集成电路设计行业分析精选(九篇)

第1篇：集成电路设计行业分析范文

关键词：集成电路设计企业；项目成本管理

中图分类号：F275 文献标识码：A

收录日期：2017年3月12日

一、前言

2016年以来，全球经济增速持续放缓，传统PC业务需求进一步萎缩，智能终端市场的需求逐步减弱。美国半导体行业协会数据显示，同年1～6月全球半导体市场销售规模依旧呈现下滑态势，销售额为1，574亿美元，同比下降5.8%。国内，经过国家集成电路产业投资基金实施的《国家集成电路产业发展推进纲要》将近两年的推动，适应集成电路产业发展的政策环境和投融资环境基本形成，我国的集成电路产业继续保持高位趋稳、稳中有进的发展态势。据中国半导体行业协会统计，2016年1～6月全行业实现销售额为1，847.1亿元，同比增长16.1%，其中，集成电路设计行业继续保持较快增速，销售额为685.5亿元，同比增长24.6%，制造业销售额为454.8亿元，同比增长14.8%，封装测试业销售额为706.8亿元，同比增长9.5%。

国务院在2000年就开始下发文件鼓励软件和集成电路企业发展，从政策法规方面，鼓励资金、人才等资源向集成电路企业倾斜；2010年和2012年更是联合国家税务总局下发文件对集成电路企业进行税收优惠激励。2013年国家发改委等五部门联合下发发改高技[2013]234号文，凡是符合认定的集成电路设计企业均可以享受10%的所得税优惠政策。近年来又通过各个部委、省、市和集成电路产业投资基金对国内的集成电路设计企业进行大幅度的、多项目的资金扶持，以期能缩短与发达国家的差距。因此，对于这样一个高投入、高技术、高速发展的产业，国家又大力以项目扶持的产业，做好项目的成本管理非常必要。

二、项目成本管理流程

ο钅康某杀竟芾硪话惴治以下几个环节：

（一）项目成本预测。成本预测是指通过分析项目进展中的各个环节的信息和项目进展具体情况，并结合企业自身管理水平，通过一定的成本预测方法，对项目开展过程中所需要发生的成本费用及在项目进展过程中可能发生的合理趋势和相关的成本费用作出科学合理的测算、分析和预测的过程。对项目的成本预测主要发生在项目立项申请阶段，成本预测的全面准确对项目的进展具有重要作用，是开展项目成本管理的起点。

（二）项目成本计划。成本计划是指在项目进展过程中对所需发生的成本费用进行计划、分析，并提出降低成本费用的措施和具体的可行方案。通过对项目的成本计划，可以把项目的成本费用进行分解，将成本费用具体落实到项目的各个环节和实施的具体步骤。成本计划要在项目开展前就需要完成，并根据项目的进展情况，实施调节成本计划，逐步完善。

（三）项目成本控制。成本控制是指在项目开展过程中对项目所需耗用的各项成本费用按照项目的成本计划进行适当的监督、控制和调节，及时预防、发现和调整项目进行过程中出现的成本费用偏差，把项目的各项成本费用控制在既定的项目成本计划范围内。成本控制是对整个项目全程的管控，需要具体到每个项目环节，根据成本计划，把项目成本费用降到最低，并不断改进成本计划，以最低的费用支出完成整个项目，达到项目的既定成果。

（四）项目成本核算。成本核算是指在项目开展过程中，整理各项项目的实际成本费用支出，并按照项目立项书的要求进行费用的分类归集，然后与项目成本计划中的各项计划成本进行比对，找出差异的部分。项目的成本核算是进行项目成本分析和成本考核的基础。

（五）项目成本分析。成本分析是指在完成成本核算的基础上，对整个完工项目进行各项具体的成本费用分析，并与项目成本计划进行差异比对，找出影响成本费用波动的原因和影响因素。成本分析是通过全面分析项目的成本费用，研究成本波动的因素和规律，并根据分析探寻降低成本费用的方法和途径，为新项目的成本管理提供有效的保证。

（六）项目成本考核。成本考核是指在项目完成后，项目验收考核小组根据项目立项书的要求对整个项目的成本费用及降低成本费用的实际指标与项目的成本计划控制目标进行比对和差异考核，以此来综合评定项目的进展情况和最终成果。

三、集成电路设计企业项目流程

集成电路设计企业是一个新型行业的研发设计企业，跟常规企业的工作流程有很大区别，如下图1所示。（图1）

集成电路设计企业项目组在收到客户的产品设计要求后，根据产品需求进行IC设计和绘图，设计过程中需要选择相应的晶圆材料，以便满足设计需求。设计完成后需要把设计图纸制造成光刻掩膜版作为芯片生产的母版，在IC生产环节，通过光刻掩膜版在晶圆上生产出所设计的芯片产品。生产完成后进入下一环节封装，由专业的封装企业对所生产的芯片进行封装，然后测试相关芯片产品的参数和性能是否达到设计要求，初步测试完成后，把芯片产品返回集成电路设计企业，由设计企业按照相关标准进行出厂前的测试和检验，最后合格的芯片才是项目所要达到成果。

对于集成电路设计企业来说，整个集成电路的设计和生产流程都需要全方位介入，每个环节都要跟踪，以便设计的产品能符合要求，一旦一个环节出了问题，例如合格率下降、封装不符合要求等，设计的芯片可能要全部报废，无法返工处理，这将会对集成电路设计企业带来很大损失。因此，对集成电路设计企业的项目成本管理尤为重要。

四、IC设计企业的项目成本管理

根据项目管理的基本流程，需要在IC项目的启动初期，进行IC项目的成本预测，该成本预测需要兼顾到IC产品的每个生产环节，由于IC的生产环节无法返工处理，因此在成本预测时需要考虑失败的情况，这将加大项目的成本费用。根据成本预测作出项目的成本计划，由项目组按照项目成本计划对项目的各个环节进行成本管控，一旦发现有超过预期的成本费用支出，需要及时调整成本计划，并及时对超支的部分进行分析，降低成本费用的发生，使项目回归到正常的轨道上来。成本控制需要考虑到IC的每个环节，从晶圆到制造、封装、测试。

