時間：2023-02-27 11:07:09
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引 言
隨著信息技術、計算機網絡技術的迅猛發展和廣泛普及，越來越多的家庭通過Internet或Intranet來獲得信息和資訊。作為現代化的智能化住宅小區，向社區內的廣大住戶提供寬帶多媒體綜合信息資訊服務，是智能化住宅的重要體現，也是信息社會發展的客觀需要。建設部住宅產業辦公室提出了我國住宅智能化的概念，即住宅小區智能化是利用4C(計算機、通信、網絡、自控、IC卡)技術真正實現遠程家庭的智能控制，通過有效的傳輸網絡,將遠程信息服務與管理、物業管理與安防、住宅智能化系統集成,為住宅小區的服務與管理提供高技術的智能化手段,以期實現快捷高效的超值服務管理,提供安全舒適的家居環境。
1 系統簡介
家庭智能控制系統的開發基于短信息技術、自動控制技術、計算機技術、數字通信技術及加密技術。系統利用相關的網絡、計算機系統和控制器，以無線網絡和有線網絡為基本控制指令和數據信息傳送方式，實現手機無線遙控和數據傳送。通過專設的短信控制中心和服務中心，為家庭和小區管理提供全方位的數字化服務。家庭智能控制系統具有手機遠程控制、自動報警、呼叫社區服務、物業管理等功能，還可以根據用戶群的需要向生活連網服務、智能辦公等方向無限擴展。
設備接入Internet/Intranet網，原則上講，只要實現TCP/IP網絡協議就可以。TCP/IP協議及其應用是一項復雜的系統工程。該協議的建立經過了縝密的設計過程，全套協議的實現是比較復雜的。在嵌入式系統中，實現該協議有一定的難度。在實際的應用中，如果要完全實現該協議，比較合理的方案是直接利用集成的TCP/lP協議的芯片，將系統中央控制單元和TCP/IP協議處理單元進行分離。
另一方面，實現其它幾個方案中，可以對原有的TCP/IP進行精簡，保留實際應用系統所需要的一些協議，使得核心芯片既能實現網絡的數據傳輸，又可以完成監控任務。對原有的TCP/IP協議迸行精簡，可以大大減輕系統實現的難度，并提高系統的效率和可靠性。
圖1
2 系統工作原理
該系統的原理框圖如圖1所示。
家庭中的三表度數作為采集信號，通過采樣保持電路處理以后，送入單片機進行處理。單片機把數據通過串口送入E5122網絡協議處理器中進行打包處理，將數據打包成TCP/IP協議包，該數據包通過RTL8019AS以太網控制器發送到以太網上。采用CPLD芯片EPM7128S作為譯碼和驅動電路。在本應用場合，家庭用戶終端對數據交換的速率要求不高，在1MB/s以下。所以可以采用一般的高速單片機，寫入TCP/IP協議，這樣既可以滿足要求，價格又能讓用戶接受。
3 芯片介紹
(1)網絡接口控制器RTL8019AS
RTL8019AS是Realtek公司高集成度的專用以太網接口芯片，支持EthernetII、IEEE802.3、10Base5、10Base2、10BaseT，支持UTP、AUI&BNC、PnP自動探測模式，并且內嵌16KB SRAM用于收發緩沖，降低了對主處理器的速度要求。支持8位、16位數據總線模式；支持跳線、無跳線模式；有全雙工的通信接口，可以通過交換機在雙絞線上同時發送和接收數據，使帶寬從10M增加到20M，是用來進行以太網通信的理想芯片。
RTL8019AS有3種工作方式：
① 跳線方式，網卡的I/O和中斷由跳線決定；
② 即插即用方式，由軟件進行自動配置plug and play；
③ 免跳線方式，網卡的I/O和中斷由外接的93C46里的內容決定。
網卡使用哪種方式由RTL8019AS的第65腳JP決定。65腳JP 為高電平時(接到VCC或通過一個10kΩ的電阻上拉)使用跳線方式；RTL8019AS引腳懸空時，輸入狀態為低電平(其它引腳也是這樣，懸空的輸入腳電平為低電平，里面有一個100kΩ的下拉電阻)。64腳AUI，該引腳決定使用AUI還是BNC接口。我們用的網卡接口一般是BNC的，很少用AUI。BNC接口方式支持8線雙絞或同軸電纜。高電平時使用AUI接口，懸空為低電平，使用BNC接口。IOCS16B引腳用電阻下拉為低電平，選擇8位數據總線模式，省去BROM模塊，只需8根數據線SD0~SD7。基地址選擇引腳IOS3、IOS2、IOS1、IOS0空接為低電平。因為芯片內部都接有下拉電阻，此時I/O基地址為300H，所以地址線SA8、SA9接高電平。又因為寄存器的地址偏移量為00H~1FH共32個，所以只用了地址線SA0~SA4，其余地址線接地即可。芯片的中斷線由IRQS2、IRQS1、IRQS0決定，全部空接時中斷線為INT0，8根中斷線7根空接。SMEMRB和SMEMWB引腳決定網絡接口類型時，10BaseT、10Base2或10Base5采用懸空方式時為低電平。即為自動選擇方式。AUI引腳決定使用AUI還是BNC接口，懸空時為低電平。使用BNC接口，支持雙絞線或同軸電纜，所使用的引腳有：TPIN+、TPIN－、TPOUT+、TPOUT－，接入網卡耦合隔離變壓器中，利用RJ45插頭實現與網絡的連接。
(2)TCP/IP協議解析芯片E5122
E5122是上海精致科技公司研制的飛虹系列網絡協議處理器。外部晶振22.1184MHz，工作電壓5V。以硬件實現TCP/IP協議，提供API接口，極大地方便了使用，由外部集成 RAM。對用戶端以I2C協議或RS-232接口方式進行通信，通信接口支持帶I2C接口MPU，為不帶I2C接口MPU提供I2C驅動程序。E5122與網絡的接口為以太網接口，通過以太網控制芯片RTL8019連接到以太網。串行速率最大達115.2Kbps，達到真正實時傳送。
E5122 是完成TCP/IP 協議的專用芯片，用以實現以太網和串口之間的協議轉換。可以為串口設備提供完善的網絡通信解決方案，只需外接MPU。本系統采用的MPU型號是：89C52單片機。單片機程序中，只需要簡單調用API函數即可實現。E5122結構如圖2所示。設備做為服務器端，即首次連接網絡時，客戶機端主動請求連接服務器端作為被動端監聽，并接收連接的局域網內連網接收遠端客戶的主動查詢訪問，并將設備信息返回給客戶；同樣，還可以作為客戶機主動和局域網內，或Internet上的主機進行通信。 E5122 芯片外部使用32KB RAM，用來作為以太網數據緩沖，使用256字節(最少為256字節)的串行EEPROM(I2C總線接口)存儲系統參數。用戶通過串口與E5122 連接實現通信。E5122 完成TCP/IP 協議和串口通信協議。支持普通串口和用戶設備進行交互，通過外接RTL8019AS 以太網控制芯片來實現網絡連接。
當系統初次運行時，E5122會對RTL8019AS進行初始化工作，并設置其工作模式以及中斷源等。
當RTL8019AS 接收到數據時，會觸發E5122 中斷。此時E5122 通過A8~A13 和A15 來選擇RTL8019AS的寄存器地址和存儲器地址，控制和實現數據的讀取。當有數據通過E5122 發送給RTL8019AS 時，通過地址線設置RTL8019AS 相應寄存器進行數據發送。
4 硬件電路設計
在具體使用中，由于單片機本身的限制，進行了一系列的簡化設計。采用跳線工作方式，JP引腳接高電平； E5122與RTL8019AS接口用于傳輸網絡數據。
當系統初次運行時，E5122 會對RTL8019AS 進行初始化工作，設置RTL8019AS 的工作模式以及設置中斷源等。當RTL8019AS 接收到數據時，會觸發E5122 中斷，此時E5122 通過A8~A13 和A15 來選擇RTL8019AS的寄存器地址和存儲器地址，控制和實現數據的讀取。
當有數據通過E5122 發送給RTL8019AS 時，通過地址線設置RTL8019AS 相應的寄存器進行數據發送。
接口電路圖如圖3所示。
5 應用中的幾個技術問題
在系統的實際應用過程中，要注意以下幾個問題。
(1)傳輸速度
在系統中，上位PC機與下位測控設備之間數據交換的速度，取決于以太網接口模塊的傳輸速度。而以太網模塊的傳輸速度取決于以太網接口芯片的速度、單片機的處理速度，以及和設備交換數據的方式。
在一般的測控系統中，要傳送的僅僅是控制命令和測量數據，數據量不大。模塊與測控設備之間采用RS-232、RS-485、CAN等串口方式連接，其通信速率僅幾十kb/s或上百kb/s。這時以太網接口芯片的速度(10Mb/s)和微處理器的速度就遠大于串口通信速度。因此傳輸速率主要就取決于串口的通信速率。
當要傳送的數據速率要求很高時(如圖像)，它與測控設備之間就不能再采用串口連接，而必須采用并口連接，這時傳輸速率就取決于微處理器的處理速度。此時，要選用一些高速的單片機，如P89C52RX系列或SX系列等單片機。
(2)IP地址
以太網測控系統中，測控設備通過該模塊進入以太網，就必須確定自己的IP地址。IP地址的獲得有兩種方式：有動態獲得IP地址和固定分配IP地址。由于E5122不支持RARP反向地址解析協議，因此無法獲得動態IP地址，只能使用固定IP地址。
(3)安全控制
在小型封閉的局域網中進行測控，安全問題不大，但在廣域網甚至因特網上進行測控，安全控制就至關緊要。為此，采用48~128位的用戶密碼來保護測控設備的安全。合法用戶可以修改、設定自己的密碼。網絡非法用戶即使竊取了IP地址，沒有用戶密碼，也無法操作設備。
(4)實時性問題
測控系統在很多場合都要強調它的實時性，但以太網不是一個實時系統。由于它的載波偵聽碰撞檢測(CSMA/CD)通信方式，決定了以太網中IP包的傳輸會有延遲，甚至丟包，這是利用以太網組成分布式測控系統最大的缺點。但是，現在以太網的速度越來越快，百兆網甚至千兆網，或在一些小型封閉的局域網中，網絡的繁忙程度大為減輕，IP包幾乎沒有碰撞，傳輸延遲、丟包現象就大大減小，不會影響測控系統的正常工作。同時，在系統的網絡層之上，可增加應答協議，丟包的問題就可基本克服。
(5)連接方式
該模塊有兩個插座：一個是RJ-45插座，可用雙絞線直接連接到以太網；另一個是25腳插座，內含RS-232或RS-485總線接口。
關鍵詞：就餐系統；Web服務器；嵌入式設備；語音播報
1 作品詳細介紹
1.1 手機客戶端點餐
手機客戶端點餐，迎合年輕人的需求。該App實現菜單瀏覽、購物車管理、訂單號獲取、意見反饋、查看當前餐廳等待人數、餐廳實時視頻顯示等功能。實時就餐圖片如圖1所示。
1.2 網頁點餐
網頁點餐，方便電腦辦公族。Wap方式實現菜單瀏覽、購物車管理、訂單號獲取、意見反饋、查看當前餐廳等待人數、餐廳實時視頻顯示功能。圖2所示為就餐實時視頻顯示畫面。
1.3 柜臺機點餐
柜臺機點餐，提供一站式點餐服務。可實現菜單瀏覽、購物車管理、訂單號獲取、刷卡付費、條碼小票打印、語音提示功能。圖3所示是其條碼小票打印圖。
