济区域的工业布局也就确立了,从而为各城区发展都市型工业提供了决策参考。

2.城区都市型工业发展方向的规划

在规划全市各城区功能的基础上,还要进一步规划城区都市型工业的发展方向。要根据各城区功能,立足市情、区情,着眼区位优势、经济优势和市场优势,重点考虑以下一些内容:(1)要发展哪些都市型工业。从都市型工业的分类来看,主要有电子信息、食品制造、印刷包装、服装服饰、旅游工艺、家具装饰、清洁洗涤、工业设计等行业,要从中作出选择。(2)主导型都市工业的选择。在考虑发展的多种都市型工业中,选出少数几个行业加以优先发展、重点扶植。(3)传统都市型工业和传统产业的置换。要充分考虑技术进步对都市型工业进化的影响。由于技术进步,往往会导致城市功能的空间替代,即技术进步使原有技术落后的企业被技术领先、高利润、高效益的企业所替代,或被先进技术所产生的超额利润所吸引,进而转变企业生产结构,并带动与之相关的生产要素及厂商区位的调整。例如,高新技术产业对传统产业的替代,电子、仪表行业对机械、化工行业的替代等。通过以上多方面综合分析,制订出今后一个时期本城区的都市型工业发展规划,以指导城区都市型工业网的创建。

(二)构筑城区都市型工业网的发展平台,推动都市型工业“进园区”、“进楼宇”、“成网络”

都市型工业网的培育和发展,是以一定的载体为基础的,而都市型工业园区或工业楼宇则是都市型工业网发展的理想载体或平台。以上海都市型工业发展为例。上海市在20世纪90年代后期就提出了发展都市型工业的全新理念。上海市政府常务副市长蒋以任提出:“为了促进中心城区经济发展、增加就业,利用中心城区的工业库存房产积极推进都市型工业园区、楼宇建设,并以此作为中心城区工业布局调整的重点,把发展都市型工业与增加城市就业,改善环境,增强地区经济发展后劲结合起来,作为提升上海综合竞争力、构建工业新高地的一项重要战略。”[5]通过积极探索和实践,上海市逐步摸索出发展都市型工业之路,都市型工业现已成为上海市建设工业新高地的一个新亮点。该市发展都市型工业的突破口就是“利用中心城区的工业库存房积极推进都市型工业园区、楼宇建设”。到目前,该市都市型工业园区建设已进入全面推进和市场化运作的阶段,9个中心区已完成改建、新建都市型工业园区、楼宇150万平方米,引进电子产品加工、软件开发、广告印刷、服装服装、食品加工、钻石工艺等创业型、科技型和就业型企业450多家,增加就业岗位1.2万个。该市现有都市型工业企业发展到6000多家,年产值超过1000亿元[6]。

从南宁市新城区来看,都市型工业“进园区”、“进楼宇”的特征明显。该区管辖的星湖路是南宁市甚至广西、西南地区著名的电子科技一条街,它虽然没有冠以“园区”之名却实为园区,在不到1公里的街道两旁,沿街聚集了1700多家以电子产品销售、加工、软件开发为主的科技型企业,因之被称为南宁市的“中关村”。2000年星湖路建成一座集贸易和生产为一体的电子科技广场,已有170多家企业入楼,成为一座都市科技工业楼宇。

因此,培育和发展城区都市型工业网,要把都市型工业园区、楼宇的建设作为重中之重来抓。其重要意义在于:为都市型工业发展创造良好的硬环境;推动城区都市型工业集聚化、规模化;为城区都市型工业网络化创造一个学习平台。

(三)充分发挥政府在发展都市型工业网中的作用

政府是发展都市型工业的重要推动力量,起两方面主要作用:

1.优化城区都市型工业网的运行基础

对于推动城市经济长期持久增长,西方学者提出“供给基础”(SUPPLYBASEMODEL)理论[7],包括三方面内容:一是城市产业的物质技术基础;二是城市投资的聚集程度;三是城市的投资环境。由此创造的强有力的物质技术条件和良好的投资环境,即可吸引域内外投资,引起生产要素向城市聚集。“供给基础”理论同样可以运用于城区都市型工业网的构建。也就是说,培育和发展城区都市型工业网同样需要有良好的都市型工业产业的物质技术基础,增进城区都市型工业投资的集聚程度,改善城区都市型工业的投资环境,从而从整体上改良城区都市型工业及其网络的运行基础。在这方面,尤其是在城区都市型工业网创建初期,无论是市政府,还是城区政府,都要有所为,有所分工,有所侧重。

2.制定出台都市型工业的产业发展政策

目的是鼓励、扶持都市型工业及其网络体系的发展。在这方面,上海市政府及有关部门相继出台一系列的扶持都市型工业发展的政策,包括《关于加快都市型工业园区(楼宇)建设的若干意见》《都市型工业园区(楼宇)建设标准及管理办法(试行)》《都市型工业园区楼宇认定标准》《关于都市型工业小企业认定的实施意见》《关于支持区(县)发展特色产品试点工作的实施意见》等[8]。

三、创建南宁市新城区都市型工业网的几点对策

南宁市新城区作为广西的政治、文化中心,政治功能突出,第三产业发达,一、二、三产业的构成比例为1∶14∶85。2001年,分布在该区内的工业企业共有260家,其中,乡及乡以上工业企业130家,村及村以下企业130家;从业人员1.5万人,工业总产值16.37亿元。工业行业有:印刷包装业、电子软件业、食品加工制造业、医药制造业、饮料制造业、服装制造业、纸制品业、纺织业和汽车修理业等。这些行业几乎全为都市型工业,这为发展都市型工业网积累了经验,打下了基础。