项目成本核算是一个比较艰巨的工作。成本核算人员需要根据项目立项书的要求，对项目开展过程中发生的一切成本费用都需要进行分类归集。由于IC产品的特殊性，产品从材料到生产、封装、测试，最后回到集成电路设计企业都是在第三方厂商进行，每一个环节的成本费用无法及时掌握，IC产品又有其特殊性，每种产品在生产过程中，不仅依赖于设计图纸，而且依赖于代工的工艺水平，每个批次的合格率并不尽相同，其成品率通常只有在该种产品的所有生产批次全部回到设计企业并通过质量的合格测试入库后时才能准确得出。然而，设计企业的产品并不是一次性全部生产出来，一般需要若干个批次，因此在IC制造阶段无法准确知道晶圆上芯片的准确数量，只能根据IC生产企业提供的IC产品数量进行预估核算，在后面的封装和测环节，依然无法准确获得IC产品的准确数量。在IC产品完全封装测试返回设计企业后，才能在专业的设备下进行IC产品数量的最终确定，然而项目核算需要核算每一个环节的成本。因此，核算人员需要根据IC产品的特点或者前期的IC产品进行数量的估算进行核算，待项目完成后再进行差异调整。在成本费用的分类和核算上，如果有国家拨款的项目，需要对项目所使用的固定资产进行固定资产的专项辅助核算，在专项核算中需要列明购买固定资产的名称、型号、数量、生产厂商、合同号、发票号、凭证号等，登记好项目所用的固定资产台账，以便在项目完工后，项目验收能如期顺利通过。

项目成本分析和项目成本考核是属于项目管理完工阶段需要做的工作，根据整个项目进展中发生的成本费用明细单，与成本计划进行分类比对和分析，更好地对整个项目进行价值评定，找出差异所在，确定发生波动的原因，以便对项目的投资收益进行准确的判断，确定项目和项目组人员的最终成果。

五、总结

项目成本管理是集成电路设计企业非常重要的一项经济效益指标；而集成电路设计行业是一个技术发展、技术更新非常迅速的行业，IC设计企业要在这个竞争非常激烈的行业站住脚跟或者有更好的发展，就必须紧密把握市场变化趋势，不断地进行技术创新、改进技术或工艺，及时调整市场需求的产品设计方向，持续不断地通过科学合理的成本控制方法，从技术上和成本上建立竞争优势；同时，充分利用国家对于集成电路产业的优惠政策，特别是对集成电路设计企业的优惠政策，加大对重大项目和新兴产业IC芯片应用的研发和投资力度；合理利用中国高等院校、科研院所在集成电路、电子信息领域的研究资源和技术，实现产学研相结合的发展思路，缩短项目的研发周期；通过各种途径加强企业的项目成本控制，来提高中国IC设计企业整体竞争实力，缩短与国际厂商的差距。

主要参考文献：

[1]中国半导体行业协会.cn.

第2篇：集成电路设计行业分析范文

关键词：输电线路；三维设计；数字化设计平台；GIS；计算机网络环境 文献标识码：A

中图分类号：TM75 文章编号：1009-2374（2016）17-0028-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.17.012

目前输电线路三维数字化设计正处于起步阶段，随着电网电压等级的提高和商业化运营的大规模实施，设计研究工作又面临着新挑战。电力设计行业已经存在多个输电线路设计管理软件，从三维数字化的整体目标来看，信息化工作依然存在着如下问题：（1）从平台架构和规范来看，跨专业的协同设计业务没有形成统一的标准流程，导致信息孤岛的出现；（2）从现有软件功能和数据来看，重视设计功能的实现，忽视综合数据的挖掘和分析；（3）从操作便捷性和自动化来看，缺乏有效的互动机制。

1 平台架构研究

1.1 平台目标

1.1.1 建立输电线路设计数据库。输电线路数据库包括基础地理数据、前期专题数据、电源电网数据、勘测成果数据、三维模型数据、线路成果数据和工程项目数据。根据业务流程对数据进行整合，方便设计人员完成输电线路设计，实现不同数据之间的协同操作，并形成设计成品的数字化。

1.1.2 进行输电线路三维数字化设计系统建设。通过项目的建设，完整的梳理输电线路三维数字化设计信息管理流程，完成包括项目管理、基础地理数据管理、勘测成果管理、电网数据管理、线路设计成果管理、模型库管理、空间分析、优化选线、杆塔排位、铁塔与基础配置管理、辅助设计、工程成果查询统计、线路路径分析以及系统管理等多个功能模块。

1.1.3 进行专业设计平台集成。对现有专业设计平台进行集成，使输电线路设计相关的专业数据资料信息化、数字化，在统一的平台上集成管理、显示、分析应用。

1.2 平台架构设计

GIS技术和计算机网络技术是平台的基本技术保障，利用海量数据技术和软件框架搭建方法，实现数据库建设和系统建设。平台围绕电网设计具体业务，遵循可扩展性原则设计。平台分六个层次，分别是基础设施层、数据管理层、基础软件层、通用组件层、业务服务层、用户表现层。其中数据管理层、通用组件层、业务层和用户表现层分离，便于扩展系统。

2 主要功能

根据输电线路设计流程，提供线路设计全生命周期规划、设计、分析统计、方案优化等业务相关功能。利用卫星图片、航测照片、卫星定位和全方位地形测量等手段开展线路路径优化、杆塔排位优化以及基础、杆塔、导地线、金具绝缘子的可视化设计及优化，使线路设计更加形象直观。

2.1 基础配置功能

基本功能包括二维基本功能、三维基本功能和系统配置管理模块。二维基本功能包括二维图层管理、地图定位、地图量测、地图编辑、坐标转换、制图输出等功能模块；三维基本功能包括视图浏览、三维量算分析、自然特效、要素标绘、空间分析、截屏和录像等功能；系统配置管理模块为用户管理、权限管理、角色管理、日志管理、系统管理等方面的内容。

2.2 数据管理

数据管理主要包括勘测、线路、结构等不同专业在工程实施的过程中的设计成果资料的管理，作为基础数据的矢量数据、栅格数据、地形图和影像数据的管理，还包括对输电线路三维业务设计过程中的杆塔模型、基础模型、金具绝缘子串等通用模型库的管理。

2.3 三维业务设计

三维业务设计部分包括工程项目管理、路径分析、电气设计和结构设计四大业务模块。实现了线路勘测、路径优化、杆塔定位、断面校验、交叉跨越校核等功能，完成二维立体选线与平断面导出功能，完成线路工程设计各阶段相关功能，完成各阶段内的地理信息资料信息化、路径选择优化、选线成果分析统计、杆塔规划及分类统计、杆塔绝缘子串及其他金具统计、杆塔接地装置分析统计、经济指标估算等功能。

路径（选线）设计实现基于二、三维联动的输电线路选线，主要进行线路路径选择和外业调绘资料录入，输出结果是路径图、平断面图、路径统计分析报告等。本功能主要包括路径方案管理、地理信息抽取、气象资料抽取、重要控制点设置、自动方案初选、调查标绘、路径编辑、路径穿越区域统计、工程量计算、技经提资单输出、路径方案及平断面图导出。