1.4 打卡機
打卡機，完成已定餐用戶付費。實現查詢已訂餐信息、訂單號模糊匹配查詢、刷卡付費、條碼小票打印、語音提示功能。打卡顯示如圖4所示。
1.5 服務器
服務器后臺可處理業務及數據存儲，包含三張數據表和近5 k行代碼，如圖5所示。
2 后廚叫號系統
本模塊為自主研發專利方案，可通過掃描槍掃描小票條碼，實現自動語音叫號通知、大廳LCD液晶屏信息顯示。此模塊不依賴任何操作系統和存儲系統，成本低，可方便地移植到各種兒童語音玩具中。如圖6所示。（備注：1.單片機最小系統； 2.串口通信電路； 3.液晶屏顯示電路； 4.語音組合發音電路； 5.激光掃描搶）
3 工作原理
本系統由三大系統模塊構成，如圖7所示。圖8為其系統流程圖。
本系統打卡機可打印條碼，一式兩份，一份留在用戶手中作為取餐憑證，另一份送至后廚供廚師參考。
3.1 數據通信
本系統的數據傳輸主要應用了兩種傳輸方式：一種是串口傳輸，另外一種是網絡文件傳輸。本系統中組件間的傳輸主要存在以下四種：
（1）報號系統：RS 232數據（掃描槍數據）---> TTL電平（電路板芯片內傳輸）。
（2）客戶端與服務器：HTTP協議。
（3）柜臺機與服務器：HTTP協議。
（4）網頁與服務器：HTTP協議，具體如下：
單片機與PC：藍牙；
掃描槍與PC：RS 232接口；
MCU與發音電路：SPI總線；
視頻服務器與終端：Socket通信。
3.2 功能器件及電路
功能器件及電路包含RFID標簽、讀卡器、激光掃描槍、藍牙模塊、LCD模塊、數碼管、ARM11、電阻屏、功放電路、微型打印機、攝像頭、智能手機、IC芯片（ISD1700、MAX232、HC-06、STC89C52RC、TDA7052）。
3.3 關鍵技術
關鍵技術包含Qt/Embedded、J2EE、數據通信與解析、SPI總線、EAN8條碼、SQL模糊匹配查詢、Linux下Mplayer、Tomcat、MJpeg-streamer等開源軟件及嵌入式編程。圖9所示是其硬件結構圖。
4 作品創新點、難點
4.1 創新點
針對用戶量大、服務集中的擁擠就餐環境，如學生食堂、員工餐廳、快餐店等實現了一套智能化就餐解決方案，作為一個完整系統，從訂餐開始到取餐驗證結束，給餐廳運營商提供了一套完整的解決方案。
充分挖掘年輕人，特別是學生群體的用戶需求，開發多終端訂餐，讓訂餐更加人性化。同時讓訂餐也變得時尚和有趣。
條形碼具有簡單方便、信息量大的特點，經過對條形碼掃描儀的研究，開發了一套切實好用的語音報號系統。通過對點餐小票的條形碼信息的讀取識別出客戶的點餐訂餐信息，通過LCD屏幕顯示該信息，并實現語音提示播報。
基于ARM/ Linux硬件處理平臺，利用Qt/Embedded開發工具，開發了柜臺機一體化終端，即集訂餐、付費于一體的綜合性智能終端，可提供方便快捷的一站式點餐服務。
4.2 難點
對跨平臺HTTP標準通信協議進行了深入研究，并設計實現了基于HTTP標準通信協議的多平臺融合同步通信（ARM/Linux平臺下Qt環境、移動設備上Android系統環境以及服務器端平臺的Web應用服務器）。
對基于單片機的多段語音組合錄放系統進行了研究，并完成語音報號硬件電路的設計制作，在此基礎上完成所有代碼的設計，包括對ISD語音芯片內部語音尋址，LCD液晶電路，串口通信電路的研究及單片機控制代碼的編寫等。
對Web網絡編程進行詳細研究，基于優秀的開源軟件Tomcat及MySQL數據庫搭建了后臺Web服務器，并完成所有服務器端代碼的編寫，系統代碼總量超過8 k行。
5 市場前景
該系統能夠有效解決學生食堂中存在的擁擠、無序、等待時間過長等問題，它的優勢體在以下幾點：
（1）多種訂餐終端，使得就餐更加便捷、人性化；
（2）實現前臺自動無人化操作，節省員工人力開支；
（3）就餐流程數字化管理，有助于數據的統計和分析，提高工作效率。
引言
當今社會逐漸入網絡時代，因特網已成為重要的基礎信息設施。目前，大部分網絡終端仍以PC的形式出現，但是從計算機應用普及的情況看，嵌入式系統更為普及，過去大量的浩如煙海的8位/16位單片機的嵌入式設備，已經到了享受網絡方便的時候了。近來的統計證明：PC機CPU的產量僅是MCU產量的1/100，并且由于MCU的成本低廉，應用非常普及。在工業測控、智能儀器、智能家庭領域，MCU應用系統已無處不在。在這些場合中，以MCU為核心的設備同樣也需要解決接入因特網的問題。本文在分析嵌入式系統與常規計算機系統研發不同點的基礎上，介紹一種新型家庭智能系統。
1 家庭智能系統的體系結構
家庭智能系統體系結構的總體框圖如圖1所示。從大的方面看，家庭智能系統可由三部分組成：家庭自動化外部接口模塊、家庭自動化圖像模塊、家庭智能化內部無線收發與控制模塊。未來的家庭中，多件家用電器與各種報警器將組成一個家庭的內部網，并通過內部網的網關接入因特網。一方面，內部網中的家電可以通過網關訪問因特網上資源。如網絡電視機每天早晨自動訪問用戶喜歡的某個電視臺的網站，自動下載晚上的節目表。另一方面，用戶可以在因特網任務一點通過瀏覽器對家里的家用電器與報警器進行遠程控制。如用戶出門在外，可以在外地上網，通過瀏覽器，啟動家里的攝像機實時監察家里的安全。家庭自動化內部無線網模塊要由消息處理模塊和基于工頻的無線收模塊（NRF401）構成。它將成為Internet網的發展沃土，順應“網絡服務”向“網絡應用”擴展的大潮。本文主要介紹嵌入式網關，以及如何在遠程訪問具有靜態或動態IP地址嵌入式網關的技術。
2 嵌入式網關
目前，國內外嵌入式網關的設計有二種方案：第一種方案，是基于軟件來實現TCP/IP協議棧；第二種是直接利用TCP/IP協議棧芯片。本文介紹的嵌入式網關采用第二種方案，它由W3100A、RTL8201、MCU組成，如圖2所示。
圖2中，DLC為數據鏈路控制，MAC為媒體訪問控制，IP為網際協議，ICMP為因特網控制報文協議，TCP為傳輸控制協議，UDP為用戶數據攝協議，DPRAM為雙端口存儲器。
第一種方案在大批量生產時，具有成本低的優點，因為用軟件設計的TCP/IP協議棧，是一次投交多次使用；但開始投次比較大且設計復雜，因為需要實時操作系統的支持，而第二種方案，盡管在大指生產時成本高，因為每個智能設備都要嵌入TCP/IP協議棧芯片；但是在非大批量生產時具有投次比較大，設計簡單、靈活的特點，因為不需要實時操作系統的支持。本文采用的TCP/IP協議棧芯片是W3100A.它有如下特點：首先，它自帶TCP/IP協議棧（如TCP、UDP、Ipver.4、ICMP、ARP、DLC、MAC協議）；其次，它能同時支持四個獨立的連接通道，具有高速傳輸速率（如網關的MCU用Atmel 8951，那么網關的傳輸速率是200b/s；若用Intel386，那么網關的傳輸速率是3Mb/s）同時，它具有與MCU和物理層電路接口。從圖2可以看到；W3100A除了具有上述特點外，還提供了Socket應用程序編程接口，為那種需要進行因特網連接的智能設備，提供了一種簡便、廉價、高效的方案，只要將W3100嵌入智能設備就可以了。這樣，大大減少了軟件研發費用，減輕了MCU的工作量，同時便利該產品具有競爭力，并符合嵌入式系統設計原則：①價格。由于嵌入式設備對價格非常敏感，通常要求價廉質優，故在設計產品時，在滿足功能要求的情況下盡量降低成本。②環境。在功能要求滿足的同時，要考慮到該產品在惡劣環境下，能否正常工作，比如溫度、電源功耗等等。③使用。用戶在使用時，操作應盡量簡單。
RTL8201是單口10/100Mb/s以太網收發器，超低耗和少于180mA/3.3V操作電壓，支持全雙工和半雙工操作，提供一個LED顯示器指示一個網絡回環存在。由于上述的優點，該嵌入式網關可以用在IP電話、網絡MP3、網絡相機和工業控制總線上。圖3是嵌入式網關的原理圖。
3 軟件設計思想
為了適應分組到達的隨機性，系統必須具有能夠從網絡接口讀取分組的能力，故本系統采用“軟件中斷”的機制。當一個分組到達時，產生一個硬件中斷，設備驅動程序接收分組重置接口設備。在中斷返回之前，設備驅動程序會通知硬件安排下一個較低優先級的中斷；在此次硬件中斷結束后，低優先級的中斷會繼續執行。下面結合“軟件中斷”的機制、動態主機配置協議（DHCP）和域名系統（DNS），來說明如何在遠程訪問具有靜態或動態IP地址嵌入式網關的技術（主要說明如何在遠程訪問具有動態IP地址嵌入式網關的技術）。在介紹該技術前，先介紹幾個概念。
（1）DHCP原理
當一臺設置為自動獲取IP地址的計算機在登錄網絡時，會向網絡上發送“租”一個IP地址的請求，專門負責提供IP地址的DHCP服務器回應這個請求，為這臺計算機提供一個空閑的IP地址。DHCP的主要用途是：通過服務器的伺服進程協助來控管各個主機（執行中的用戶端）上不可缺少的網絡連線參數。
(2)DNS
DNS（Domain Name System，域名系統）是一種組織成域層次結構的計算機和網絡服務命名系統，用于TCP/IP網絡。它主要是通過用戶親切而友好的名稱代替枯燥而難記的IP地址，以定位相應的計算機和相應服務。DNS就是完成在名稱和IP地址之間的映射。對于動態分配IP，做一個DHCP程序來綁定用戶網關的MAC地址和IP地址，然后再根據不同IP設定權限，防止IP地址盜用。
（3）HTTP協議的作用原理
WWW是以Internet作為傳輸媒介的一個應用系統，WWW網上最基本的傳輸單位是Web網絡。WWW的工作基于客戶機/服務器計算模型，由Web瀏覽器（客戶機）和Web服務器（服務器）構成，兩者之間采用超文本傳送協議（HTTP）進行通信。HTTP協議是基礎TCP/IP協議之上的協議，是Web瀏覽器來Web服務器之間的應用層協議，是通用的、無狀態的、面向對象的協議。
圖4 基于嵌入式網關的服務器與遠程瀏覽器的請求與應答示意圖