(一)规划都市型工业网的空间布局

根据该区现有的产业条件与未来产业环境,可把现有都市型工业企业比较集聚的,又有市场发展前景的街区或地带划定为都市型工业网的主要辖地,主要是星湖路电子科技一条街和长gāng@①路印刷包装工业带(简称“一街一带”)。同时,可根据经济发展,创建“一街一带”之外的都市型工业园区、工业楼宇,扩大都市型工业网的范围;还可以吸收散落在城区各地、属于都市工业主导产业的企业以及其他行业的重要企业为都市型工业网的成员。今后一个时期,要以“一街一带”为龙头,带动关联都市型工业的发展。

(二)进行城区部分房产改造,兴建都市型工业园区和楼宇

当前,新城区可供整片开发的土地已经没有,不可能利用整片土地去开辟大的工业园,难以按建立大工业园来发展工业的一般模式来构筑工业的发展基地、发展平台,只能根据产业集聚的要求,对现有部分城区房产进行改造,兴建微型都市工业园区和都市工业楼宇。最近,该区与南宁市双龙实业有限公司在长gāng@①路共同创办了南宁市印刷工业园,占地24亩,建筑面积2.1万平方米。它充分利用企业原有土地和厂房,吸引了11家企业入园办厂,新增产值1000万元,实现销售收入5000多万元,安置了350名下岗人员就业。

(三)重点抓好“一街一带”的建设

“一街一带”已形成一定的产业规模,但除了电子科技广场和南宁市印刷工业园等园区和楼宇的发展较为合理之外,电子科技一条街上的企业多为沿街“小店铺”,而长gāng@①路印刷包装带上的企业亦多为经营不善,困难重重。要发挥“一街一带”在发展都市型工业网中的龙头作用,首先要增强其自身的实力。

星湖路电子科技一条街,以多层楼房居多,可改造的空间大。要根据电子软件业的产业优势,利用沿街土地房产,引进资金,进行合作开发,逐步对旧城进行改造,新建工业楼宇,不断提升电子软件业的产业规模与档次,扩大现有产业效应。

长gāng@①路印刷包装工业带,其企业众多,除了印刷包装企业,还有水泥制品、机械制造、电子元件、商业服务等各类企业。其中一些企业经营亏损,生产萎缩,房产闲置,资源浪费。要以印刷工业园的创建为契机,扩大其辐射效应,推动该带的旧城旧厂房改造,盘活存量资产,大力发展有市场、有效益的各类都市型工业,重点以印刷包装工业为主。

发展长gāng@①路印刷包装工业带,受现有地理条件、市政设施的制约较大。一是该路是一条通往城外的交通干线,而路面较窄,过往车辆多;二是同市区的道路连接单一,交通相对欠缺;三是有一条主干铁路同该路在同一水平面上成“十字”相交,经常造成交通堵塞。这些均对该路段上的工商活动造成较大影响,必须改善“供给基础”,对交通设施进行改造。南宁市为此筹集1亿多元资金,将于年内动工兴建铁路立交桥。还将拓宽道路,兴建长gāng@①路同东葛路相连接的城市道路。同时,着手解决长gāng@①路一带的内涝问题,2002年引进世行贷款300多万元,建设排涝工程。这些措施的落实、到位,将推动长gāng@①路一带都市型工业的更大发展。

(四)推进产业创新,做大做强城区都市型工业产业网

新城区都市型工业的企业规模和产业经济总量偏小,产业整体技术水平有待提高,纵使该城区的主导行业电子软件、医药制造是高科技产业,但拥有自主知识产权少,开发新产品不多,在广西、全国能打响品牌的也仅“百年乐”等个别产品而已,因此,必须加强产业创新。

1.推进产业结构创新,择优培育城区都市型工业的主导产业

产业不断升级是市场竞争和产业发展的必然规律。新城区要根据国内外市场对都市型工业产品需求的变动态势,合理地确定不同时期的主导产业,适时进行都市型工业的产业结构调整,开展有效的产业升级工作。根据该区当前的产业优势和市场走势,未来一个时期,该区可把电子软件业、印刷包装业和医药制造业作为三大主导产业来培育,使之发展成为该区都市型工业的产业支柱。

2.推动产业技术创新,提升都市型工业的技术水平和产业竞争力

产业技术创新,可以推动技术进步,提升城区都市型工业的产业核心竞争力。新城区企业要根据现有都市型工业的产业技术水平,注重新技术的采用、新设备的购置,不断进行技术创新投资,提高企业的创新活力。值得关注的是,在技术创新过程中,要重视技术联动效应。例如,印刷业作为主导产业,实施产业技术升级,应从出版设计业→印刷制造业→包装装潢业→印刷包装辅助工业→印刷教育业连结成的产业链整体上,推动高新技术如计算机硬软件、互联网技术等的实用性发展,增进关联行业部门的技术合作,形成以新技术为纽带的产业链,进而促进产业联动与技术联动相辅相成,从整体上提高都市型工业产业技术水平。

3.推进产品创新,培育和发展科技含量高、附加值高、市场占有份额较大的拳头产品

城区都市型工业要做大做强,必须用富有竞争力的产品去占领市场,适应并创造市场需求,不断推出新产品参与市场竞争,不断扩大市场份额,实现规模经济。这是把城区都市型工业网做强做大的物质基础。创建都市型工业网,必须重视产品的不断推陈出新。根据南宁市高校、科研院所众多,而城区人才不足、创新能力有限的客观实际,新城区推进产品创新,可采取地缘智力共享的办法。基本做法是:企业和科研院所、高校结盟,发展共存共生的合作关系,把一些新产品研发交给科研院所或高校,而企业则负责中间试验、渠道建设、市场推广、品牌培植等工作。这样,企业就可以避其人才、研发投入不足之短处,而科研院所、高校则可避其市场开拓经验不足之局限,并充分发挥各自具有互补性的优势,形成合力,达成分化市场风险和投资风险的目的。这是一种产业联盟的“双赢”商业模式。