电气设计主要实现杆塔规划、优化排位、电气校验等功能。（1）利用系统数据库中建立的杆塔库、导地线库，并结合路径设计的资料成果，电气专业可以开展杆塔规划和导地线选型，提出符合工程实际塔型规划表，选定所需导地线型号、分裂数和各项参数；（2）开展优化排位，电气设计功能提供了手工排位和自动优化排位两类操作方法，两种排位方式都可将排位结果进行线路三维模拟；（3）电气设计还提供了丰富的电气计算和电气参数校验功能，如导地线张力弧垂表、导地线张力架线弧垂系数表等，这些数字化成果将通过系统直接为结构专业提资。

结构设计主要实现杆塔结构生成、基础结构生成、塔基地形图、塔基断面图等功能。结构设计功能集成TTA等主流杆塔结构计算软件，开展杆塔结构计算和设计，并将计算结果自动转换为三维杆塔结构。结合电气资料、地形地貌资料开展基础设计，并生成塔基地形图和塔基断面图。结构设计向电气专业提供数字化结构设计成果，供电气专业更新绘制平断面图和进行电气校验。

3 主要难点

3.1 多源海量数据存储、管理机制

输电线路设计需要大量的空间数据和属性数据，数据复杂多样。众多的“信息孤岛”一方面使得资源得不到充分利用、日常维护量大；另一方面难以保证数据的一致性、准确性和实时性。由于缺乏有效的数据存储管理机制，因此结合现有的数据库技术、GIS技术和开发平台等，构建一种相对高效的数据存储管理机制，具有相当重要的意义。

3.2 基于工况的三维间隙校验方法研究

平台电气校验的过程中，在三维场景下，根据线路工况、气象环境、导线型号及相关属性等参数，真实模拟线路的弧垂以及导地线风偏，分别对“导线对地”“导线对地物”“跳线对塔窗”“导地线间”“极限档距”及“安全间隙”进行校验。

3.3 虚拟现实与数字化仿真应用

平台在三维场景中真实再现工程线路的架设情况，包括线路沿线的地形地貌信息、铁塔、基础、绝缘子串等模型情况。通过线路巡检、飞行漫游等功能，直观地对整个工程线路及线路沿线周边的环境进行浏览查看。应用电磁环境展示功能，展示输电线路对环境敏感源的电磁环境参数衰减曲线，直观反映电磁环境指标是否达标。

4 创新点

4.1 电磁环境展示

导线周围的电磁环境和输电线路的电压等级、回路数、相序等条件息息相关，在进行输电线路设计时，需要考虑输电线路附近的电磁环境对周围居民建筑物的影响。研究了电磁环境在三维数字化设计平台中的计算原理方法，结合“输电线路电磁环境综合计算程序”对系统采用的电磁环境计算方法进行了验证，并分析了当输电线路任意点的磁场在三维中的应用场景以及当输电线路周围有建筑物时如何进行电磁环境的校验及预警。

4.2 三维杆塔模型自动创建方法研究

根据TTA文件参数自动生成三维模型成为本项目的关键技术之一。TTA文件是自立式铁塔内力分析软件的计算成果文件，文件内记录了铁塔上所有的节点，及节点之间的连接关系、对称关系等，还记录了铁塔的受力情况及铁塔上杆件的一些基本信息。将TTA文件内的这些信息读取出来并进行组织，建立起铁塔的三维模型，是输电线路三维建模与设计的关键一步。

为此，本系统开发了TTA解析的功能，系统读取TTA铁塔设计软件的计算成果文件以及塔材文件（DATA.INI），自动创建铁塔三维模型，可以直观地观察解析结果，并将解析结果进行保存与导出，导出后的杆塔三维模型可以直接使用。

4.3 交互式高低腿配置方法

根据实际工作中高低腿配置流程，利用塔基地形测量数据、铁塔高低腿数据和基础模型库数据，按照设计院高低腿配置规则计算边坡保护距，自动化或人工干预相交互保证了高低腿配置功能的准确性和高效性。

5 效益分析

5.1 经济效益

在平台的应用过程中，通过对相关业务工作效率与决策科学性的提升，不仅能够显著降低输电线路设计及运行成本，还能有效增加输电线路运营收益。主要表现在两个方面：（1）人工成本的降低，通过平台所集成的丰富数据资源及所具备的高效辅助决策能力，可显著减少线路、结构、勘测等专业的现场工作量，并节约同等工作量下的人员配置，减少差旅和薪酬支出；（2）提高输电线路设计效率所带来的收益增加，通过平台辅助规划设计等板块功能应用，能有效缩短输电工程从规划布点到建成投运的实施周期。

5.2 社会效益

（1）社会资源节约方面，通过平台应用，进一步提输电线路建设环节中决策科学性，减少资源占用。在站址和线路路径方案优选方面，可有效减少线路设施对农田、林地等社会资源的不合理占用，促进输电线路与经济社会的协调发展；（2）社会发展保障方面，利用平台对输电线路运行环境及运行工况进行密切跟踪，快速科学应对输电线路突发事件；（3）产业集聚区方面，基于地理空间布局，可以直观查看全省当前输电线路分部情况，科学指导全省电网建设，为政府部门研判集聚区经济增长形势、制定相关政策提供科学依据。

参考文献

[1] 熊晓光.输电线路三维数字化设计平台建设与应用研究[J].电力勘测设计，2013，（3）.

[2] 陆小艺.输电线路选线三维GIS技术及工程应用[J].广西电力，2012，35（2）.

[3] 景钦刚.基于GIS的三维输电线路规划设计系统的研究[J].电力建设，2008，14（6）.

[4] 郄鑫，齐立忠，胡君慧.三维数字化设计技术在输变电工程中的应用[J].电网与清洁能源，2012，（11）.

第3篇：集成电路设计行业分析范文

【关键词】数字供电；集成应用；信息化

【中图分类号】TM73 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01―0305―02

1 现状分析

1.1 电网企业信息化现状

随着电网企业信息化水平的不断提高，信息化建设形成了对电网进行监控分析的能量管理系统（EMS/SCADA）、配网自动化、计量自动化系统、主网生产系统、配网生产系统、地理信息系统（GIS）、营销技术支持系统等等。这些应用系统关心电网的不同方面，如EMS/SCADA关心主网的实时与历史运行状态，主网生产系统关心主网设备台帐及运行信鼠，计量自动化系统关心变电站、配变的电量计量信息，配网生产系统关心配网中的设备台帐和运行信息，而配网GIS系统则关注与配网设备的地理信息。

1.2 存在问题

随着各业务系统建设推进，如何打破目前系统职能分隔，最大限度发挥各业务系统及其信息的功效，取决与企业级的信息集成。从某种程度上来说，这些应用系统之间存在信息间隙。为深化供电企业信息化建设，需要使这些信息相互关联，形成一个统一的信息资产，为决策者了解所辖电网的全景信息提供技术基础。近几年的信鼠化建设也更多地在集成方面进行探索和研究，分别建立了营配一体化、SOA集成平台等集成应用，但这些应用仅限于一两个系统之间的数据集成，对企业管理的提升有限。而随着企业管理水平的提高，越来越多的管理问题暴露出来，迫切需要用信息技术手段为管理提供强大的支撑。这些问题主要表现为以下几个方面：