根據上述HTTP協議的作用原理，本文實現了基于瀏覽器/嵌入式Web服務器模式的家庭智能系統。首先初始化W3100ATRTL8201，通過UDP傳輸DHCP報文，獲取動態IP地址，再得到DNS服務器支持，由DNS服務器負責建立IP地址與域名（別名）映射；同時，創建進程負責IP地址與域名（別名）映射更新，確保通過別名就可以訪問該嵌入式設備。初始化完成后，遠程瀏覽器就可以進行TCP鏈接了。建立TCP鏈接后，服務器等待遠程瀏覽器的請求，是一個被動的設備。當接收到建立TCP鏈接的請求后，來識別隨后收到的來自遠程客戶機瀏覽器的數據包。通過軟件中斷，監聽W3100A、等待、接受客戶機連接到RTL8201后，在W3100A體現出來的標志；創建與Socket字相關聯的輸入流和輸出流；然后讀取客戶機的請求信息。在用戶登錄前，遠程瀏覽器必須獲得存儲在Flash內部的網頁，由此才能進行登錄和控制。GET為其請求數據包中的第一個詞，表示這個請求是用來接收Web資源的。該服務器僅對HTTP請求的第一行Get/home.html/HTTP.1進行檢查和解釋。因為除了數據外，所有響應信息數據都是常量。服務器的響應數據包已經由程序定制好，存放在服務器中。響應的HTTP數據頭和資源一起存放在Flash中。服務器與瀏覽器鏈接建立后，服務器檢查接收的請求數據，然后調用8051內部的程序模塊，將相應的home.html發送給遠程瀏覽器。Web頁的存儲范圍為0000H～7FF0H，大約32KB，而8字節的用戶名和8字節的密碼可以存放在外圍Flash存儲區未端。在處理瀏覽器提交的數據信息時，按照兩個步驟進行程序設計。首先，服務器根據遠程瀏覽器傳送過來的數據信息，決定服務器的HTTP服務的方式。其實，將Web資源發送給遠程瀏覽器或使用函數來處理瀏覽器提交的數據，并將此數據傳遞給消息處理模塊。該消息處理模塊根據所要控制設備類型查表，然后啟動無線收發模塊將表中的消息發送出去。每個智能設備根據此消息啟動相應的操作，并借助于設計合理的數據結構和函數實現軟件設計。上述過程可用圖4和圖5形象地說明。
[關鍵詞] 城鄉建設 數字化 物聯網 大屏幕拼接
0 引言
中國大屏幕拼接市場已有10余年發展歷史。近年來，隨著國內經濟的穩步發展，國內各領域、各行業都非常重視信息化建設，對信息的可視化需求也急劇擴大。在城鄉建設、能源、交通等基礎建設的大規模興建和國家大力推進信息化和新型工業化的共同作用下，大屏幕拼接顯示系統已經成為信息可視化不可或缺的核心基礎系統。
同時，在大屏拼接領域，目前主流的拼接墻顯示技術有CRT拼接、DLP背投拼接、PDP拼接和LCD拼接。其中CRT拼接墻因其操作繁雜、體積龐大等原因,其所占的市場份額逐漸縮小；PDP拼接墻由于易產生殘影、灼屏、亮度衰減快、維護成本高等缺陷嚴重阻礙了其在商業上的應用；DLP拼接墻又因其色彩與亮度不均勻、產品功耗過大、占用空間多等問題一直未能取得有效的突破而停滯不前。隨著CRT拼接的衰退、DLP背投拼接與PDP等離子拼接的嚴重問題日漸顯現，在液晶顯示本身的應用不斷拓展下，液晶拼接產品應時而出。
城鄉建設數字化指揮大廳是莆田城鄉建設數字化管理中心建設的一個重要組成部分，包括液晶大屏幕拼接系統、視頻監控系統、語音系統、會議系統、中控系統、觸控演示系統、電子書演示系統、數字媒體信息系統等基礎設施建設。其中，我們選用的物聯網液晶大屏幕拼接系統是指揮大廳建設的重中之重，必須確保技術的先進性。
1 物聯網液晶大屏幕拼接系統優勢分析
1.1 系統的可靠性分析
物聯網液晶大屏幕拼接系統的關鍵部件——DTL3187液晶拼接單元、傳感C盒和控制管理軟件，全部采用針對性兼容銜接設計，在保證系統兼容性同時提供可靠安全保障。系統的可靠性分析如下：
（1）系統采用TNet（terminal and computer network，終端與計算機網絡）架構設計，與傳統架構設計相比，系統具備的智能分割與精確傳輸能力，網絡交換機的穩定指數更高于傳統控制器，具有更高的穩定性。
TNet拼接控制系統及圖像處理系統架構均采用可靠的嵌入式設計理念：在圖像數據傳輸過程中，傳統的控制器是將此路信號復制，每路傳輸同樣的數據，然后再根據輸出的對應位置進行切割放大，但是這樣的后果就是導致數據量傳輸過大，嚴重制約了控制器的運算速度，最終在處理高清信號或是純數字信號時導致圖像顯示不夠流暢，影響顯示效果，最終也限制了拼接單元數量。而TNet拼接控制系統采用最新的研發理念，就是信號在輸入端已經根據其要輸出的位置先進行切割放大，每路只傳輸將要顯示的那部分數據，這樣就大大減少了傳輸帶寬的壓力，更好地實現數字信號的實時流暢顯示。
（2）系統采用基于FPGA（Field Programmable Gate Array，元件可編程邏輯閘陣列）的嵌入式架構設計，與其他X86架構的分布式系統相比，將更加穩定可靠。
（3）液晶拼接單元采用專業的散熱防塵設計，通過IP54防護等級測試，并通過8級抗震測試。核心部件芯片壽命高達100000小時，系統平均無故障時間大于50000小時，保證系統7×24小時連續穩定工作。
1.2 系統的擴展性分析
物聯網液晶大屏幕拼接系統中DTL3187拼接單元和傳感C盒均采用標準化、模塊化、一體式結構設計，采用堅固的框架式貼板結構，支持多層多列疊加組合及弧形拼接，且拼接后的顯示系統具有良好的擴展性。TNet拼接控制系統全部采用模塊化設計，需要擴展時，只需增加相應數量傳感C盒即可，系統無傳感C盒數量限制，可進行無限制擴展，不須更換控制器，更不會影響系統的正常使用，無須對用戶應用系統作任何改變。
1.3 系統的易維護性分析
物聯網大屏幕顯示系統在兼顧優良性能的同時充分考慮易維護性及經濟性，具有高性能、低損耗、易維護的特點，有效降低系統運行中的維護費用。TNet拼接控制系統結構設計合理，每一傳感節點既分散又統一，可單獨控制，也可整體控制，所以即使出現故障需要維護，只需要更換或維護對應的傳感節點即可，不會影響系統的正常使用，而且省時省力，更省錢。而傳統的控制器一旦出現問題，輕則關閉整個系統，維修控制器，影響正常使用；重則需更換控制器或背板，維修或更換費用較大，大大耽誤了大屏幕系統的正常使用時間。
2 物聯網液晶大屏幕拼接系統建設
2.1 系統建設意義
福建省人民政府把構建“數字福建”地理空間框架，加快數字區域建設，作為福建省“十二五”信息化發展的重要內容。莆田市住建局緊緊圍繞“保護壺山蘭水景觀，突出荔林水鄉特色，建設生態環保家園，打造濱海宜居城市”的城市建設目標，貫徹落實莆田市委、市政府提出的繼續實施好城市建設戰役，大干“十二五”開局之年的要求，依靠先進的地理信息系統（GIS）、遙感（RS）、全球衛星定位（GPS）、中間件、工作流、通信網絡、物聯網等多技術融合，建立莆田市城鄉建設數字化管理中心，全面推進數字化城市建設，提升城市建設與管理水平。打造科學、嚴謹、精細和長效管理的服務型、創新型、低碳型城市建設管理新模式，實現城市在“常態”下全面有效的監測、監控、監管和“非常態”下應急指揮的科學決策、迅速處置。
2.2 系統設備組成
物聯網液晶大屏幕拼接系統包括拼接單元組合墻體、傳感C盒、大屏控制管理軟件、矩陣切換器、專用線纜等部分，具體設備清單如表1所示。
為做好疫情防控工作，盡可能避免人員聚集和流動，減少傳播感染風險，有效保障人民群眾生命安全和身體健康，現就本市公安政務服務有關業務辦理通告如下：
一、暫停辦理部分業務
根據國家移民管理局要求，暫停受理、審批、簽發內地居民赴港澳旅游簽注(含團隊旅游、個人旅游、深圳“一周一行”)，赴港澳自助機、網上服務平臺(包括“一網通辦”總門戶、“隨申辦”APP和小程序、“上海公安出入境管理”微信公眾號)等同步關停相關業務。
二、非緊急業務建議延期辦理
(一)出入境方面。
1、建議內地居民合理安排出國出境計劃，非特別急需的可暫緩申辦出入境證件。如確有需要，應提前向有關國家或地區駐華代表機構、航空公司或境外接待單位了解清楚目的地國家或地區采取的入境管控措施情況。
2、繼續為外國人提供簽證延期和停留居留證件辦理服務，保障外國人合法停留居留，對有緊急需要的將加急辦理相關證件。對因疫情防控原因難以及時辦理簽證、停居留證件延期手續的，將視情從輕、減輕或免于逾期居留處罰。
(二)車駕管方面。
1、延期辦理駕駛人考試、滿分教育、審驗教育等有時限要求的業務。對已在網上申請預約辦理的，可以自主選擇取消預約，取消考試預約不計入考試次數，也不影響下次考試預約排序。
2、對在疫情防控期間不能按期辦理駕駛證審驗換證、機動車檢驗等業務的，可延期到疫情結束以后辦理。在此期間，群眾確有駕車出行等生產生活需求，或者有疫情防控人員、物資運輸等應急保障需求的，對駕駛證逾期未換證、未審驗、機動車逾期未檢驗等情形，公安交管部門將不予處罰。
3、對因逾期未換證、逾期未體檢、逾期未檢驗等原因，導致駕駛證或機動車可能被注銷的，公安交管部門將統一延長注銷期限。
4、疫情防控期間，已在互聯網預選了號牌號碼但未及時辦理機動車登記的，預選號碼有效期延長，疫情結束后可以繼續辦理登記。
5、學習駕駛證明有效期到期的，統一延長有效期限，可選擇在疫情結束后繼續學習駕駛，公安交管部門將保障學車考證權益。
6、對目前持有機動車臨時行駛車號牌的車輛，其在本市道路范圍內通行時間延長至2020年2月29日24時。
(三)戶政方面。
1、身份證遺失的，如非急需用證，建議暫緩辦理，可以下載“隨申辦”APP和小程序，通過“我的卡包/我的證照”實現居民身份證件電子“亮證”。
2、居住證有效期限截止日期為2020年1月1日以后的，無論持證人能否及時返滬，系統后臺將給予自動簽注，無需前往社區事務受理服務中心辦理。
3、涉及戶口辦理事項，如非急需，建議暫緩辦理;確屬急需辦理的，建議通過“一網通辦”平臺，按照提示先行上傳材料(圖片上傳應當清晰)，公安機關預審通過后，將通知申請人至派出所窗口“一次性辦理”。
4、涉及跨省市遷戶落戶手續，已取得上海公安機關開具的《準予遷入證明》，但因疫情防控原因過有效期的，可以在疫情結束后隨時到公安機關換開《準予遷入證明》；
已取得原戶籍地公安機關開具的《戶口遷移證》，但因疫情防控原因過有效期的，本市公安機關將予以認可。
三、建議優先選擇網上辦、掌上辦
目前，本市公安機關已在“一網通辦”總門戶、“隨申辦”APP和小程序、“交管12123”APP、“上海交警”APP、“上海公安人口管理”微信公眾號等網上辦事平臺累計實現96項政務服務事項全程網辦，方便群眾網上辦、掌上辦，享受“不見面”服務。
其中，補換領駕駛證、補換領號牌、補換領行駛證、機動車選號、申領免檢標志、違法處理、事故快處等20余項高頻交管業務，可登錄“交管12123”APP、互聯網交通安全綜合服務管理平臺(sh.122.gov.cn)、“上海交警”APP、“隨申辦”APP等直接網上辦理。
開具戶籍證明、居住登記、申領居住證等10余項高頻戶政業務，可登錄“隨申辦”APP和小程序、“上海公安人口管理”微信公眾號等進行全程網辦。
四、確需窗口辦的業務建議預約辦理、即辦即走
確有急需到窗口辦理的業務，為降低交叉感染風險，請合理選擇辦理時間，并根據網上公布的辦事指南攜帶好相關材料，也可以提前撥打公安相應業務窗口電話(詳見上海市公安局門戶網站“執法公開”欄目的“對外窗口查詢”)進行咨詢、預約辦理時間。到窗口辦事的群眾，請自覺佩戴口罩，做好個人防護，主動配合現場工作人員開展體溫檢測等相關工作。對相關業務、政策有疑問的，可以撥打上述窗口電話進行咨詢，如有其他問題，也可以撥打“12345”市民服務熱線進行咨詢。
后續相關政務服務舉措，請及時關注上海市公安局門戶網站、“警民直通車”微信公眾號等平臺信息。
特此通告。
上海市公安局
上訴人（原審原告）陳彥，男，一九六九年五月十三日出生，福建省福州市人，住福州市馬尾區亭江鎮和平路97號，系上訴人陳錐之弟，居民身份證編號：350122690513001.