4.推进产业组织创新,为做大做强城区都市型工业网提供制度基础

产业组织创新是改良上层建筑和生产关系的一种方式,是社会生产力发展的客观要求。在培植都市型工业网过程中,可创造条件,引导一些企业建立现代企业制度,形成企业集团,实现规模经济不断扩大,获取规模效益。同时,还可以在实践中探索一种非竞争公司间的战略联盟形式,即在投资者、战略合作伙伴、高层主管与创业者骨干之间建立一种互惠共荣的合作网络,充分挖掘利用企业外部、内部的各种资源,包括风险投资、人才资源、商业资源、技术资源等,把企业做大做强。美国风险投资家称之为Keiretsu模式[9]。

要推进产业创新,人才是关键。应当把人才的培养、挖掘和引进作为一项战略任务。

(五)融入经济全球化,推动都市型工业外向化

当今网络时代,已进入经济全球化、全球经济一体化、国内竞争国际化的历史时期。并且,我国已加入世贸组织,中国同东盟将在2010年建成自由贸易区。这对于地处中国、东盟两大板块结合部的广西和沿海开放城市南宁市来说,创建城区都市工业网既是机遇,更是挑战。新城区都市型工业网的培育和发展,必须放到对国际、国内开放的大背景中来运作,采取各种有力措施,加速外向化进程,才可能在当今白热化的市场竞争中,占有一席之地,并健康、快速、可持续地成长和发展。

1.适应WTO规则,推进城区政府管理创新

城区都市型工业外向化,要面对对外开放如何同WTO规则相适应的问题。由于受计划经济体制的影响,我国政府职能同WTO规则存在诸多不相适应的地方,必须转变政府职能。就城区政府而言,加强政府管理创新,可以营造良好的投资环境,促进招商引资。当前城区政府管理创新的重点有两个方面:一是构建新型政府-企业关系,实施企业关系管理[10]。过去,政府同企业(包括外商企业)之间是一种纯粹的、直接的管理与被管理的关系,这种关系是不平等的,既不利于招商引资,也不利于外资企业的良性发展,往往会直接损害外商的利益。城区政府应树立振兴经济的新理念——企业关系管理,建立以企业关系管理为核心的企业服务体系,充分考虑、遵重市场主体的经济利益,实现为企业、外商服务的成本最低化。二是创建信用政府新形象。市场经济是一种信用经济,政府信用对对外开放干系极大。美国认证协会主席米洛·葛若指出:“中国进入世界贸易组织后,人们对于中国经济的印象,首先是企业产品的质量,其次是政府的信用,再次是一个良好的法律的保障,综合起来的信用是我们作出判断的眼睛。”[11]可见,外国人看中国,不仅对企业要求信用,还对政府要求信用。城区政府对此应当有所为,树立良好的信用政府新形象。这两方面对于城区都市型工业招商引资和发展外向型经济是十分重要的。

2.提高城区综合竞争力

在全球贸易自由化环境中,区域贸易环境和条件引导国际投资在全球的空间分布。城区都市型工业要吸引国外投资、人才和技术,必须具备良好的产业环境和外部条件,城区综合竞争力起十分重要的作用。提升城区综合竞争力,除了一要把企业做大做强,增强企业核心竞争力,二要转变城区政府职能,提高政府效能,三要推进都市型工业产业创新等之外,还必须采取以下措施:一是拓展城区综合服务功能,提升第三产业的总体素质水平,大力发展同高新技术产业发展相关联的高层次服务;二是推进城区信息化建设,新城区在初步完成城区信息化建设“十五”规划的基础上,正在抓紧实施电子政务、教育信息网、社区信息化建设、星湖路信息产业园、电子商务示范等五大信息工程;三是创建一个可持续发展的经济社会良性循环系统,新城区要在“绿城”建设当中,在2002年完成桃源路扩建工程等一系列城市基础建设和改造的基础上,加大都市工业和其他产业的污染整治力度,提高城区生态质量水平。

3.大力开发面向东盟的各种都市型工业产品,拓展国内国际市场

在这方面,新城区的医药制造业具有较好的产业技术基础。该区拥有医学科技资源优势,有广西医科大学及众多大医院位于该区内;还有一批具有规模的制药企业,如百年乐制药厂、广西医科大学制药厂等。可利用这些资源优势,加大研发力度,拓展国内、国外市场,扩大对东盟医药市场的市场占有率。

为了鼓励、扶持都市型工业网的培育和发展,各级政府部门应制订出台相关的产业政策、工商政策、税收政策、科技政策、人才政策、就业政策等。同时,还要加强组织领导,成立都市型工业发展指导小组。

【参考文献】

[1][3][5][8]夏雨.都市型工业导向基地建设——上海的探索与实践[M].上海:上海财经大学出版社,2002.223、241、1、191-207。

[2]长城企业战略研究所.R&D拥抱中国:跨国公司在华R&D的研究[M].南宁:广西人民出版社,2002.77。

[4][6]华东师范大学资源与环境科学学院,广西壮族自治区南宁市经济委员会.广西壮族自治区南宁市工业发展布局规划(评审稿)[Z].2002.55、90。

[7]郭鸿懋等.城市空间经济学[M].北京:经济科学出版社,2002.162。

[9]李钟文.硅谷优势——创新与创业精神的栖息地[M].北京:人民出版社,2002.102。

工业网范文篇6

关键词:成品油管道;工业控制系统;网络安全

1成品油管网工控网络安全实例

中石化华北管网控制系统曾发生工控网络受攻击的案例,技术人员对攻击过程、后果,攻击手段进行分析,从加强制度管理,弥补技术漏洞等方面入手,提高管道控制网络的防范能力。