（1）目前生产管理系统中缺少从主网到客户的一体化电网模型，导致制定停电计划时，只考虑停电事件对供电可靠性的影响，未考虑对用户的影响，无法确保用户停电不超时、不超次。同时故障停电事件的处理跨越多个业务系统，系统间信息传递不通畅，客服人员无法及时了解现场工作情况，影响客服质量。

（2）由于应急指挥平台的建设，应急指挥需要更加全面、有效的电网信息，包括急修、调度、客服人员需面对主网生产、能量管理系统（EMS/SCADA）、配网生产、地理信息系统（GIS）、营销管理信息系统等多个业务系统，操作复杂，而且难以全面获取所需信息。

（3）管理上要求对全电网数据进行准确有效的统计和分析，这就要求主网和配网的数据能准确关联，主、配网生产系统中的管理数据和EMS系统的运行数据进行实时、准确的关联。

1.3 需求分析

数字供电集成应用的建设是电力企业集成应用建设的重点建设内容和基础性工作，通过该中心将构建“主网配网用户”一体化的电网模型，有机衔接目前电网企业在信息系统中由于业务管理习惯形成的主网到配网之间的电网断点，实现电网在现实世界与信息系统中的统一，为各相关业务的综合集成应用和信息资源的深入开发提供基础支撑。

数据交换中心的建设目标如下：

1）实现主网、配网、用户相关的静态信息和实时信息的无缝集成；

2）按照统一的数据规划，通过信息集成技术接入相关应用系统，规范相关应用系统的数据管理模式，为每一个数据对象和数据属性落实唯一的管理源头，实现数据的唯一性和规范化；

3）基于逻辑原理图和地理信息延布图，建立图形化展示平台，提供从主网至配网、一直到低压客户信息的分类分层多维度展示功能；

4）提供基于全电网拓扑分析、实时数据的服务接口、全电网的模型服务、和全电网的图形服务，为相关业务系统提供基础服务。

2 设计实施

2.1 模型集成

在当前阶段，业务数据模型因为历史原因，分散在各系统中，分别按照自身业务需要构建，而且没有统一的标准。比如EMS系统只有变电站内部的设备模型和SVG图，GIS系统有变电站之外的拓扑信息，主网生产系统只有主网设备功能位置、设备台帐等信息，配网生产系统只有配网设备功能位置、设备台帐。考虑到这些情况，模型集成分两部分来实现：

首先，EMS系统将SVG图形、变电站内设备模型导入到主网生产系统中，在主网生产系统中建立设备功能位置与EMS变电站内设备模型之间的映射关联关系。

然后，将EMS系统的SVG图形转换成GIS系统可以识别的图形格式，导人到GIS系统中，并在GIS系统中负责完成图形的拼接，即将配网10kV线路挂接到EMS的主网接线图上，从而完成从主网到配网的模型集成。

2.2 实时数据编码集成

对于已经建成的业务系统的量测数据重新编码，代价极大。目前，EMS/SCADA系统、计量自动化系统、在线监测系统等业务系统的实时数据均存入实时数据库，有部分业务系统（如计量自动化系统）实时数据量测点命名采用的是内部数据编码。外部业务系统从实时数据库中获取实时数据，没有统一的编码，增加了应用集成的复杂度。

从实际晴况出发，在GIS系统上展示全网实时数据，可在GIS系统统一建编码和映射表，在实时数据库上包装成实时数据服务，屏蔽内部的数据ID标识，外部系统按照GIS系统统一的编码访问实时数据。这样，通过维护GIS系统编码和实时数据内部ID的映射关系表，可以屏蔽编码不统一的问题，真正实现在GIS平台展示全网实时数据，建立基于GIS系统的数字供电集成应用。

2.3 EMS/SCADA集成

EMS/SCADA系统可以提供主网实时数据、电网拓扑结构、220kV潮流图、110kV片网图和站内一次接线图。在本项目中，EMS/SCADA系统接入准实时数据总线，将图形模型导出到数据交换中心，将其采集的实时数据写入到实时数据库，GIS系统通过准实时数据总线从数据交换中心获取输网模型，在主网生产系统上建立功能位置编码映射，保证与EMS/SCADA的图模是同步一致。同时，数字供电系统通过准实时数据总线从实时数据库中获取实时数据，便可以展示主网设备中的实时数据了。

2.4 计量自动化系统集成

计量自动化系统为数字供电提供了计量装置和客户表计用电数据或冻结数据。计量自动化系统通过准实时数据总线从营销系统中获取计量表计和客户功能位置，从数据交换中心获取馈线和配变功能位置，同时，将准实时数据写入实时数据库。这样，与营销系统进行数据集成，便可以在数字供电中展示主网关口计量信息、配变实时数据、客户负荷、用电数据或冻结数据了。

2.5 主网生产系统集成

主网生产系统主要提供主网模型台帐（含功能位置和设备资产信息）和主网运行管理类信鼠，在数字供电系统中展主网设备台帐信息和主网运行信息。

在GIS读取生产运行信息，使得在GIS上可以查询主网运行信息；工程系统将主网工程投产移交工程资料给主网系统；生产系统读取准实时平台的实时负荷信息。

2.6 配网生产系统集成

1）提供配网模型设备资产信息和配网运行管理类信息

配网生产系统主要提供配网模型台帐和配网运行信息，在数字供电系统中展配网设备台帐信息和配网运行信息。

2）获取停电用户列表信息

提供“停电用户列表（低压用户）”查询接口，为供电可靠性统计提供用户数据支撑，为停电计划或临时停电提供决策支持。

3）停电记录查询接口

提供远程集抄系统（计量自动化）的停电记录查询接口，为供电可靠性统计提供用户数据支撑，为停电计划或临时停电提供决策支持。

4）获取变压器的“是否完全远程抄表”信息

自动同步变压器的“是否完全远程抄表”信息。将远程集抄系统（计量自动化）的“远程抄表”信息进行汇总处理，转换成变压器的“是否完全远程抄表”信息，自动同步到配网系统。

2.7 营销管理系统集成

营销系统主要提供客户账号、表计信息、计量点信息等与电网直接关联的功能位置、台帐以及购售电量信息，需要提供区县（镇）、供电所、厂站、线路（10kV低压配电线路、母线、旁路、联络线）、台区、专变用户、低压用户、表计（专变用户表计、低压用户表计）等对象的基础档案。