委托人楊新華，福州三通律師事務所律師。
被上訴人（原審被告）福州市公安局馬尾分局，住所地福州市馬尾區。
法定代表人林東來，分局局長。
委托人龔真，男，福州市公安局馬尾分局法制科副科長。
委托人左向真，福州世通律師事務所律師。
原審原告陳錐、陳彥訴福州市公安局馬尾分局濫用職權侵犯人身權、財產權一案，福州市馬尾區人民法院已于一九九八年七月十四日作出（1998）馬行初字第03號行政裁定。原審原告陳錐、陳彥不服，向本院提起上訴。本院依法組成合議庭，于一九九八年十一月十一日公開開庭審理了本案。上訴人陳錐、陳彥及其委托人楊新華律師，被上訴人福州市公安局馬尾分局的委托人龔真、左向真律師到庭參加訴訟。由于本案涉及因特網這一新技術，合議庭決定在第一次庭審結束后由各方當事人及法庭邀請專家證人出庭就有關因特網及IP電話的技術原理問題作證。一九九八年十二月二日第二次公開開庭審理了本案，上訴人邀請的專家證人福州華特通用電腦公司總經理王峻濤，被上訴人邀請的專家證人福建省數據通信局總工程師丁大明、福建省郵電管理局蔡曉東科長、福建省郵電管理局張建勇科長，本院邀請的專家證人瀛海威信息通信有限責任公司福州分公司總經理張成，上訴人陳錐、陳彥及其委托人楊新華律師，被上訴人福州市公安局馬尾分局的委托人龔真、左向真律師到庭參加訴訟。本案現已審理終結。
原審認定，一九九七年十二月二十三日，福州電信局向被告福州市公安局馬尾分局舉報原告陳彥利用微機互聯網經營國際長途電信業務，違反了長途通信業務和國際通信業務由郵電部門統一經營的規定，要求依法追究刑事責任。經調查，報案內容屬實，被告即擬根據《中華人民共和國刑法》第二百二十五條規定對原告以涉嫌非法經營罪立案偵查，向福建省公安廳刑警總隊請示，經省廳刑警總隊同意后，被告于一九九八年元月三日正式立案偵查。元月七日對原告陳彥的誠信電器店進行搜查，提取了電話一部、彩色顯示器一臺、電腦主機一臺，鍵盤一臺、數據聲音轉換器一臺。元月十日、二十二日兩次對原告陳錐進行傳喚。元月九日，二十四日分別暫扣陳彥、陳錐20，000元和30，000元人民幣。一審法院認為：福州電信局向被告舉報原告未經審核批準，擅自經營電信業務。被告認為，經審查原告的行為涉嫌違反《中華人民共和國刑法》第二百二十五條的非法經營罪的規定，依照《中華人民共和國刑事訴訟法》第八十六條規定，經批準后立案，進行刑事偵查，是被告依法行使刑事偵查職能。在刑事偵查中被告所進行的搜查、提取證據、扣押款項等行為，不是具體行政行為，沒有規避司法審查，不屬行政訴訟審查范圍。一審法院根據最高人民法院《關于貫徹執行〈中華人民共和國行政訴訟法〉若干問題的意見》第114條，參照最高人民法院《關于貫徹執行〈中華人民共和國民事訴訟法〉若干問題的意見》第139條的規定裁定駁回原告陳錐、陳彥的起訴。
上訴人陳錐、陳彥上訴稱：1、原審裁定認定被上訴人福州市公安局馬尾分局是“依法行使刑事偵查職能”是錯誤的。本案上訴人的行為不構成犯罪，被上訴人的立案缺乏事實依據，是濫用職權的具體行政行為。一審法院僅對被上訴人的行為進行形式上的審查，并未進行實體審查，就輕率地認定其“依法”，也是錯誤的。2、一審法院認定被上訴人沒有規避司法審查也是錯誤的。被上訴人錯誤地對上訴人刑事立案，發現上訴人的行為不構成犯罪后，又不根據《刑事訴訟法》第一百三十條的規定撤銷案件，在立案八個月后，仍不作任何處理，其意圖就是為了規避司法審查。請求本院撤銷一審判決，確認上訴人的行為屬于濫用職權，確認被上訴人扣押財物的行為違法并予以返還，并判令被上訴人賠償上訴人的經濟損失15，000元。
被上訴人福州市公安局馬尾分局答辯稱：一九九七年十二月二十三日福州電信局報案稱：電話用戶陳彥利用微機互聯網通話軟件，對外開辦國際電話業務，按掛發不同國家、地區每分鐘收取6-9元不等的通話費，嚴重損害國家和郵電企業利益，擾亂了電信市埸秩序，也給國家安全帶來了嚴重的危脅，請求我局立案偵查，依法追究刑事責任。我局受理后，對報案內容予以調查核實，并就該案能否立案偵查專題請示了省公安廳刑警總隊，總隊明確批復應當立案偵查，依法查處。我局遂于一九九八年元月三日根據《中華人民共和國刑法》第二百二十五條，以涉嫌非法經營罪正式立案偵查，依法傳訊了犯罪嫌疑人陳彥、陳錐，同時對犯罪現埸進行了搜查，扣押了犯罪嫌疑人用于經營國際長途電話業務的設備，并追繳陳錐、陳彥經營國際電話業務的非法所得合計50，000元。犯罪嫌疑人陳錐、陳彥對其非法經營國際長途電話業務的事實供認不諱。因此，馬尾公安分局扣押原告陳錐、陳彥用于作案的電腦及追繳非法所得50，000元是正常的刑事司法行為，并非具體行政行為。
被上訴人福州市公安局馬尾分局向一審法院提供的證據材料有：
1、福州電信局榕電[1997]保字19號《關于陳彥非法經營電信業務請立案偵查的函》；2、一九九八年一月二日對馬尾電信局亭江電信支局何海鳴局長的詢問筆錄；3、一九九八年一月十日對陳錐的詢問筆錄；4、福州市公安局馬尾分局《關于陳彥利用微機互聯網經營國際長途電信業務能否立案偵查的請示》；5、福建省公安廳刑警總隊一九九八年一月二日對福州市公安局馬尾分局的批復；6、一般刑事案件立案報告表；7、呈請搜查報告書；8、福州市公安局馬尾分局（98）3號搜查證；9、一九九八年元月十日福州市公安局馬尾分局傳喚通知書（傳喚陳錐）；10、一九九八年元月二十二日福州市公安局馬尾分局傳喚通知書（傳喚陳錐）；11、國務院國發（1990）54號《國務院批轉郵電部關于加強通信行業管理和認真整頓通信秩序的通知》；12、《福建省保障和發展郵電通信條例》；13、原郵電部電信政務司電司（1995）12號《關于不準在中國倒賣國際電信業務（RESALE）的公告》。
上訴人陳錐提供的質證材料有：1、瀛海威信息通信有限責任公司瀛海威時空用戶登記表；2、福州市公安局馬尾分局馬公字第0001036號暫扣款單據（被暫扣款人陳彥，暫扣款金額人民幣20，000元）；3、福州市公安局馬尾分局馬公字第0001037號暫扣款單據（被暫扣款人陳錐，暫扣款金額人民幣30，000元）；4、福州市公安局馬尾分局刑警大隊偵查人員提取筆錄。
根據庭審舉證、質證，本院可以確認如下事實：一九九七年九月上訴人陳錐、陳彥在陳彥開辦的福州市馬尾區亭江鎮誠信家用電器店開展“買一送一”的促銷活動，即顧客在該店購買一件商品就可提供因特網通話服務（IP電話）五分鐘。并于九月二十日開始按與香港、日本通話每分鐘七元，與美國通話每分鐘九元的標準收費。一九九七年十二月二十一日，福州電信局在亭江檢查時發現兩上訴人的上述活動，以榕電（1997）保字第19號函向被上訴人福州市公安局馬尾分局（下稱馬尾公安分局）舉報。馬尾公安分局于同月二十五日就上訴人陳錐、陳彥的行為是否涉嫌《中華人民共和國刑法》第二百二十五條規定的非法經營罪犯罪嫌疑及是否能夠立案偵查向福建省公安廳刑警總隊請示。福建省公安廳刑警總隊于一九九八年一月二日批復馬尾公安分局，同意立案偵查，并要求該局依法查處。一九九八年一月三日，馬尾公安分局對該案刑事立案。同年一月七日，被上訴人馬尾公安分局對上訴人陳彥的住宅進行了搜查，扣押了陳彥用于網絡通話的電腦及配件，并限制了陳彥的人身自由。一月九日，陳彥在其家屬繳納了暫扣款人民幣20，000元后被解除對人身自由的限制。一月十日，馬尾公安分局傳喚陳錐。一月二十二日，馬尾公安分局再次傳喚上訴人陳錐。一月二十四日，陳錐在家屬繳納了人民幣30，000元的暫扣款后被釋放。
在庭審質證中，上訴人陳錐、陳彥稱：在繳納50，000元暫扣款時被上訴人馬尾公安分局的辦案人員對其稱該款是取保候審保證金。被上訴人馬尾公安分局的人在庭審中認為暫扣陳錐、陳彥的共50，000元人民幣系兩上訴人非法所得的暫扣款，但無法向法庭提供暫扣陳錐、陳彥非法所得50，000元的計算依據。被上訴人馬尾公安分局未向法庭提供能夠說明上訴人陳錐、陳彥在繳納了共50，000元人民幣的“暫扣款”并被解除了對人身自由的限制后處于刑事偵查過程中何種刑事強制狀態的法律手續。
上訴人陳錐、陳彥邀請的專家證人王峻濤在庭審中向法庭證明：
應用因特網拔打IP電話與應用因特網其他功能如發電子郵件（E-MAIL）、網上會議（Netmeeting）、網上傳真、傳輸圖像的性質一樣，是因特網的基本功能，即利用數字形式傳輸信號。從技術角度分析IP電話的原理和傳統電話的原理是截然不同的，傳統電話的語音信息是通過電話線傳輸的。而IP電話是利用網絡軟件將語音信號轉換為數字信號后在因特網上進行傳輸，到達對方的電腦或語音數字轉換器后再將數字信號轉換為語音信號。IP電話的工作流程為，本地電話或上網電腦=>本地網關服務器（將語音信號轉換為數字信號）或上網電腦內的轉換軟件=>數字信號在因特網上傳輸=>被拔叫地的網關服務器（將數字信號轉換為語音信號）=>被拔叫電話。因此，IP電話的費用由本地市內電話費、因特網服務費和被拔叫地的市內電話三部分組成。市內電話費由使用者付給電信部門，因特網服務費付給ISP（因特網接入服務商），國外被拔叫地的電話則付給國外網關服務器在中國的商。IP電話不會對任何人造成利益上的損失，也不會對國家安全構成威脅。但IP電話對于傳統長途電話的威脅則是先進技術對于落后技術的威脅。
被上訴人福州市公安局馬尾分局邀請的專家證人丁大明向法庭證明：國際互聯網（因特網）的基本功能是進行數據傳輸和交換，因特網具有將文本、聲音、圖像等壓縮打包后，以數字形式傳輸的功能，通過因特網打電話從技術角度是可行的。因特網屬于電信增值業務的范圍。目前郵電部門規定的因特網業務有電子郵件、文件傳遞、遠程登錄、還有WWW瀏覽等，沒有提供IP電話業務。
被上訴人福州市公安局馬尾分局邀請的專家證人蔡曉東向法庭證明：《中國郵電百科全書（電信卷）》載明，電話業務按通達地點和服務范圍分為國際電話、國內長途電話、市內電話、農村電話。國際電話包括數據電話。通過網絡拔打電話屬于國際長途電話。目前掛發美國的長途電話費是18.4元（人民幣）/分鐘。國家并未對傳統電信業務作明確劃分，并不允許經營通過因特網打國際長途電話。