1.1工控网络故障现象及过程

华北成品油管网调控中心SCADA控制系统自投入使用,一直稳定运行,2012年7月,调度管理几千公里、几十个成品油管网输油站场运行的中心SCADA服务器突然出现故障,控制中心所有操作员站从SCADA系统中退出,无法连接到服务器,将控制权限切换到站场控制,才未造成更大的影响。第二年7月,服务器再次出现同样故障,故障持续时间更长,解决过程更为复杂。经技术人员分析确认系统故障的直接原因是受到病毒软件攻击,深入调查发现是自控厂家个别技术人员内外勾结,恶意植入病毒,破坏控制系统以谋取经济利益,最终相关涉案人员被绳之于法,病毒被清理,自控系统恢复正常运行。调查发现,案犯以厂家技术人员的身份做掩护,利用对自控系统技术细节的了解,编制专门针对系统服务器的病毒文件植入工作站电脑。该病毒利用SUN公司服务器Solaris操作系统漏洞,获取服务器的root用户权限,将病毒文件从工作站自动拷贝到服务器上,并修改部分系统配置信息。病毒通过替换了服务器上一个不常用的系统服务进程,利用该进程不定时对SCADA系统核心进程进行干扰,导致调度工作站访问SCADA系统服务失败。

1.2工控网络安全事件特点

一是利用病毒原理传播攻击程序,需要对全网进行查杀,否则漏网之鱼会再次感染服务器;二是利用系统漏洞获取系统最高权限,即便重新安装服务器或修改root用户密码,都徒劳无用;三是利用身份掩护,从系统内部发起攻击。该管道的自控系统与外网并无直接联系,很难从外部网络发起攻击,而此次攻击恰恰是从系统最薄弱的内部开始攻击的。

1.3采取的安全措施和改进计划

1.3.1加强制度管理

(1)厂家技术人员进行系统调试时,要填写详细的调试内容,并在规定的时间由企业技术人员陪同进行操作。厂家技术人员只能在指定的工作站上操作,并且工作站所在房间有摄像头24小时监控。(2)对于站控操作员站,锁定系统操作界面,加强软硬件密码管理。强化对站场调度人员的培训教育,严禁在调度工作站连接个人USB存储设备和通过USB口给手机充电等与工作无关的行为,让操作人员了解错误做法的危害性及所承担的后果;加强对外来人员的登记管理,防止在安装调试及维修对系统造成的危害。

1.3.2完善技术薄弱环节

(1)在调控中心增加一套备用应急SCADA系统,保证在主用系统发生故障无法及时恢复时,能满足调控中心基本的监视控制功能。服务器安装相应的补丁,这样就使得攻击程序在服务器端无法运行。

(2)在调控中心和输油站场各局域网之间加装工业防火墙。在调控中心安装了工控防火墙和工控网络异常感知系统。工控防火墙在实际运行过程中,对网络中的OPC协议、DNP3.0协议、MODBUS协议进行了实时的协议解析,为使用上述协议通信的网络资产进行了有效的安全防护。同时该系统对网络中的工程师站、操作员站、服务器、PLC等资产设备进行了有效识别,对全网资产行为进行了实时监控,提高了SCADA业务网络的可靠性与运行效率。该系统还能出具详尽的网络异常行为报告,也为判断网络故障、制定安全防护策略提供了重要依据。

(3)在控制中心调度大厅、服务器机房、输油站场的操作室和PLC机柜间等都设有监控探头,做到360度无死角实时监控,将视频数据集中保存,以便日后调阅。

2网络安全及工业控制系统安全

2.1网络安全现状

全球已有近60个国家网络安全战略。据微软公司2016年度安全情报报告(SIR),中国的电脑用户有21.1%至少遭到过一次网络恶意软件攻击,通过微软自带的恶意软件扫描工具,每千台次电脑扫描有5.3台查出过恶意软件。通过这些数据可以看出加强网络安全的急迫性和重要性。网络安全受到的威胁既有社会工程攻击、内部攻击等人的行为,也有因技术缺陷导致的软件安全防护失效被利用的情况。著名的OWASP网站每年都会全球面临的几大网络应用隐患,主要为:不安全的身份验证、敏感信息泄露、访问控制失效、错误的安全配置、跨站脚本漏洞、不安全的反序列化、使用易受攻击的程序组件、登录和监控不足等。

2.2工业控制系统安全

广义上讲,工业控制系统安全可分成三个方面:功能安全、物理安全和信息安全。

(1)功能安全是为达到设备和工厂安全功能,受保护的和控制设备的安全相关部分必须正确执行其功能,而且当失效或故障发生时,设备或系统必须仍能保持安全条件或进入到安全状态。例如长输成品油管道主输泵的出口压力超高,PLC系统会根据接受到的泵出口压力传感器信号发出报警,达到一定数值后还会发出联锁停泵命令以保护设备。即使PLC设备故障不能发出停泵命令,现场的压力开关仍将信号直接送到电气系统,切断主输泵的电源来保证安全。

(2)物理安全是减少由于电击、火灾、辐射、机械危险、化学危险等因素造成的危害。例如控制系统机房里安装有烟感、温感等火灾报警设备,并配有气体灭火系统来保障控制系统设备的安全。