计量自动化主站与地区营销系统之间存在基础档案共享、自动抄读冻结电量共享、手工抄读冻结电量共享、报警处理流程协作、停电处理流程协作、预付费流程协作等接口需求。

2.8 雷电监测系统集成

雷电定位监测系统是一整套全自动、大面积、高精度、实时雷电监测系统，通过该系统的集成接人，能实时遥测并显示云对地闪击的时间、位置、雷电流峰值和极性、回击次数以及每次回击的参数，雷击点的分时彩色图能清晰的显示雷暴的运动轨迹。

2.9 创先指标系统集成

创先指标系统主要包括的内容如下：

1）省公司战略驾驶舱

省公司决策层对全局关键战略指标监控，提供驾驶舱指标定制功能，按找领导关注点可以个性化定制在驾驶舱的指标。指标范围是全省关键指标。提供指标下钻分析功能。

2）省公司部门驾驶舱

省公司各部门指标监控提供驾驶舱指标定制功能，按找部门领导关注点可以个性化定制在驾驶舱的指标。指标范围是本部门业务范围关注的关键指标。提供指标下钻分析功能。

3）地市局战略驾驶舱

地市局战略驾驶舱：地市领导对关键战略指标监控。指标范围是本地各业务的关键指标。提供指标下钻分析功能。

4）地市局部门驾驶舱

对地市各部门指标监控。指标范围是本部门业务范围关注的关键指标。提供指标下钻分析功能。

2.10实现主配网实时数据无缝集成及展现分析

项目实现全电网地理信息SVG图到站内接线图的跳转；实现站内接线图到配网单线图的跳转；实现营销客户页面的集成。目前实时数据主要分为主配网两个部分，两部分之间没有明显的关联和集中应用，配网实时数据又包含配网自动化和计量自动化两部分，这两部分之间也没有明显的关联和集中应用，数字供电在主配网模型一体化的基础上，又通过技术手段实现了主配网实时数据无缝集成及展示分析。

3 应用亮点

3.1 建设了企业级信息集成平台，构建了从500kV设备到0.4kV用户一体化的全电网模型

项目建设了企业级信息集成平台，规范了相关接口规约，集成了主网生产系统、配网生产系统、电力营销系统、GIS系统、计量自动化、EMS/SCADA系统等电网核心系统数据。实现了从500kV设备到0.4kV用户一体化的全电网模型，形成一个统一的“数字供电”信息资产，为决策者了解所辖电网的全景信息提供技术基础。

3.2 实现了电网四度空间管理

数字供电基于现实空间中的全电网结构，将电网管理中关键的管理数据和信息纳入到ECIM空间，利用ECIM规范将这些数据和信息规范统一的存储、管理起来。当一个完整的CIM模型空间建立起来后，能够为电网数据的图形化提供坚实的基础，结合地理信息数据和图形，可以形成一个完整的基于地理空间的电网图形，并且能够提供基于电网的拓扑分析功能，依据电网拓扑，还可以生成电气逻辑接线图，组建电气拓扑空间，简洁明了的体现全电网的拓扑连接情况，并最终实现了围绕ECIM模型空间，从电网现实空间到电网地理空间最终到电气拓扑空间的电网四度空间管理，为电网的管理、监测和分析提供全省范围的统一视图。

3.3 实现了主配网SVG图直至低压用户的无缝衔接跳转

数字供电从EMS系统中接入主网SVG站内一次接线图，从配网GIS系统中接入配网SVG馈线单线图，并通过技术手段将主网SVG与配网SVG衔接了起来，实现从主网到配网的SVG接线图跳转，并通过界面集成将主、配网生产系统及营销用户信息关联起来，还原了站线变户的拓扑关系，实现了主、配网SVG接线图的统一展现和管理。

3.4 创先指标可视化展示

指标展示是基于“数字供电”的图形化指标展示平台与数据权限以及展示模型的基础上，将指标的分析展示面向其数据所涉及的各级组织向下分解，并在各级形成分析对比，完成数据自下而上的收集，自上而下的分析与应用。

“数字供电”的图形化展示平台采用省地两级分别部署的架构，在全省GIS地图界面上进行全省电网信息和指标的综合展示；在地市局GIS地图界面上提供本地电网信息和指标的综合展示。

4 后续高级功能规划

电网企业图模数据交换中心的成功建设实施，给企业信息化建设提供了良好的数据基础和扎实的技术保障，使得企业级应用的高级分析、辅助决策等功能得以实现。

4.1 拓扑追踪、校验

供配电系统是城市电力系统的重要组成部分，它直接联系供电企业和用户，由高低压供电线路、变电所、配电间、配电箱、低压设备和用户终端等实体组成的，而变电所内又配置了大量的供电设备，线路设置复杂，设备数量庞大，资料数据繁杂，一直是供电系统管理的重点和难点。

基于省地两级的信息集成平台，通过拓扑分析，可以实现供电电源追踪和供电范围追踪，根据电压等级和带点状态对图上的设备进行着色。

供电电源拓扑追踪：在配电网络图上选取任意一条线路或者某个用户点，通过网络拓扑追踪功能，自动追踪到该条线路的供电电源点，如变电站的某条出线或某个区域的供电电源点。

电源供电范围拓扑追踪：在全省地理图上选择某座变电站，或者变电站中的某条出线，系统将该变变电站的供电范围进行统计，在地图上将该范围渲染，并列出供电范围所带来的全部用户信息。

4.2 停电范围分析

在确定电网设备故障后，启动网络拓扑分析，可以计算出故障后线路的带电状态，对停电线路动态着色，对该设备影响的线路范围闪烁警示。在故障处理之前，整条停电线路均为停电状态。同时，可以显示该设备的当前实时电流和电压的遥测值。

在安排设备检修或停运计划时，同样通过网络拓扑分析，可以确定出具体的停电影响范围，其区域以不同的颜色进行标示。

4.3 负荷特性分析

基于全省统一的电网模型、图形和实时数据，可以从不同的视觉展示负荷特性，用户可以灵活的进行下钻、上卷，生成不同视觉的报表、曲线。包括日负荷、月负荷、年负荷、负荷率、峰谷差、节假日负荷等。

第4篇：集成电路设计行业分析范文

关键词：ZigBee；Z-Stack；信息监测；环境调节

中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：2095-1302（2018）09-00-03

0引言

我国人口占世界总人口的22%，而耕地面积只占世界耕地面积的7%，这就意味着发展现代化农业的必要性[1]。传统农业生产中，农作物环境信息数据主要通过人工采集或者大量布线从传感器获取，然后将数据传送至计算机。此种方式不仅浪费大量人力资源，而且花费成本较大。针对上述问题，本文提出一种基于ZigBee技术的农作物监测系统，实时获取农作物的生长状况，根据获取的数据控制调控设备，维持作物最佳的生长环境。