被上訴人福州市公安局馬尾分局邀請的專家證人張建勇向法庭證明：根據國發（1990）54號《國務院批轉郵電部關于加強通信行業管理和認真整頓通信秩序請示的通知》（下稱國發（1990）54號《通知》）第三條規定：主要通信業務必須由國家統一經營。該條第（三）項規定：長途通信和國際通信業務由郵電部門統一經營。另原郵電部電信政務司電司（1995）12號《關于不準在中國倒賣國際電信業務（RESALE）的公告》也明確規定國際電信業務只能由我國郵電部門統一經營，任何單位和個人，包括倒賣者（RESELLER）不得以任何形式經營國際電信業務。
本院邀請的專家證人張成向法庭證明：作為因特網拔打國際電話與傳統電話的傳輸性質是不同的，但實現的功能相同的。瀛海威信息通信有限責任公司（IHW）是從事因特網接入服務的服務商（ISP），該公司提供的業務包括電信增值業務、計算機信息服務。用戶利用IHW提供的接入服務發電子郵件還是上網查詢或是打IP電話與公司提供的服務無關，因為通過因特網拔打國際電話與電子郵件等的傳輸是一樣的，都是以IP數據包的形式傳輸，不會占用電信部門的其他資源，并且從理論上講通過因特網打電話并無人數的限制，同一線路上可以傳輸多組數據。與傳統電話相比，網絡電話的費用更便宜。對于使用網絡電話是否構成對國家安全的威脅，主要與使用者有關，該項技術是科技發展的進步的結果。使用者以危害國家安全為目的利用傳統電話同樣會對國家安全構成威脅。
另查明，1、原郵電部行政規章《中國公眾多媒體通信管理辦法》第二條第（三）項規定：公眾多媒體通信業務是指通過中國多媒體通信網，向最終用戶提供的公眾多媒體通信與信息服務。該《辦法》第八條第一款同時規定：對在中國公眾多媒體通信網上提供的通信與信息業務，按國務院和郵電部對外放開經營部分電信業務的有關規定進行管理。第二款規定：對接入服務經營者（指為用戶接入中國公眾多媒體通信網提供服務的單位，即ISP）實行經營許可證制度。2、國務院國發（1993）55號文《國務院關于批轉郵電部關于進一步加強電信業務市埸管理意見的通知》（下稱國發（1993）55號《通知》）中明確了“計算機信息服務業務”屬向社會放開經營的電信業務。3、原郵電部郵部（1995）773號《關于〈放開經營的電信業務市埸管理暫行規定〉的通知》（下稱郵部（1995）773號《通知》）第四條規定：未經審核批準，未領取營業執照的，不得從事放開經營的電信業務。該《通知》第二十五條第（一）項規定了未經審核批準、未領取營業執照從事放開經營的電信業務的可由通信主管部門責成郵電通信企業停通其中繼線、沒收非法經營所得，并可處2，000元以上20，000元以下的罰款的行政處罰。
本院認為，根據專家證人向法庭說明的IP電話的技術特征表明，IP電話的傳輸方式主要是借助網關服務器或電腦軟件將語音信號轉換為數字信號在因特網上傳輸。這種傳輸方式與普通電話的語音信號通過雙絞線接入程控交換機再進入長途傳輸網，再由長途傳輸網到程控機最后進入對方電話機的傳輸方式不同，因特網上的數字傳輸可同時傳輸多組信息，而普通電話只能同時傳輸一組信息。因此，使用IP電話拔打國外用戶與使用程控電話拔打國外用戶（IDD，國際長途直拔）的技術特征是不同的，IP電話是基于網絡技術而產生的在因特網上提供的新類型的通信業務。屬于國務院國發（1993）55號《通知》和《中國公眾多媒體通信管理辦法》所稱的“計算機信息服務業務”和“公眾多媒體通信業務”。且國務院的國發（1993）55號《通知》中明確了“計算機信息服務業務”屬向社會放開經營的電信業務，而不是屬于本案被上訴人福州市公安局馬尾分局所稱的國務院國發（1990）54號《通知》規定的由郵電部門統一經營的長途通信和國際通信業務。
被上訴人馬尾公安分局提供的證據材料可以證實上訴人陳錐、陳彥存在未經審核批準，未領取營業執照，擅自從事“計算機信息服務業務”和“公眾多媒體通信業務”的事實。但不能證明IP電話屬法律、行政法規規定由電信部門統一經營的長途通信和國際通信業務。
被上訴人馬尾公安分局以上訴人陳錐、陳彥涉嫌《中華人民共和國刑法》第二百二十五條規定的非法經營罪，認為本案屬刑事偵查案件，請求駁回上訴人的上訴。本院認為，《刑法》第二百二十五條非法經營罪的非法經營行為的范圍決定于國家法律、行政法規的具體規定，只有當行為人未經許可經營法律、行政法規規定的專營、專賣物品時，該罪的客觀要件方可能成立。
被上訴人馬尾公安分局傳喚上訴人陳錐、陳彥后暫扣了兩上訴人50，000元人民幣，但不能提供事實依據證明上訴人陳錐、陳彥有非法所得50，000元。暫扣該款項后，被上訴人馬尾公安分局即解除了對陳錐、陳彥人身自由的限制，并未依照《中華人民共和國刑事訴訟法》的規定對于其所認定的“犯罪嫌疑人”采取取保候審、監視居住等其他強制措施，并且至今在長達一年的時間里既未進行任何處理，也未依《刑事訴訟法》規定對其所認定的“犯罪嫌疑人”進入刑事訴訟程序向檢察機關提出起訴意見。并且《刑事訴訟法》未授權偵查機關在實施刑事偵查時可以采用“暫扣”這一強制措施。“暫扣”屬于典型的行政強制措施。因此，被上訴人的上述行為，均不能被證明屬刑事偵查措施，而只能證明被上訴人馬尾公安分局在對上訴人的處理中采取限制人身自由的方法，針對公民的財產實施了“暫扣”的具體行政行為。被上訴人馬尾公安分局認為其對上訴人實施的行為屬刑事偵查的抗辯理由，本院不予采納。
綜上，被上訴人馬尾公安分局將依法應由行政程序處理的事項和相對人作為“犯罪嫌疑”，卻無法提供證據證明其被訴行為符合刑事訴訟法的規定，在其“刑事偵查”過程中，實施了不能被證明是刑事強制措施而明顯屬于行政強制措施的扣押行為。上訴人認為該行為侵犯其合法權益，有權依照《中華人民共和國行政訴訟法》的規定提起行政訴訟，人民法院應對被訴具體行政行為的合法性進行司法審查。一審法院裁定駁回原告的起訴屬適用法律不當，應予糾正。經本院審判委員會研究決定，依照《中華人民共和國行政訴訟法》第六十一條第（三）項的規定，裁定如下：
【關鍵詞】EPON；電力系統；信息采集
中圖分類號：TM769文獻標識碼： A
一、前言
隨著科技水平的快速提升，電力系統正朝向智能化方向發展。EPON技術對于智能電力網的建設具有重要意義。它對環境適應性強，能夠實現信息的長距離傳輸。
二、用電采集系統存在的問題
1、異常臺區問題。主要問題在于集中器掉線、在線停抄。在線停抄的集中器由于硬件問題導致不抄表。
2、表計抄讀失敗。表計抄讀失敗的原因主要為：一是檔案問題，臺區調試的時候自動下發參數容易導致臺區總表的端口號錯誤。二是模塊不符、模塊松動、模塊壞。三是表未裝或未接電（未接進線）。四是表計損壞。五是三相表內部無電壓（屏幕上UaUbUc未正常顯示）。
3、大用戶實用化指標不完善。表現為：離線數量與明細數據不一致，離線數量、明細數據檔案顯示不完整，離線終端明細加入列表時存在感嘆號，終端不能顯示等問題。
4、專變用戶采集綜合運行需整改。計劃數量超過3月31日后不再變化，全地區在此時間后計劃數量為定值，未覆蓋數量與明細數據不一致，有些變電站采集用戶還在未覆蓋的統計之中。
5、抄表簡報查詢為空。雜項調試的時候，沒有新增測量點；在日常維護中，標記刪除了測量點；接線信息及參數設置界面反應慢，需要進行程序優化。
三、EPON技術簡介
EPON是一種比較先進的技術，其主要通過點到多點結構的單纖雙向光和網絡進行連接，其組網結構比較靈活，可組成環型網、混合型及輻射型等多種拓撲結構。
1、EPON系統的組成
（1）光分配網絡(OpticalDistributionNetwork，ODN)、用戶側的光網絡單元(OpticalNetworkUnit，0NU)、網絡側的光線路終端(0pticalLineTerminal，OLT)以及網管系統共同組成了EPON系統。通常在35／10kv變電站內部署各設備系統，使用光纜和OLT進行連接，然后通過千兆以太網(GigabitEthemet，GE)接口把OLT和光纖骨干網的同步數字體系(SynchronousDigitalHierarchy，SDH)設備進行連接。
（2）ONU是一種用戶側設備，通常把其布局在配電變壓器、環網柜以及柱上開關等設備內，通過ONU，可把各種寬帶數據及信息資料輸送給與之相連的用戶，此外，終端用戶接受數據后也可把相關數據信息發送給OLT。ONU分為工業級（部署在室外）與非工業級（部署在室內），工業級設備通常應用在配網自動化及用電信息采集上，非工業級通常應用在電力光纖到戶。
2、2EPON組網技術的優勢
（1）使用單纖雙向傳輸，能使成本得到有效降低。
（2）能夠提供雙向高帶寬，在通信方面的容量比較大，能夠接收多業務。
（3）對多點失效具有抗拒作用，當某個ONU在網絡中出現故障的時候，其他ONU數據通信不會受到影響。
（4）支持點到多點的網絡結構，可組成樹型、總線型等多種拓撲結構，可提供多種服務。
（5）傳輸距離最大為20km，能達到配用電網絡的覆蓋標準。
四、用電信息采集典型案例的設計和分析
1、電力載波結合無線通信技術
電力載波通信（PowerLineCommunication，PLC）技術是電力系統特有的通信方式，以現有的電力線為通信媒介，通過載波方式實現模擬或數字信號的傳輸。由于使用可靠的電力線作為載波信號的傳輸媒介，因此具有信息傳輸的穩定可靠、路由合理等特點，是唯一不需要線路投資的有線通信方式。
低壓電力線載波遠程抄表系統是集電能表數據采集、載波傳輸、數據存儲、數據通信、數據處理及斷電控制等功能于一體的自動化系統。通過專門的通信芯片，對電表數據進行調整，再通過低壓配電線路（220/380V）進行信號傳輸，實現集中抄表。這種抄表方式安裝簡單，不需要另外布線，對小區內客戶的分布沒有過多的限制，尤其是通信線路不易損壞且無需維護是這種抄表的最大優勢。低壓電力線載波遠程抄表系統是多數集抄系統應用的首選方案。
該方式采用無線公網通信方式將用電信息采集的數據傳送到抄表中心前置機服務器。根據現場實際情況，該方式主要是通過電力載波方式將每塊電表的用電信息傳送到集中器，集中器負責所有電表信息的匯總和存儲。集中器通過GPRS/CDMA/3G/4G等無線通信方式將匯總的電表信息傳到主站。該方法主要存在一些局限性，如果在無線信號較好的情況下，抄表不存在技術上的問題；若在無線信號不能覆蓋或信號質量較差的情況下，抄表的成功率較低或無法完成抄表。