(3)信息安全主要防止非法或不必要的渗透和干扰对工业控制系统正确、预期的操作造成影响。工业控制系统的信息安全问题主要源自外部威胁和自身漏洞。其中工业控制系统的信息安全问题造成的危害并不像生产安全直接对人的健康、自然环境带来风险和破坏,而是通过对生产过程中关键信息和指标的篡改、误发等造成的系统的不正常,进而产生直接的危害。例如,伊朗核设施的“震网”病毒破坏事件,破坏者通过入侵控制计算机,利用控制计算机对离心机发出的调速指令,在离心机已经超出安全运行速度时,控制计算机仍显示一切正常,导致离心机因为长时间超速运转未被发现而烧坏。一般企业对前两个方面比较重视,能采取良好的应对措施;而在信息安全方面虽也采取一定措施,如物理隔离、权限控制等手段,但很难全面仍然存在漏洞,就可能被人利用产生危害。

3结语

随着各种智能设备的广泛使用、新技术的应用和网络应用的快速发展,工业控制网络在给生产带来效率极大提升的同时,面对的各种风险也逐渐增多。在成品油管道案例中,本以为与外界隔离的系统网络应当是非常安全可靠的,事实上仍有很多系统和管理上的漏洞可能被利用,从而对整个自控系统造成严重的影响。因此,如何更好地利用网络的优势服务与生产,避免和减少网络不足给生产带来的影响,需要从管理制度、技术措施、软硬件设备和人员素质等多方面进行加强,重视工业控制系统的网络安全,使工业控制网络为我所用,物尽其用。

参考文献:

[1]2016年中国经济周刊第16期《代码战争:全球工业网络安全新战场大揭秘》.

[2]www.microsoft.com/en-us/security/intelligence-report.

工业网范文篇7

ICS的网络威胁与脆弱性

ICS系统的网络威胁工业控制系统的网络架构朝着工业以太网的方向发展,其开放性逐渐增强,基于TCP/IP以太网通讯的OPC(OLEforProcessControl,用于过程控制的一个工业标准)技术在该领域得到广泛应用。从工业控制系统的网络现状分析,ICS网络面临两类安全威胁:1)开放性引入的安全风险。例如TCP/IP协议和OPC协议等通用协议的漏洞很容易遭到来自外部或内部网络的攻击。2)连接性引入的安全风险。早期,工业控制系统和企业管理系统是物理隔离的,但近年来为了管理与生产的方便,两个网络系统间以逻辑隔离的方式存在,因此ICS系统也面临来自企业网络和Internet的威胁。表2总结了ICS系统存在的几种网络威胁[1]。

ICS系统的脆弱性工业控制系统的漏洞存在多个方面,如物理环境、组织、过程、人员、管理、配置、硬件、软件和信息等,其中可以造成网络入侵攻击的漏洞主要包括以下一些问题[1,5]。

工业控制系统安全防护设计

近些年,业内提出了深度防御策略[1,6-7]来对一个典型的ICS系统进行网络安全防护,主要包括以下内容:1)为ICS系统实现多层的网络拓扑结构,在最安全和可靠的层执行最严格的通信。2)在企业网络和ICS网络间提供逻辑隔离(即在两个网络间配置状态检测防火墙)。3)配置DMZ网络结构(即阻止企业网络和ICS网络的直接通信)。4)确保关键的部件是冗余的,并且部署在冗余网络上。5)在经过测试能够确保不影响ICS操作的情况下,禁止ICS设备未使用的端口和服务。6)严格限制物理设备接入ICS网络。7)建立基于角色的访问控制规则,根据最小化特权的原则配置每个角色的权力。8)考虑对ICS网络和企业网络的用户采用独立的鉴权机制。9)在技术可行的情况下实现安全控制,如防病毒软件、文件完整性检查软件,以阻止、发现和减少恶意软件的进入和传播。10)在ICS数据的存储和通信中,应用加密等安全技术。11)在现场环境中,必须在测试系统上测试所有的补丁,然后再安装到ICS系统并配置安全的补丁。12)在ICS的重要区域跟踪和监控审计日志。这里认为在ICS的3层网络体系中,应进行多层-多级安全防护。在各层边界部署防火墙以进行有效隔离。其中信息管理层部署商业防火墙,商用IDS、IPS,以过滤、监控、联动处理2-7层网络的攻击;在生产管理层部署面向生产过程控制的工业防火墙,同时对信息管理层的外部用户、第三方的连接需求采用专用VPN设备,在生产管理层部署具有物理隔离功能的单向网闸,通过其单向的数据导入和物理隔离能力保证工业过程的信息流严格可控。此外,在接入区部署防病毒服务器及终端管理系统,并对商用数据库部署审计系统,满足数据管理要求;在管理运维客户端部署运维操作审计系统,满足配置管理要求,强化口令及权限管理;针对PC/服务器的操作系统级漏洞实现有效管理,部署商用漏洞扫描产品;针对采用无线连接的系统,部署无线安全产品。通过上述的多层-多级防护,可以基本满足《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》(工信部协[2011]451号)的要求。

结语

工业网范文篇8

关键词:工业控制系统网络安全;安全与管理;安全隐患;策略

工业控制系统网络中应用了TCP/IP技术,加强了与企业办公网络的联系,同时也将传统的目标系统转化为全新的开放系统,实现了数据的互连互通,提高了控制系统的运行效率,为管理决策提供了更好的数据支持。目前,无论是工业控制系统网络还是企业办公网络,都缺少足够的安全防护措施,从而导致网络安全隐患问题严峻,急需得到有效的控制和管理,避免由于网络安全问题而导致工业控制系统网络运行瘫痪。