1系统方案设计

1.1系统框架设计

农业环境信息监测系统结构如图1所示。在该系统中，各个监测区域的传感器将采集到的数据通过自组网传送至路由节点，再由路由节点传送至协调器节点。ZigBee网络通过串口通信的方式将数据信息传送至嵌入式监控终端以及计算机，监控终端可通过采集到的环境信息做出决策，控制相应的环境调控设备。

1.2系统ZigBee网络组网方案设计

整个ZigBee网络采用树形拓扑结构，其中协调器作为父节点，而终端传感器节点作为叶子节点，路由器作为网络中继。当监测区域需扩大时，可采用增加路由以扩充网络覆盖

范围的方法。

该结构包含数据采集层、数据传输层和管理层[2]。其中，数据采集层由众多搭载不同传感器的终端节点组成；数据传输层采用ZigBee自组网络通信的方式将数据采集层所采集到的数据在网络中传输；管理层则对采集到的数据进行分析。系统各部分功能规划见表1所列。

2系统硬件设计

2.1ZigBee芯片

系统采用的ZigBee射频收发芯片是TI公司设计生产的CC2530。在CC2530的基础上构建协调器节点、路由器节点、终端节点。CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统[3]。此外，TI公司还提供免费的ZigBee协议栈Z-Stack，可为用户制定快速的ZigBee应用解决方案。

2.2节点硬件设计

节点的硬件主要由电源电路、串口转换电路、TFT接口电路、按键电路、调试接口电路、射频收发电路组成。节点的硬件结构如图2所示。

2.2.1电源电路设计

电路接入外部5V直流电源供电，通过电压转换芯片AMS1117将输入的5V电压转换为3.3V系统工作电压。电源部分原理图如图3所示。

2.2.2串口通信转换电路设计

本文系统选择使用USART0作为串行通信接口。为了使串行接口同电脑交换数据，设计以PL2303为核心的数据交换电路。转换电路原理图如图4所示。

2.2.3调试接口电路

调试接口分别使用I/O引脚P2.1和P2.2作为调试模式中的调试数据和调试时钟。调试接口原理图如图5所示。

2.2.4TFT接口电路

TFT屏接口电路用于驱动TFT屏显示采集到的环境数据信息以及ZigBee网络中的网络连接信息。各接口对应的芯片引脚见表2所列。

2.3传感器选择

农业环境信息监测系统主要检测的环境对象为空气温湿度、土壤湿度、气体浓度、光照强度等。通过将传感器搭载到各节点上，然后将节点布置于环境监测区域中，就能够通过ZigBee自组网特性完成对区域环境的监测。传感器的选型和对应的通信方式见表3所列。

2.4嵌入式监控终端电路设计

系统采用STM32F103RCT6最小系统作为终端监测调控平台。其作用是对采集的数据进行分析和处理，并实现与PC端的信息交互，把PC端下达的决策命令传送到控制终端监测调控平台，再通过终端监测调控平台控制环境调控设备。

STM32的设计包括最小系统设计和电路设计两部分。该嵌入式监控终端电路包括晶振电路、复位电路、USB接口电路等，电路包括中断按键、TFT接口电路等。

3系统软件设计

本文系统软件设计包含ZigBee协议应用程序设计、嵌入式监控终端控制程序设计、计算机上位机程序设计三部分。

ZigBee协议应用程序设计主要是对终端传感器节点、路由器节点和协调器节点三者之间如何组网进行数据传输的程序设计。

嵌入式监控终端控制程序设计主要接收协调器节点传输的数据，并对传输的数据进行分析和处理，控制调控环境参数设备以及将分析后的数据传送到电脑端。

计算机上位机程序设计主要将传输的数据实时显示到电脑端，也可通过电脑端给嵌入式监测终端发送指令，从而控制调控设备的运行。

3.1ZigBee组网结构程序设计

ZigBee网络拓扑结构主要有星状、树状、网状三种[4]。三种网络拓扑结构如图6所示。

本文系统采用树状网络拓扑结构方式构建ZigBee网络。在Z-Stack中，网络拓扑结构定义如下：

#defineNWK_MODE_TREE

3.2ZigBee�f议应用程序设计Z-Stack协议栈是协议和用户的一个接口。IEEE802.15.4定义了物理层和介质访问层技术规范；ZigBee联盟定义了网络层、应用程序支持子层、应用层技术规范[5]。将各层定义的协议集合在一起，以函数的形式实现，并给用户提供应用层，从而直接调用函数，实现无线数据收发。

在Z-Stack协议栈中，ZigBee的应用都可基于任务事件的形式完成。系统任务和应用任务中的事件依时间片进行轮转。节点针对不同的事件�{用不同的事件处理函数，从而完成在网络中传输数据的任务。节点运行流程如图7所示。

3.3嵌入式监控终端程序设计

嵌入式监控终端通过串口通信的方式对从协调器接收的数据进行分析和处理。嵌入式监控终端程序运行框图如图8所示。

3.4计算机上位机程序设计

计算机上位机程序在VisualStudio2012的环境下开发，采用的开发语言是C#。通过调用组件，编写相应的通信协议和数据分析处理等步骤实现嵌入式终端节点同PC端经行数据交互的功能。运行操作界面如图9所示。

4系统运行结果

系统实物运行如图10所示。系统运行结果表明，搭载不同的传感器节点可实时采集环境数据并汇聚到协调器节点，数据无丢失，传输距离能够有效覆盖监测区域。

第5篇：集成电路设计行业分析范文

关键词：电能量采集系统；电力系统；应用；信息共享 。

1 引言

目前，电力系统的管理工作正在不断向现代化、科学化、集约化方向发展的进程中，积极调整理念，制定长远发展规划，不断加大对自动化管理的投入和软硬件建设，不断建立完善以科技进步为平台、以高新技术为支撑的现代化运行体系。

电能量采集管理自动化系统（简称电量系统）是集电能自动采集、传输、统计、分析、结算于一体的自动化系统，是电网推行商业化运营和管理，电力走向市场的技术保障之一，全面实现发、输、配电网用户电能量的自动采集、分析与计量等功能的自动化系统。但从目前电力企业的计算机应用状况来看，企业内部各个信息系统相对独立，形成了许多数据孤岛，难以实现对电力经营全过程的支持。因此，为适应商业化运营的需要，建设一个基于电量自动采集的电能量远程计量及其综合应用系统是十分必要的。