2、電力載波結合EPON通信技術
該方式主要利用電力載波的優點，采用光纖通信技術避免了無線公網的局限性，從而大大提高了上行信道的穩定性。通過電力載波通信方式將每塊用戶電表信息采集到集中器，集中器匯總每塊電表的信息，然后通過光纖通信方式將信息傳送到主站。隨著配電自動化的大規模建設，利用配電自動化敷設的富裕纖芯實現用電信息采集，大大降低了投資成本，同時也提高了光纖利用率。電力載波結合EPON通信技術如圖1所示。
圖1電力載波結合EPON通信技術
3、采用EPON通信結合集中器技術
該方式主要采用EPON通信技術，通過ONU的RS485通信方式采集每塊電表的信息，然后將RS485信號轉換成以太網數據匯總到集中器，ONU負責將電表的通信規約以透明方式傳送到集中器，集中器的下行以太網口通過IP方式和每塊電能表通信。ONU通過RS485方式采集每塊電表的信息，轉換成光信號傳送到通信機房，通信主站設備將信息轉換成千兆以太網電信號，將匯總的信號傳送給集中器下行通信接口，集中器處理匯總的電表信息，然后通過上行以太網接口將處理的數據轉換為Q/GDW376.1規約傳送到通信主站，通信主站通過光纖透明通道將處理的信息發送到用電信息采集數據服務器。
該方式對集中器的要求較高，目前多數集中器廠家的設備只支持單個以太網口上傳，需要對集中器硬件進行升級和改造。該種方式為最佳通信方案，將集中器的下行以太網接口和ONU的通信地址劃分為同一個網段，一臺集中器可以完成同一個C類網段的ONU通信，按照目前每臺ONU具備4個RS485接口計算，每個RS485接口支持32塊電表的采集，每個子網分配250個IP地址，一個C類網段可完成4×32×250=32000塊電表的數據采集，突破了載波抄表2048塊電表的上限，同時也便于集中器扁平化管理。該方式對集中器的性能提出新的要求，需要具備較強的存儲能力和較高的通信功能。采用EPON通信結合集中器技術如圖2所示。
圖2采用EPON通信結合集中器技術
五、用電信息采集系統的應用與發展
1、遠程抄表應用
遠程抄表工作是供電企業的核心業務，用電信息采集系統現場采集電能終端的信息，按照系統主站預先設定的任務參數，每天上報、補報電能表的各種電能示值數據。采集主站對其進行存儲和管理。有系統對營銷體系的每個抄表段發起抄寫、核對、接收流程，在電能信息獲取階段點擊功能按鈕，利用系統數據庫接口從電能數據采集系統中得到每個電力用戶的抄表信息，最后完成電能信息采集與核對環節。
2、防竊電應用
目前，電力企業防竊電手段主要是由用電檢查人員到現場查看電能表，雖然這種周期性檢查措施能夠有效減少用戶竊電行為，但是始終無法保證對竊電進行實時監控。因此，用電信息采集系統應用具有實時監控竊電行為的功能，如果發生用戶竊電、電能表出現異常數據等情況，立刻發出報警提示，使防竊電工作逐漸轉為智能化。
3、提供優質服務
用電信息采集系統不但能夠為供電企業收集用戶用電信息，保證電網運行的穩定性，使電力運營管理更加精細化，同時，它的開發建設也為電力用戶實現信息共享、交流互動提供了可能性。用電信息采集系統能夠為電力用戶提供一系列優質服務，包括電力平衡度提示、用電時段提醒、用電設備報警、用電數據查詢、發送停復電通知等。
六、結束語
電力系統未來的高速發展，離不開先進的技術水平，EPON技術更能夠成為電力系統飛躍發展的助推器。我們要在實際應用中不斷總結，不斷完善，使其為電力系統發揮更大作用。
參考文獻
6月底召開的全國煤礦推廣數字化瓦斯遠程監控系統電視電話會議給煤炭企業下了硬規定：到今年年底之前，高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井要全部建立并完善安全監測監控系統；原國有重點煤礦企業要實現礦務局(集團公司)內部連網；國有地方煤礦、鄉鎮煤礦要實現縣(區)范圍內連網。
這就像在煤炭企業頭上套了個緊箍咒。如果煤炭企業想繼續生產，繼續生存，繼續創造利潤，就必須把瓦斯監控放在首位。
但是，瓦斯監控系統這么好上嗎？人命關天的瓦斯監控，仍然有不少需要跨越的坎！
信息傳遞，短一米也是災難
煤礦安全監測監控系統監測的是什么？是在地下幾百里甚至幾千里的瓦斯深度是否超標，是否有明火、自燃等安全隱患。但要讓礦井監控室的人了解這些指標，甚至讓上一級的集團公司對此了如指掌，就有難度了，傳輸問題首當其沖，信息傳輸半徑即使只短了一米，也會造成無法挽回的災難。比如將瓦斯濃度監測頭監測到的數據從井下傳到井上，再從井上傳遞到監控站進行監控和分析，最后將處理意見傳回井下，該用什么方法？很多地方甚至連電話線都沒有，怎么解決？
方法一：鋪設電纜。通過光纜將井下信息和井上信息互通，同時用數字信號代替以前的模擬信號，增強信息的準確性，免受干擾。
山西省郵電建設工程局承建的山西朔州市煤礦瓦斯監控系統光纜工程 就是個典型的例子。該工程覆蓋朔州市朔城區、平魯區、山陰、懷仁、右玉5個縣區的200余個礦井，共有40多個接入網點，架掛600多公里光纜，投資1400多萬元。
適用企業：礦井相對集中。
難點：鋪電纜相對價格較貴，投資大，對一些小型礦山或相對流動性的煤礦企業來說不太現實。
方法二：短信息。這里的短信息并不是平時我們常用的短信息，因為井下幾百里是沒有信號的。瓦斯監測系統所用的短信息是數字蜂窩無線網絡的短信通訊方式，即將瓦斯濃度檢測探頭和風速傳感器安放在主回風井（巷）的適當位置，當瓦斯濃度、風速超過限定值或主扇開、停或運行負荷變化較大時，短消息發送模塊向監控中心和值守人員同時發送相應的短消息并報警。
淮南礦業集團公司就建立了一個瓦斯超限短信息發報系統，通過特定程序對各礦監控主機上傳的監控信息進行分析、過濾，再根據超限幅度大小和受信領導級別進行分組群發。集團公司和各礦相關領導均能及時掌握瓦斯超限情況，及時指揮協調安全生產工作。
適用企業：無線短信通訊方式實現方便，投資小，對中小型礦山非常適用。
難點：目前市場上可選擇產品不多。
方法三：租用公眾無線網絡或數字光纖。這其實主要解決的是從煤礦到監控中心的信息傳輸問題。很多煤礦集團公司下屬企業比較分散，下屬企業大部分已安裝使用了瓦斯監測監控系統，需要傳給總公司。
寧夏自治區煤礦井下安裝瓦斯監控裝置，通過無線網絡，與自治區煤礦安全監察局電子瓦斯監控系統連網，實行全方位安全監控。
河南省煤礦瓦斯監測監控網絡系統是在各煤炭企業已形成的瓦斯監測監控系統的基礎上，由省、省轄產煤市、縣級系統和企業信息采集系統組成，采用租用公眾無線網絡或數字光纖相結合的方式實現信息互通。
適用企業：需要將信息從礦井集中傳遞到總部。
難點：并不是所有地方都有GPRS網絡，而且速率也是必須考慮的問題。
方法四：利用衛星通訊技術將信息傳到監控站和總控室。這對于一些有條件的煤礦企業也是值得推薦的方法。重慶市經委針對重慶市礦井數量多，產量小，辦礦起點較低的現狀，今年將在217個高瓦斯礦井通過衛星通訊技術實現安全監控全覆蓋，以便實時掌握煤礦瓦斯變化和風機開停情況。
適用企業：相隔遠、較分散的煤礦企業。
難點：價格不菲。
緊急報警，晚一秒就是生命
從系統到人，需要一個通知的方式。假如監測到的危險結果沒有及時出去，那么再精確、再靈敏的監測系統也是白搭。緊急報警，哪怕延遲一秒，也要付出生命的代價。因此瓦斯監測系統的報警方式不僅要快，而且要準，決不允許出錯和延遲。誤報會引起巨大的經濟損失，但是一旦不報或者遲報，更是會造成災難……因此瓦斯監測系統的報警方式也受到很多關注。哪些是目前行之有效、比較穩定的報警方式呢？
方法一：利用聲光報警。一旦危險發生，利用鈴音和燈光變化來報警，最大的好處是明顯，傳播范圍大。沙河市煤炭工業局的瓦斯檢測系統就是采用聲光報警的方式。他們遠程24小時對井下采掘、瓦斯濃度、一氧化碳濃度、風機開停狀態、設備饋斷電進行數字化處理，對地面主要生產部位進行圖像監控。一旦出現重大隱患，聲光報警系統就會立即啟動，鎖定圖像監控，及時掌握災情的發展，在第一時間下達整改指令，全程監控處理情況。由于聲光報警的傳播范圍很大，各礦的絞車房、井口、調度室、監控室等主要生產部位都可納入監控范圍，需要停產時，只要一聲令下就會井停人撤，確保安全。
適用企業：規模有限，不能完全達到互連互通的企業。
難點：簡單報警，并不能迅速判斷危害的原因及處理辦法。
方法二：采用GIS系統。在警報傳出的同時，準確地知道危險發生的地點靠的就是GIS系統。報警點在監控屏幕上直接閃動，危險地點可以準確地在屏幕上顯示出來，這對于排險搶險有著重大意義。比如淮南礦業，早在2004年就建立了礦區安全管理地理信息系統，即安全監控信息網絡，收集各礦監控主機上傳的各種測點（包括被控測點）的信息，傳遞至集團公司服務器，乃至省安全監察局。最近他們增加的區域斷電報警功能正是利用了GIS系統，即在礦上建立測點關聯，如出現該斷電而未斷電的情況，系統就在該礦圖形相關位置上發出變色報警信息，以便值班人員更好地觀察，而值班人員也可以通過日報、簡報等形式來匯報井下CH4等參數的情況。
適用企業：礦井范圍比較大。
難點：做GIS要有資金，有恒心，而且數據要準確。
方法三：短信息。假如領導不在礦區，又需要了解礦區安全情況的話怎么辦？從6月份起，邯鄲礦區井下任何一個生產地區的瓦斯濃度超限，所在礦主管通風和安全的區長、礦領導以及邯礦集團公司有關職能部門領導的手機，都會在第一時間接到報警短信息。這是因為去年邯礦集團公司對除陽礦公司外的五個生產礦安裝了KJ75型安全信息監測系統，并全面連網的結果。這套系統主要是便于各級領導在最短時間內發現問題，及時做出處理意見，進一步提高礦井安全保障水平。今年他們又對系統控制軟件進行了升級，增設了手機報警功能。當某一生產地區瓦斯濃度瞬時值達到1％時，監測系統會自動向通風區長和邯礦集團公司調度室值班人員手機發出報警短信息；30分鐘后，如瓦斯濃度仍不降低，會再發送一條；當瓦斯濃度達到1.5％時，監測系統會向總工、安全礦長、礦長和邯礦集團公司生產技術部主管通風的副部長發報警短信；如果瓦斯濃度繼續上升，系統會向更高一級的領導報警。
適用企業：準備新上系統的企業。
難點：與無線系統的融合固然不是新課題，也很容易實現，但是到達率是個大問題。