1工业控制系统

工业控制系统主要包括分布式控制系统(DCS)、安全仪表系统(SIS)可编程逻辑控制(PLC)和消防火灾报警系统等四个不同类型的控制系统[1]。工业控制系统被广泛应用到各个领域,例如电力、交通、水利以及工业领域等,实现对重点生产设备的运行控制。工业控制系统一旦受到网络攻击遭到破坏,就会导致工业生产受阻,直接影响产业的经济发展,也会对国家的安全和经济发展造成严重影响[2]。所以,在工业领域实施控制系统的时候,必须对可能发生的网络系统安全问题进行有效的排查,并且进行科学的管理,进而提高工业控制系统网络的运行可靠性和安全,确保工业可持续发展。

2工业控制系统的网络安全隐患

2.1系统被入侵。工业控制系统网络在没有授权的情况下被入侵是最为常见的安全隐患问题,入侵者在没有得到授权的情况下可以非法使用工业控制系统网络中的计算机,并且可以随意查看和下载各种网络资源和数据,对工业控制系统网络的安全运行造成巨大影响。入侵者如果对工业控制系统网络的运行参数进行修改,同时网络管理者又没有及时发现入侵问题的话,工业控制系统网络的运行很可能进入瘫痪状态,进而造成工业生产的间断。城市的供电系统、供水系统以及供气系统均可能发生运行故障,会对城市经济和人们的生命安全造成严重威胁[3]。2.2拒绝服务攻击。随着计算机技术的普遍应用,工业控制系统网络的功能越来越多,受到的服务请求种类也逐渐增多。在此情况下,如果工业控制系统网络受到拒绝服务攻击,系统的各项功能则会在短时间内受到影响而无法实现,从而使得网络带宽、计算机处理能力或者连接数等基础的服务请求得不到回应,导致工作网络控制系统瘫痪。拒绝服务攻击是一种十分难以防范的网络安全问题,因为它的攻击目标十分多,而且攻击途径多种多样,例如服务器、交换机、防火墙以及其它网络设备都可能受到拒绝服务攻击。2.3病毒攻击。病毒攻击是利用工业网络控制系统中的漏洞,通过编写的病毒代码对系统中的某些驱动程序进行数字签名的伪造,从而入侵到工业网络控制系统中并进行全面的传播。病毒攻击是一种影响最大的安全隐患问题,病毒可以突破工业网络控制系统的局域网物理限制,对系统的功能和运行造成严重破坏,恶意损坏工业基础设施。所以,针对病毒攻击的安全与管理是最为重要的一环,是确保工业控制系统网络安全运行的关键,应该得到相关部门的重视,并且采取积极、有效的应对措施进行防护,降低病毒攻击的概率。

3工业控制系统的网络安全与管理策略

3.1实施分区分层级管理。在对工业控制系统网络进行全面管理的过程中,除了要清晰界定互联网、局域网以及工业控制网络的边界以外,还应该对工业控制系统网络实施分区分层级管理,将其按照功能的不同分为若干的分区,从而可以使用不同的网络安全与管理技术对分区进行安全防护[4]。另外,工业网络控制系统中不同分区的电脑主机之间也需要进行访问的限制,以免其中一台主机受到外来攻击后扩大攻击范围,有效的将网络安全问题控制在小范围内,有助于安全问题的筛查和处理,减少了工业网络控制系统安全与管理的成本,提高了管理效率。3.2合理使用白名单技术。随着现代科学技术的飞速发展,基于网络安全问题的各种主动防御技术也获得了良好的发展,并且在工业控制系统网络中获得了广泛的应用。其中,白名单主动防御技术是比较常见的一种,该技术的工作原理是利用提前写好的协议规则去限制了不同网络之间的信息交互,通过分析约定协议的特征和端口限制的方式,在根源上制止了未知来源软件的安装与运行,从而加强了对工业控制系统的网络安全防护。白名单主动防御技术在应用的过程中不但涉及到防火墙软件的设置,而且对网络的操作者身份也做出了严格的规定。例如,网络设备操作者需要使用指定的U盘、电脑设备等,同时在使用网络的时候还需要认定管理人员的身份信息,任何没有得到过授权的行为都将会被白名单所拒绝。3.3充分利用物理隔离技术安全生产。物理隔离技术最早的应用是解决涉密网络和非涉密网络之间的数据安全传输问题,该技术诞生时间比较早,应用经验比较丰富,因此具有很高的应用价值,被广泛的应用在电力、金融、保险以及税务等多个行业或者部门中,拥有较好的安全防护作用。物理隔离技术在工业控制系统网络中的应用主要是采用“2+1”的三模块结构,通过一个隔离单元连接两个主机系统,在总线技术的支持下建立一条数据传输的安全通道。物理隔离技术仅仅为工业控制系统提供了通信功能,而没有提供上网功能,因此比较适合内部办公网络以及网络控制的应用[5]。3.4通用防火墙软件。工业控制系统网络可以通过使用防火墙软件来制定不同的安全防护规则,从而对系统之间、控制设备之间的数据传递进行有效控制。防火墙软件的使用需要建立在网络连通的前提下,通过更改规则和分析协议,将一些对管理较为敏感或者不安全的信息进行主动的过滤和限制,对未经授权的行为进行访问限制。工业控制系统网络如果需要使用多个防火墙的时候,应该使用不同品牌的防火墙软件,由于每个防火墙软件的设计原理都是不同的,联合使用会提高安全防护的有效性,对外部攻击者造成较大的困难。3.5入侵预防系统。入侵预防系统简称“IPS”,是一种比较先进的计算机网络安全防护系统,同时也是对防火墙和杀毒软件的有效补充[6]。它可以对网络或者网络设备中的资料传输行为进行实时监视,可以对一些异常的或者具有攻击性的网络资料传输行为进行及时的中断和隔离,以此减少网络安全问题的发生。与防火墙和杀毒软件相比,入侵预防系统侧重于网络安全的前期预警,无需网络管理者对其进行定期的维护和更新,是一种比较有效的应对措施。除此之外,私有云、远程访问限制以及应急响应机制等也是应用效果较好的入侵预防机制,均可以起到防护网络安全的作用。