2 电能量远程采集计量系统的体系结构

2.1 系统构成

电能量采集系统采用分层、分布式结构，由主站、变电站电量采集终端、配变/大用户采集终端和通信网络组成。主站的结构为分布式局域网络，数据采集系统通过配置不同的通信模块以网络、模拟或数字专线/拨号、全球移动通信系统（Global System forMobile Communications，GSM）、通用分组无线业务（General Packet Radio Service，GPRS）或光纤等方式与采集终端通信，同时抄录站端采集装置的信息。数据传输支持主站召唤方式和终端主动上报方式，终端将电量数据和时标上传至主站。主站可发广播命令，同时完成终端统一对时、电能表数据冻结、电能表处理器复位等功能。

2.2 系统主站

2.2.1 硬件平台

主站包括数据库服务器、前置机、工作站和网关机。数据库服务器采用冗余双机集群互为热备用工作方式，前置机采用双机平衡工作方式。主站网络采用冗余的高速双网结构，分为内网、安全区、信息网、变电站四部分。其中变电站部分与专用设备相联，经过网桥直接接入内网，安全性高；安全区部分接互联服务器和Web 服务器；电力信息网可通过防火墙访问系统安全区的服务器，但不允许访问主服务器以保证系统的安全性。考虑服务器的并发网络流量，采用千兆网卡将服务器接入三层千兆交换机。同时，在建设系统网络的过程中考虑具有新增设备的接入能力。

2.2.2 软件平台

系统软件按三层浏览器/服务器（Browser/Server）及客户机/服务器Client/Server）结构、模块化、分布式设计，实现业务与数据分离。底层包括支持平台（操作系统、数据库及数据库访问接口）及服务器模块（软总线、数据处理、前置通信、事项服务等）；中间层具有访问底层的统一接口；应用层通过中间层对底层进行访问。系统模块采用跨平台设计，其中对重要模块实现主辅备份。

操作系统在设计上支持各类主流操作系统（Unix和Windows2000），已在Sun Solaris Unix、HP Tru64Unix 及Windows 2000 操作系统上通过测试。

数据库管理系统在设计上支持各类主流大中型数据库管理系统，已在Oracle、SQL server 及Mysql 上通过测试。

采用能够跨操作系统的语言（C++加QT 类库、Java 等）开发各模块的程序，并在程序开发过程中充分考虑各种操作系统的差异。

2.2.3 系统软件模块

（1）软总线模块。提供构筑在TCP/IP 通信协议基础上的一整套系统内跨平台通信解决方案，实现按名字定位的网络透明通信及屏蔽底层的具体通信细节。同时提供用户管理机制，为上层模块的开发提供更多的方便。

（2）控制台模块。主控台是基于软总线模块建立的，它是整个系统的主界面，为管理本机上运行的各个模块提供了统一入口，具有友好的操作界面，便于用户管理，易于维护系统的正常、稳定运行。

（3）前置通信模块。主要实现系统的数据采集，根据设置的自动采集策略采集远方终端数据，事项数据通过软总线发送到事项服务器，由事项服务器统一处理；其它数据发送到数据处理服务器，由数据处理服务器进行存盘和处理。

（4）Web 应用模块。是综合电能量采集与管理系统的浏览器界面。采用Web 方式实现系统基本的人机会话，在客户端实现免安装和维护，特别适合像电能量远程计量系统这样多个部门同时使用的系统。

（5）事项管理模块。分事项服务器和事项查看器，其中事项服务器负责接收系统内各模块发送的的事项，并实现保存、转发（邮件和事项查看器）功能。

（6）线损计算与分析模块。统计线损[4]是根据表计采集的电量数据计算电网中各元件的损耗；理论线损一般按典型日拓扑计算（典型日拓扑需要管理人员人工维护），数据以时段电量为基础，包括理论计算的拓扑分析、状态估计等。

（7）负荷分析模块。可在电量统计数据的基础上对单个负荷或一组负荷进行各种统计分析。

（8）配变监测模块。掌握公用配变运行状况，为业务扩展、配变安全、经济运行提供可靠依据。

（9）图形化人机会话模块。绘制和显示各类示意图（地理示意图、接线图、主站网络图及其它自定义示意图）。

（10）数据处理模块。用于接收前置通信模块采集的原始数据，并存入数据库。一般来说，电表的电能量原始数据主要有窗口值（表码值）和负荷曲线，在此基础上同时考虑换表、换电流互感器（CT）以及旁路替代等操作实现计量点电量的分时段、日、月、年等统计。统计的电量数据是所有其它高层应用的基础，因此电量数据的正确性关系到高层应用的正确性，是一个比较重要的模块。

（11）其他模块。系统还包括报表模块、计划考核、负荷预测、关口侧电费结算、便携式抄表、对时模块 、二次开发接口等模块。

2.2.4 系统安全性考虑

（1）网络安全。采用防火墙实现内外网隔离，将与其它系统互联的服务器放在防火墙的安全区，允许其它系统相关计算机的访问，同时也能访问其它系统，但其它系统不能直接访问本系统的内网。在系统外部访问的网段上设置安全认证措施，使认证失败的用户不能建立连接，从而保证用户的合法性，杜绝非法操作。

（2）系统设计方面。系统有完备的用户权限管理功能，为每一个功能设置一个权限，并由系统管理员根据需要分配给相关部门的相关用户，每一个用户又有各自的密码保护，这样能有效地防止非法用户的入侵以及非法操作；对于原始数据在技术上保证其不可修改；在经过修改的其它数据上打上修改标志，并记录修改的人员与时间；使用本系统提供的开发接口访问本系统数据时，必须先进行用户认证，使认证失败的连接不能访问系统数据；而且对不同用户分配只读、读/写等功能权限；系统应用程序自动生成登录事件记录，包括登录的用户名、登录时间、登录IP 以及相应的执行操作等，并生成完整的日志。

2.3 电量采集终端

电量采集终端包括变电站电量采集终端、配变和大用户采集终端。其主要功能是采集、存储电能表的数据，监测系统运营状况，通过不同的通信方式按照一定的通信协议与主站交换信息。它主要有以下功能：

（1）电能量采集。在提供接口规约的情况下能够与各种类型的脉冲电度表和数字电度表接口，读取电能量数据；可根据需要采集表计送出的各种电量数据，包括正反向有功、无功、需求量，负荷曲线，费率，电压，电流，功率因数，频率，峰、谷、平、尖电量等各种数据；采集记录状态信息，如遥信状态、失压、掉电、缺相、电能表所记录的相关事项等；采集脉冲电度值；采集遥信状态用于判断旁代信息。

（2）数据存储。存储周期可根据需要设置；具有足够大的存储容量，可长时间存储数据；掉电数据不丢失。具有防误写措施，以保证数据的准确性。

（3）通信。电量采集终端具有多个通信接口，可通过网络、模拟或数字专线/拨号、GSM/GPRS和专用线路等多种通信方式与主站通信；电量采集终端与主站的通信规约可采用IEC 60870-5-102，也可采用其它标准规约或厂家通信规约；电量采集终