系統維護，遲一天導致隱患
4月26日，內蒙古烏海市康海煤礦發生瓦斯爆炸事故，原因是瓦斯報警、監測系統4月10日就壞了，沒有及時進行維修，釀成慘禍。5月5日，內蒙古興安盟突泉縣萬隆煤礦發生瓦斯爆炸事故，該礦本來安裝有瓦斯監測儀，但線路接錯了，沒有和電源閉鎖裝置相連接，瓦斯超限后雖然發出了警報，但電源沒有切斷，引起瓦斯爆炸。
瓦斯監測系統當然不是建設好了就高枕無憂，還需要維護。而且由于礦井相對分散，情況復雜，人員整體素質有待提高等問題一直存在，與其說系統建設會遇到難關，不如說系統維護的問題更大。一天沒有人及時維護，隱患就可能發生。一些煤礦盡管建立了瓦斯監測監控系統，但管理跟不上，維護不及時，照樣發生事故。
方法一：外包維護。做系統維護，一沒人，二沒精力，怎么辦？其實不妨用外包的方法，將非主營業務外包給更專業的IT企業。沙河市煤炭工業局將煤礦安全監測監控系統和縣市兩級監控室的維護工作，于2004年初外包給中科網絡，由中科網絡負責對硬件設備、軟件系統進行代維護服務，使整個網絡有了一支可靠的技術力量保障運行。中科承諾，向煤礦提供24小時熱線服務，并保證故障響應后8小時內到達故障地點；每月向監察大隊提交煤礦監控系統的巡檢報告。對通訊線路這一塊，監察大隊安排專人負責網通公司的線路故障處理。近兩年的工作實踐表明，由監察大隊一家統管，政令通，便管理，效率高，效果好。
適用企業：系統復雜，但又沒有能力維護的煤礦企業。
難點：找到合適的合作伙伴很難，既要有實力――技術上的和人力上的，又要有合適的價格。
方法二：培養內部人才。很多煤炭企業規模很大，礦點非常分散，根本不適合流動性的維護。所以，自力更生，培養每個礦井的系統維護人員，成本低，響應及時，也更可靠。西山煤礦就充分意識到，要使信息技術得以順利推廣應用，就必須培養一批既懂安全生產管理又懂信息技術的復合型人才。西山煤礦通過電視、廣播、企業刊物、培訓等多種形式，向職工宣傳普及信息技術知識，讓廣大職工了解到信息技術給安全生產帶來的便捷，增強廣大職工的技術創新意識。同時，西山煤礦每年都將計算機信息技術培訓納入職工培訓計劃，分公司和礦兩級進行培訓，并作為一大系統工程扎扎實實地堅持抓好。另外，信息網絡建立后，對探頭的校驗、信號的保障、設備的維護也很重要，否則，系統會失效，造成嚴重后果。目前，西山各礦成立了專門的機構，公司成立了監測監控信息調度中心，針對整個網絡運行制定了詳細的管理制度20多個。
適用企業：有一定技術基礎和經濟實力的大煤炭企業。
難點：從零開始的培訓和教育難度很大，要有正確的方法和循序漸進的決心。
方法三：機制是保障。與其說它是方法，不如說這是關鍵。沒有機制，不調動起人的積極性，所有的系統都是擺設，最終只能成為浪費。沙河煤炭局結合現代化管理手段，建立了一系列配套保障機制，實現人與機器互管，保障監控系統正常、高效運行。在制度制定方面，沙河煤炭局出臺了《監控系統運行管理規定》、《崗位責任制》等10多項制度和辦法，對不按規定管理、使用監控系統，擅自挪動探頭位置、探頭不跟頭或工作面沒有使用探頭的，發現后要給予重罰；對系統監測出井下作業點有害氣體超限，而不進行現場處理或危急情況下不及時撤出作業人員的煤礦，給予停產整頓，造成嚴重后果的，依法追究有關當事人的責任。在組織建設方面，沙河煤炭局健全完善了市、礦兩級監控調度機構，在局內部成立了煤炭安全監控調度中心，發揮監控運行中樞作用，負責對煤礦瓦斯超限等異常情況的監控與處理，做到24小時值班、全天候監控。當中心值班人員發現異常情況后，會馬上通知主管局長，并要求煤礦在最短時間內查明原因并排除險情，情況嚴重、煤礦無法自行處理的，立即出動救護隊排險。各礦井都設立了監控室，各礦監控值班人員為煤礦監控系統的直接責任人，必須保障系統的安全正常運行，系統出現故障要及時報局維修中心檢修，嚴禁值班人員脫崗、離崗或違規操作；每礦明確3人為井下現場管理的監控專職負責人，有效形成了橫向到邊，縱向到底的監控網絡。
適用企業：這一萬能方法適用于所有的企業，而且是實現瓦斯監控的必要條件。
難點：規范制定固然難，但更難的是堅決執行下去并不斷改善。
應急，你準備了嗎？
瓦斯監控，那是防范于未然，但這并不代表不會有事故發生。當井下的瓦斯監控系統報警時，煤炭企業需要做的第一件事情就是拿出應急預案，比如讓井下員工迅速撤離，比如打開備用通風口，甚至是關閉某個巷道等。
所謂的瓦斯監控只是一種手段和方法，最終目的是為了減少事故的發生。而在這個生態鏈中，一旦發現瓦斯超標，采取應急措施才是真正避免重大損失的最后一步。
當然，我們的很多煤炭企業因為經歷了多次險情，已經對應急有了不少解決方法，那些解決方法或者藏在有經驗的人腦中，或者寫在某些安全生產手冊上。一旦危險發生，這些有經驗的人可以迅速作出判斷，就算是那些經驗不足的人也可以“按書索驥”，來點現成的。
而作為瓦斯監控系統的重要組成部門，應急系統的建立也是重中之重。只是，與預警系統不同的是，應急系統本身的建成并不難，難在里面的資料準確性和真實性。比如那些紙面的地下巷道圖能夠成為電子地圖，指導決策者全面了解地下狀況，迅速作出判斷；如果那些土辦法、經驗之談能夠總結出來，并放在系統里可以隨時學習、隨時調用的話，就算是出了瓦斯超標問題，我們也給自己留下了找到最快解決問題的方法，將損失降到最小的可能性。
另外，信息的不斷更新和補充也是大問題。新巷道要補充進來；每次問題的解決方法，以及新的經驗和教訓，都需要錄入到系統中。這時候，就不僅是系統的IT建設問題，而是需要合理的制度和人員作保障了。
從這個意義上說，應急系統更像我們平常說的BI，需要的是數據積累和數據挖掘。
互聯互通，多道溝實在麻煩
互聯互通是煤礦所面臨的新難題。很多瓦斯監控系統上線是以企業或以縣、市為單位的，但是，將所有數據匯集到省一級安全生產系統則是大勢所趨，甚至也是很多地方的要求。系統不一樣，數據格式不統一，一條又一條的溝溝坎坎給實現全省互連互通，避免信息孤島帶來了無數麻煩。
方法一：數據轉換。這也是比較常見的方法。也就是煤礦瓦斯監控系統產生的數據與省局或者分局的系統不符，先由上級部門定義數據格式，然后企業各自按照要求進行數據轉換，最終實現數據的統一。內蒙古一個非常有影響力的煤炭集團前幾年為了響應國家關于安全生產的政策，也為了保證企業的生產安全，花費巨資上了一套非常完善的瓦斯監控系統。系統建成后運用效果非常好，使得生產事故明顯減少了許多。但是，隨著煤炭行業監督力度的加大，在固定的時間周期內，該企業必須向分局上傳瓦斯監控系統監測到的相關數據。這就使該企業面臨巨大的困難――該企業的系統與上級監管部門不兼容。究其原因，是因為瓦斯監控系統沒有行業標準，更沒有統一的系統，所以更談不上有統一的文件格式。最終，該企業經過認真分析，作出了一套數據轉換系統，將企業數據按照需要轉換成上級監管部門所需的格式，解決了該企業面臨的數據上傳問題。
適用企業：已經有完善的系統，應用良好的企業。
難點：轉換數據的工作量不可控，甚至有可能給系統運行帶來風險。
方法二：重新建設。凡是與上級主管不兼容的人，只有兩個后果：轉變或者是辭職。IT系統也是這樣。如果企業本身就做得不好，或者是剛剛開始，不妨將系統推倒重來。臨汾煤炭工業局就有這樣的情況。該局煤礦安全信息網絡建設起步于2003年3月。僅僅幾個月，已有201座礦井安裝了安全監測監控系統。由于施工廠商眾多，導致該市采用的設備型號極不統一，在一個縣內往往有六七種型號；安裝工程質量參差不齊，許多工程達不到設計要求；各縣管理水平不一，竣工驗收工作拖后，絕大多數不能正常運行。這些問題給今后的管理造成了很大困難。為了迅速扭轉這種局面，保證煤礦安全信息網絡建設的健康發展，2003年7月，臨汾市煤炭工業局決定，重建管理體制，實行一家“統管”，全權負責。所謂統管，首先是統一負責建設。煤礦安全監測監控系統，由監察大隊統一設計標準，審查設備選型，統一數據接口，統一竣工驗收；從礦到縣到市三級連網工程由監察大隊統一委托通訊運營商建設，統一辦理線路租用業務。縣級監控調度室和市監控中心的建設由監察大隊統一設計、統一招標、統一施工、統一竣工驗收。僅僅用了三個多月的建設時間，就全市監測監控系統就統一起來。
適用企業：統一管理適合集約化明顯的企業，只有管理正規的企業，才有可能排除萬難，統一完成一個任務。另外，資金也是必須考慮的問題。
難點：重新建設的前提是有錢、有能力。最忌諱的是舊的推倒了，新的又建不起來。
用IT保護生命
煤炭對于很多人來說，是個不怎么談論的行業――直到最近頻發煤礦事故和一個個鮮活生命的突然消失。
行業的整頓和治理，從來都是政府的事情。政府通過行政手段，解決了規范和規則的問題，剩下的就是企業的執行了。
但是，有令不行，有禁不止，也是以前常見的情況。所以政府的監管成為整個生態鏈中最后一環。小煤窯出事，經常是因為安全問題已經被查封洞口后，擅自取出封條私開偷采。這其實也是由于某些政府和行業監管部門的執法力度不夠。
現在出臺的新規定，要求企業年底前完成瓦斯監控系統的建設，這對于企業來說是個大工作量，對于監管部門來說，查落實，糾錯誤，也是很大的工作量。而且，國家和老百姓都在盯著煤炭安全監管的實效，糊弄根本不可能。
當然，如果只采取老辦法，靠人看，靠自覺，監管不可能到位。所以，就像是審計署用IT輔助審計一樣，用高科技方法作煤炭企業安全生產的監管，或許才是正道。
關鍵詞：翻水站；水電站自動化；分項系統設計
1引言
大型水站維修加固工程自動化論題。甌江翻水站始建于1970年的溫州市重點大型水利工程。位于鹿城區臨江鎮山根村，緊靠甌江南岸，由翻水站和渠道兩大部分組成，總占地867畝。五臺水泵總裝機容量4MW(5×0.8MW)，設計揚程18.76米，設計提水為15立方米/秒，技改后每臺水泵日翻水量30萬噸。渠道總長21.39公里，共有大小建筑物148座。總體工程主要包括泵房、進出水建筑物、主機組、電氣設備、輔助設備、金屬結構、壓力管道、計算機監控和屬于泵站管理的變電、配電設備等；引水明渠、隧洞、渡槽、倒虹吸、暗渠等渠系建筑物及渠系配套交叉建筑物、機電設備和金屬結構等。
2概念設計
2.1設計原則