4结语

总之,工业控制系统的网络安全与管理措施有很多种,在具体应用的过程中要结合企业规模、系统运行现状和网络环境而定,同时也要采用多种管理措施联合应用的模式,提高安全防护的等级,进而全面加强工业网络控制系统的运行安全与管理,保证其运行稳定。

参考文献:

[1]张宇亮,金忠新,李杨.铝工业控制系统网络安全分析及策略[J].轻金属,2019(09):54-61.

[2]龙军.工业控制系统在网络安全等级保护测评中的技术和管理分析[C].2018第七届全国安全等级保护技术大会论文集,2018:53-55.

[3]施骅.工业控制系统安全管理和技术防护策略[J].城市建设理论研究(电子版),2017(02):212.

[4]何欢.“互联网+”时代工业控制系统安全现状与策略研究[J].卷宗,2017(19).

[5]柏东明,曾丽花,冯梅,等.工业控制网络安全防护探究[J].信息系统工程,2019,304(04):152-153+155.

工业网范文篇9

随着现代化工业的发展,自动化控制、电视监控系统被广泛应用于管理系统中。由于工业电视、网络分布范围广,且很多工业电视设备分布在空旷、较高的位置,是比较容易遭受雷击的区域。防止工业电视、网络系统被雷击,是确保自动化控制系统正常工作的重要前提。我矿有露天、井工两种开采方式,矿山布置广阔,系统复杂,设备分布分散。2010年多次遭雷击,其中变电所高压遭雷击两次,严重的一次入户的线路被击断,按现场情况分析是直击雷;另外全矿的工业电视监控系统、工业以太网络系统也多次遭遇雷击,全矿工业电视监控系统、网络系统80%的设备均有不同程度的损坏,造成严重的经济损失。

2防雷设施存在的问题

针对实际情况,对我矿防雷设施进行了一次清查,发现存在的问题如下:

(1)接地引线接法不正确办公主楼主接地极与设备工作接地接在同一接地极上,此错误的接法是造成监控设备遭遇雷击的主要原因。办公主楼在附近建筑物中比较高,易接雷电,由主楼向下共3个接地极,3条钢绞线做接地引线,接地极与钢绞线用铝线绑扎,这种连接方式接头电阻较大,实测接头电阻2Ω以上。遭遇雷击时,通过接地引线导向大地的电流按1000A估算,在接头处将产生500V的电压,由于监控设备的接地引线与此接地极绑扎在同一点上,此500V的电压将沿着监控设备的接地引线倒流至监控设备,足以使监控设备被击毁。

(2)房顶避雷设施被破坏,接法不正确办公主楼建于1980年代初期,楼顶四周有防雷带,通过接地引线与接地极相连接,楼顶为平顶,由于年久失修,屋顶有多处漏水,我矿于2008年夏季对楼顶进行大修,用新型材料彩钢瓦重新铺设楼顶,达到了防漏、美观的目的。由于办公主楼中间部分为6层,东西两侧为5层,办公楼顶分为3部分,3个部分的彩钢瓦没有可靠地连接在一起,即3个部分独立与地相连,使接地电阻增大,向大地导雷电的效果相对较差。施工过程中,接地引线与钢架搭接长度不够,焊接不牢固,钢架结构之间、彩钢瓦与钢架结构之间接触不严密均导致接地电阻大。

(3)办公主楼入户电源无避雷设施,监控线路入户直接进入终端设备,造成大部分设备电源被击毁,严重的造成整个设备被击毁,无修复价值。

(4)接地极不合格,实测接地电阻大。

3防雷整改方案

针对发现问题,制定有针对性的防雷整改方案,具体如下:

(1)办公主楼接地引导线与接地极用铝线绑扎的接头,在新绑扎时电阻很小,但时间长了,在接触面上会产生氧化膜阻碍放电电流,即放电电阻变大,实测接头电阻均在2Ω以上。为此对接地引线进行打磨,接头用电焊焊接,焊接后电阻接近0。

(2)原接地极下部预埋时放入木炭及盐(NaCl),开始的时候,接地电阻较小,但时间长了,盐与接地极反应,在接地极表面形成大量的氧化膜,阻碍了放电电流,所以,实测接地电阻在20Ω以上,不能满足避雷要求。为此,重新预埋新的接地极,更新土壤,加木炭,用足够大的铜板做接地极,引出线采用焊接,制成后实测接地电阻小于10Ω,3处接地极通过楼顶连接后,接地电阻再次降低至4Ω。

(3)加固楼顶钢结构架与接地引线搭接长度并加固、并将3个接地部分可靠连接,有效释放表面的静电荷,减少雷电的感应电对设备的破坏。

(4)按实际使用的监控设备,分别在每台设备入口端安装防雷设备,并做良好的接地极,接地电阻在4Ω以下。

(5)办公主楼有两条入户线路,在两条入户线路入口分别设置三级避雷装置。

(6)重新制作1处接地电阻在1Ω以下的接地极,用于办公楼内工业电视、网络系统较为集中的机房内设备的接地极。

4结语

防雷系统经改造后,系统工作可靠,工业电视、网络设备没有出现被雷击的现象。改造过程中的几点体会如下:

(1)安装工业电视、网络设备前,应先考虑周围环境,设计可靠的防雷方案,做到预防为主,主动战胜自然。大多设备被雷击的原因是根本没有采取防雷措施,所以工作被动。

(2)加强工程管理,按设计施工,把住质量关,强化职工责任心。在被雷击案例中,许多设备有接地极,但由于职工责任心不强,工作不认真,造成接地极质量很差,致使设备遭受雷击。

(3)各种传输线路应尽可能选择光纤传输,可减少雷击环节。

(4)接地体以铜质材料为主;接地体周围土壤尽可能更换导电性能好的地质,在土壤中不放盐。

(5)在设备集中的地方,尽可能形成接地网,且确保设备多处与接地极可靠连接。

(6)尽可能缩短设备到接地极距离,减少连接线的长度,且保证连接线中间无接头,特别要注意连接线与接地极之间接头处电阻值。

工业网范文篇10

关键词:物联网时代;工业设计;影响

随着信息技术的不断发展,物联网技术逐渐受到人们的关注。与信息技术不同的是,物联网在不断运行发展的过程中,能够给人们的生活与工作带来变化,为人们提供多样化的信息渠道,使人们的生活逐渐智能化。物联网的应用范围也逐渐扩大,逐渐超出互联网的使用范围。随着人们生活水平的不断提高,工业设计为了满足人们的需求也在不断发展。随着物联网时代的到来,工业设计应在不断发展自身的同时汲取精华,展现物联网的真正魅力,为人们提供真正具有魅力并体现时代性的工业产品。由此可见,在物联网时代的大背景下,工业设计的发展也将受其影响。针对物联网时代的到来,笔者主要分析物联网对工业设计的影响。

一、受物联网时代影响的工业产品特点

1.产品之间的信息传递

现阶段受物联网发展的影响,工业产品设计逐渐与传统形式的产品设计存在差别,其一就是工业产品之间的信息传递。随着物联网时代的到来,工业产品之间的信息交互逐渐实现,由此也为在信息时代生活的人们提供了更加丰富的时间与空间,这一点在生活中便可以体现,如,市场中的智能家电为人们的生活提供了便捷。

2.人和工业产品的远程传递

在生活中,人能够掌握的时间与空间是受到限制的,如果能够实现工业产品与人之间的远程信息传递,那么将会为人们的生活带来很大的便捷。物联网便在一定程度上实现了这一点。工业产品设计师利用物联网技术收集不同的信息,并在物联网的基础上相互连接,为产品提供多方面的信息支持。这一点在人们的生活中也可以体现,如,现在一些品牌研发的智能电视,人们可以利用手机进行远程操控,不仅为人们的生活提供了便捷,同时也体现了我国科技的发展。

二、物联网时代对工业产品设计带来的影响

1.物联网激发了工业产品设计方式的新技术

其一,受物联网发展的影响,工业产品设计也得到了发展,使其设计理念不再拘泥于传统,激发出更加多元化的想象空间。物联网本着产品之间信息传递的技术理念,为工业产品设计提供了新颖的设计理念,使我国工业技术的发展更加迅速。其二,物联网时代的来临,为工业产品设计提供了更加多元化的技术形式。现阶段,信息技术的应用领域逐渐扩大,尤其是在工业领域中的应用,一些常用的电子信息技术为工业产品设计提供了一定的支持,逐渐成为工业发展不可或缺的技术,而信息技术在应用的同时也将改变产品设计的过程。随着物联网时代的到来,在计算机技术逐渐得到普及的现在,能够实现产品之间信息交互的物联网技术也必将成为影响工业产品设计的新技术。其三,物联网技术的发展为工业产品设计提供了更加新颖的方式,使工业产品设计在原本的基础上形成新的设计形式。传统的工业产品设计流程一般为产品设计调研—产品设计思考—产品设计,在这期间,设计师要进行交流,解决设计过程中存在的问题。在物联网时代的背景下,因为产品自身已经是设计的要素之一,所以设计师在设计时只要完成与产品之间的信息交互,便可以十分方便地获取信息,同时也为信息的准确性提供了保障。另外,在物联网时代的大背景下,人们获取信息的途径也逐渐开放,人们可以随时通过各种渠道获取信息,并且进行分享,在此基础上产品设计的成本也大大降低。而物联网自身的连接性能也将产品设计过程连接得更加紧密,在此基础上组建新颖的并行设计体系,杜绝设计过程中可能存在的障碍,有效缩短了设计时间。

2.物联网为工业产品设计提供了新颖的设计理念

物联网时代的到来为工业产品设计提供了更加新颖的设计理念,将传统的设计对象与内容全面改变。如电冰箱等一些常见的家用电器,传统的电冰箱只是为人们提供冷藏条件的家用电器,而在物联网时代下,电冰箱变得更加智能,在冷藏物品的同时可以与人们交流信息,为人们提供更加智能化的生活体验。再以手机为例,多年前,手机只能为人们提供打电话与发短信的功能,而在物联网时代,手机不只是通讯工具,还可以作为娱乐工具为人们的生活提供便利,人们不仅可以使用手机获取信息,而且可以使用其地图等功能。由此可见,在物联网时代的影响下,传统的工业产品设计将会改变理念与内容,让人们享受生活的便利。结语物联网时代的来临为工业的发展提供了更加多元化的支持,为工业设计的发展带来了一定的影响。文章对这一形势进行阐述,希望有助于我国工业设计的发展。

作者:田雁飞 单位:重庆工商职业学院

参考文献:

[1]张志东,李海鹰.论物联网时代的到来对工业设计的影响.包装工程,2011(14).