按照“先進實用、資源共享、安全可靠、高效運行”的原則，進行本工程綜合管理信息化系統設計。本工程自動化系統是一項結構復雜、技術難度大、功能眾多、涉及面廣的系統工程，在確保預期應用效果的前提下，考慮資金、科技發展以及現行管理水平等客觀因素，遵循以下原則進行設計：(1)需求牽引，突出重點。(2)統一設計，分步實施。(3)統一標準，擴展開放。(4)經濟實用。
2.2重點難點分析
本項目是一個多站點、大范圍的信息化系統，在實施過程中重視的問題如下：(1)本項目站點多，范圍廣。因此要求能詳細了解項目站點分布位置，掌握整個系統的架構。(2)水利工程自動化系統具有水利工程的特點，自動化系統要求滿足泵站的運行規程、城市防汛的規程要求，需要對水利工程的相關規范、規程有充分理解和經驗。(3)自動化技術飛速發展，硬件設備更新換代快，軟件水平也是升級頻繁，因此在設計過程中必須采用先進實用的技術方案，合理搭建系統架構，選用主流且技術先進的軟硬件設備，否則可能面臨系統建成，即將面臨升級改造的尷尬。另外如果太過超前，又會導致技術支持不足，軟硬件設備無法切實滿足實際工程應用，投資及功能浪費等問題，因此對自動化的系統架構、設備選型也是必須重視的問題之一。(4)自動化系統實施過程中應充分考慮信息網絡安全防護，保證整套系統的安全。
2.3設計思路
信息自動化系統的建設水平與質量直接關系到整個工程自動化與信息化的預期效果。依據整個系統的建設原則，本項目建設遵循如下設計思路。(1)一體化管控平臺思路。整個工程的信息化系統建設內容多，需將所有子系統進行有效整合并形成統一的數據中心和應用軟件平臺，高效的服務于流域相關領導和各級管理部門的日常業務應用，系統建設效果才能最大發揮。為了使系統能夠靈活適應業務需求的變化，面對新應用具有可擴展性，信息和應用資源方面高度共享，避免出現信息孤島，系統建設應采用一體化管控平臺化的設計思路，綜合集成現有各類信息化系統，打通這些信息孤島，建立統一的數據中心和一體化應用系統，并提供統一的訪問機制，實現不同權限用戶的數據訪問和業務應用，達到信息資源共享和業務協同的目標。(2)分區分層設計思路。為了體現工程的三級控制、調度的組織機構和調度控制特點，采用分區分層進行系統設計。分區：橫向上，考慮系統涉及的業務應用包括綜合監控，為了保障信息安全，在橫向結構上分為生產管理區(控制區)、辦公信息區(管理區)和外網。控制區與管理區之間需要存在數據交互，通過單向隔離設備進行聯通，嚴格控制區間流量的信息交換，保證控制區安全，而管理區存在連接外網的需求，管理區與外網通過防火墻等安全設備進行連通。分層：縱向上，考慮到可能后期擴展到上級調度部門，且各級部門在計算機控制、工程管理、工程運行等方面各自不同的應用需求，系統在縱向結構上分為3層：第一層：調度中心(預留接口)，部署綜合監控、會商支持等功能；第二層：泵站運行管理中心層，部署綜合監控、會商支持等相關業務；第三層：現地層，布設泵閘站現地監控、水情監測、視頻監視、動環監控等現地自動化系統。(3)標準、開放建設思路。標準，是系統建設的基礎；標準體系，是規范、統一系統建設管理和運行管理的重要基礎，也是系統信息和軟、硬件資源共享、系統有效開發和順利集成、系統安全運行和平穩更新完善，以及后續擴展升級的重要保證，系統建設標準先行，對于國家、部委標準規范沒有涵蓋的內容應組織專門力量編制管理局系統建設相應的標準。開放，在標準的支撐下，在一體化管控平臺的基礎上，系統建設采用開放的建設策略，系統可以集成不同廠家的不同環境的產品，可以容納各類資源集成為一體，最終達到設計建設目標。
3系統結構
工程信息自動化系統采取縱向分層、橫向分區的系統結構。系統總體框架如圖1所示。
3.1縱向架構
縱向上，本工程結構考慮共分為三層：第一層為預留的局調度中心；第二層為翻水站運行管理中心；第三層為對應的現地控制單元。據此泵閘綜合自動監控系統也采用三級控制，第一級為就地控制級，在布置于泵閘附近的現地控制單元上實現就地控制；第二級為現場控制級，在翻水站控制中心的計算機上實現現場控制；第三級為遠程控制級，未來具備在調度中心實現遠程控制。其基本功能為：完成對泵閘的實時、安全、可靠的控制。就地、管理中心、調度中心三級控制互為閉鎖，就地控制為最高優先級，且在現地盤柜上設置權限控制把手切換權限，分為現地自動及遠方自動兩種控制模式。
3.2橫向架構
橫向上，按安全等級的不同分為管理區和控制區。管理區內分布的是本工程生產管理類的業務應用，而控制區內分布的則是本工程運行監控類的生產應用，后者的安全級別高于前者，因此兩區需通過物理隔離裝置進行隔離，以避免低安全區系統影響高安全區系統的正常運行。管理區與外網(互聯網等)的接口，通過配置防火墻等設備。系統網絡結構參見圖2所示。
4核心項目設計
4.1泵/閘綜合自動監控
為了便于工程的統一調度管理和安全經濟運行，為翻水站泵組及沿線各處主要閘門配置泵閘綜合自動化監控設備。泵閘遠程控制系統采用計算機監控為主、簡易常規監控為輔的控制方式，主要實現翻水泵站以及進水口閘門的遠程監控，本項目監控對象具體包括：翻水站5臺主泵機組、5臺主泵出口電動閥、2臺真空泵、2臺集水井滲漏排水泵、2臺方池抽水泵、2臺園池排水泵、1孔進水口閘門、1孔渠首控制閘、1孔石埠泄水閘。在現地設備附近一共布置11臺現地控制單元(LCU)，包含5套泵組LCU、1套公用LCU、2套排水泵LCU、3套閘門LCU。渠道管理所設置1臺工作站用于石埠泄水閘的遠控并通過網絡接入泵站控制室的一體化平臺內，實現泵站對該泄水閘的遠程狀態監視。綜合自動監控系統主要由可編程控制器(PLC)、觸摸屏、電氣量采集儀表、水位/閘位顯示儀表和傳感器及與翻水站控制中心應用系統連接的網絡通信等設備組成。同時配置閘門開度儀傳感器等，將閘門開度等信號送至可編程控制器。
4.2水情信息采集
水情測報包括水位與流量監測，主要通過GPRS無線方式上傳數據。根據工程運行管理的需求，在翻水站及沿線站點各布設水位、流量監測設備布設表，在泵站的進水口的緩沖段設置水位計，采集甌江水位，為泵組啟停數量提供水位數據。另外，在集水井、排澇泵站A、排澇泵站B各設置1臺液位開關，根據浮球的位置，自動啟停排水泵，排澇泵站水位開關信號接入排水泵LCU。本子系統主要由傳感器(水位計、流量計等)、信號電纜、及采集裝置(RTU)組成。本站點采用綜合的監控監測方案，閘控系統與水情所需的水位監測站點進行合并設置，并統一由數據采集裝置(RTU)采集，通過網絡/光纖傳輸系統上送運行管理中心應用系統，最后經一體化應用系統平臺將數據交互至閘控系統。水情信息采集系統總體功能是：(1)系統能夠實時24小時連續在線完成泵站進水口水位、渠道流量數據及水位數據的實時自動采集、傳輸、接收和處理；每日監測次數和自報次數可以本地設、遠程設置。監測采用定時自報和召測工作方式。(2)系統能夠長期地，特別是在暴雨洪水、嚴寒等惡劣天氣條件下穩定可靠地工作。(3)能夠通過數據采集設備將采集的水位、流量等數據上送至中心站應用系統的綜合監控監測應用模塊。(4)系統各設備符合結構簡單、性能可靠、低功耗的原則，具有防雷、防風雨的穩定工作能力，確保各測站在有人看管的情況下都能正常工作，當在流量量越限、設備工作異常情況下實時告警。(5)系統能對采集到的水位、流量等數據進行處理和存儲，可存儲1年以上的數據。(6)系統具有設備故障、異常、試劑異常、監測數據超限等等本地、遠程自動報警功能。
4.3動力環境監控系統
本系統主要由電源監測設備、溫度、濕度、門禁等傳感器與采集裝置組成。機房動環采集設備配置各類傳感器和采集裝置，采集裝置通過網絡將動環數據上送泵站控制室后臺服務器。系統功能包括：集中實時監視功能、報警和事件功能(通知、確認、消除)、運行歷史數據記錄和趨勢功能、報表功能、遠程控制功能。
4.4視頻圖像采集系統
視頻監控系統主要通過設置在各監測點的前端攝像機，對甌江翻水站及沿線干渠進行遠程自動監視，為運行控制提供視頻信息依據，其中，甌江翻水站設置16個視頻點，監視對象主要包括：進出水閘、泵房、廠房進出口以及走廊、翻水站入口等區域。本項目視頻監視系統采用全數字IP視頻監控的方式，由前端網絡攝像機、接入點交換機、運行管理中心核心交換機組成統一的整體，各站點間的交換機通過光纖通信傳輸通道實現網絡連接。
4.5廣播預警顯示系統
播預警顯示系統是為了配合視頻監控系統針對翻水站渠道沿線附近居民的一些不安全行為進行及時制止，并通過LED顯示屏對當前水情進行公布并做好安全宣傳及預警。根據翻水站渠系長度，本次共設10處廣播預警顯示點。廣播預警顯示系統與視頻圖像監控系統結合建設，在其中5處渠道沿線視頻點位附近，建設功放、擴音喇叭及LED顯示屏，顯示屏采用0.8*1.2m大小，用于顯示水位數據及警示標語。整個系統采用以太網組網，接入沿線公網接入點方式。
4.6基礎支撐系統
甌江翻水站綜合信息化系統，基礎支撐環境包括對泵站中控室、調度會商室及機房工程等實體環境的需求及通信網絡的建設。泵站中控室，主要為泵站值班運行提供實體運行環境。調度會商工程，主要為運行管理中心提供調度、會商實體環境。機房工程，主要提供服務器、通信網絡設備的安裝工作環境。
5結束語
通過系統需求分析，根據系統總體方案的基本設計思路，借鑒目前國內外同類系統開發經驗，系統開發建設應采用先進的、科學的信息技術，搭建系統總體框架，盡可能地避免未來的重復建設，為系統開發建設和運行維護打下堅實的基礎。系統邏輯構成包括：應用系統、應用支撐平臺、數據資源管理平臺、數據采集及交換平臺、通信網絡、安全體系、標準規范體系、建設運行管理體系、系統實體運行環境等十部分。系統設計考慮經濟實用，認真研究基本需求和基本情況，經濟合理、注重實用，盡可能節約工程投資。技術上充分利用公共基礎設施和相關行業的信息資源，實行優勢互補，資源共享。在利用公用電信骨干網的同時，在公用電信網不健全的地方建設水利專網，形成全流域水利信息網絡，為整個管理局各應用系統提供信息資源，避免重復建設。盡可能減少現場管理人員數量，現場管理站、監測站實行“無人值班，少人值守”的管理模式。
參考文獻
[1]謝傳萍.幾種中小型水電站計算機監控系統網絡結構的探討.水電廠自動化,2010第31卷第2期.