端可配置多个RS232 接口和RS485 接口，各串行口数据传输波特率均可根据需要独立设置，与电表的通信采用DL/T645 通信规约，也可采用其它标准规约或厂家通信规约。

（4）数据处理。能够对各路电度表的数据进行处理，分时段、日统计各路电能量数据并存储，时段及间隔可根据需要设定；记录和处理电能终端的各种事项。

（5）状态监视。能够检测各路智能表的通信状况，与主站的通信状况及拨号Modem 的工作状态，并形成事项发送给主站。当地也可查询。

（6）人机界面。可设置和显示各路电度表的窗口值、电表的满度值、电表的每转脉冲数和每度电的转数；可观察各种数据信息、参数和状态，可当地设置、修改参数，校对时钟；可查询当前某一路的电压、电流值及查看当前遥测数据；可监视各路串口的通信状态及通信参数。具有安全访问措施，可设密码，键盘锁定，禁止非法操作；可当地设置和修改参数，也可经由主站设置和修改参数；可设定禁止修改的参数。

（7）事项记录。能够采集电表的有关事项，并行成事项记录，如失压、与电表通信的异常事项等；同时能够对自身的工作状态进行检测，将工作异常情况形成事项记录；能够将各种事项通过信道传送给主站，供管理人员查询及处理。

（8）自恢复。具有看门狗电路，可使系统自动恢复，具有自检和自恢复功能。

（9）校时。具有实时时钟和日历，时钟可由主站定期校准，以保证时钟的统一和准确，同时终端也可对智能电度表校时；如系统权限允许，通过键盘可设置系统时间。

（10）维护。运行参数可现场通过键盘和中文液晶显示器来设置（需经允许和密码匹配）；也可由主站设置，实现远程维护。

3 电能量远程计量系统的功能

3.1 电能量数据采集与分析

数据采集主要完成变电站、配电变压器和高压供电客户电能表数据的采集。其中电能表数据主要包括多费率的窗口值、三相电流、三相电压、功率、最大需求量、电表运行事项等。变电站采集终端根据需求对表计的各种数据进行有选择地采集并按指定采集电表数据及实现各种数据的统计，如电压合格率、供电可靠性的统计数据、日最大、最小值统计数据等。

3.2 全网线损的自动生成与分析

该系统的主要功能包括以下几方面：

（1）数据输入方式。实现基于网络示意图的网络参数输入。

（2）输电网理论线损计算。包括网络拓扑、状态估计、潮流计算、线损计算。

（3）配电网理论线损计算。可采用等值电阻法、计算精度较高的均方根电流法、解决弱环网问题的改进迭代法。

（4）低压电网理论线损计算。可采用台区损失法、电压损失法等。

（5）理论线损与统计线损的比较。按电压等级分别列出变压器、线路等的损耗，并与上一年以及历年的分压线损及分类线损进行比较。

（6）提供降损决策分析。为调整电压降损、送电线路升压降损、并联无功补偿、增加并列线路降损、增大导线截面积降损等提供多种决策综合分析。

3.3 变电站母线平衡统计分析

通过采集变电站母线上计量点、考核点的电表数据，按照母线运行情况计算母线输入电量、输出电量和不平衡电量，进而计算母线的不平衡率。

3.4 负荷管理

（1）配变管理。通过对安装于公用配电变压器上的终端设备，实现了对变压器的实时监测管理，以及时发现变压器的异常或不合理、不经济的运行现象。主要监测三个方面：负载率、三相不平衡度、功率因数。

（2）并网点管理。并网点用户主要指地方小火电、地方小水电、热电厂以及其他各种类型的用户。通过监测并网点用户的发电、上网、下网等计量点的负荷、电量数据，绘制相应的负荷、电量曲线，及时了解其实时的供用电情况，并根据电力企业的实际需求，依据有关规定或协定，对其进行合理监控，使上网电量始终控制在计划指标内，按电网的实际要求进行发电和上网。

（3）计量监察和查、防窃电。包括客户计量装置运行状况的监测、人为窃电行为的监测及异常信息报警。

（4）供电质量监测与分析。包括电压合格率统计分析、功率因数统计分析及供电可靠性统计分析。

（5）负荷统计分析与预测。包括负荷统计分析、负荷预测、行业用电分析及历史日数据分析。

（6）电费管理。包括电费催收、预购电控制等。

3.5 营销决策支持

（1）统计报表生成。设计特定条件，提取合成客户服务层和营销业务层的原始及处理信息，利用报表设计工具形成自助报表。

（2）综合查询。查询业扩报装情况；电费应收、实收和欠费情况；电价执行情况和均价水平；客户的电量、电费和电价情况；供电合同的签约和执行情况；电能计量管理情况等。

（3）用电需求预测。根据预测对象和预测期的长短确定预测的内容、范围和时间，应选用适当的预测方法和模型；对预测结果进行修正校核，对用数学模型求得的值与实际值进行比较，算出误差，对误差值较大的找出原因并进行修正。

（4）营销分析。包括销售分析、市场分析、客户分析等。

3.6 电力市场支持

电力市场电量考核系统的主要功能是根据实际电能数据对各单位的电力交易合同的执行情况进行考核，主要包括：

（1）根据各计量点的电能量数据，对发电厂的发电计划的执行情况进行考核，计算欠发电量、过发电量；考核各时段的发电计划曲线的执行情况，根据考核规则计算奖励电量和惩罚电量等。

（2）根据各计量点的电能量数据，对下属各供电公司的购电计划执行情况进行考核，计算奖励电量和惩罚电量以及补偿电量等。

（3）根据关口点的电能量数据，对全公司供电量计划的执行情况进行考核，计算奖励电量、惩罚电量以及补偿电量等。

3.7 档案管理

包括与系统相关的各种电力设备参数及它们之间关系的描述，与数据采集有关的采集方法和采集参数描述，与统计有关的统计方法和统计参数描述，与系统管理有关的操作人员、权限设置描述，与系统互联有关的接口描述以及各种设备变更、旁代操作事项的管理等。

3.8 开放的数据接口

电力营销自动化基础平台同时担负着数据中心的任务，提供开放的数据接口非常必要，对接口的总体要求是安全、可靠、易用。安全性要求指在使用该接口前需要安全认证，易用性主要指二次开发的调试及开发力求简便，且接口涉及的数据标识等尽量通用。

第6篇：集成电路设计行业分析范文

并提出相应的整改建议。

【关键词】 线损 现状 分析 措施

1 电网现状分析

（1）怀集供电局拥有10kV公用线路55条，除近年来网改的36条线路（部分线路只网改了主线，分支线路未网改）外其余线路都比较残旧，部分还建于上世纪七、八十年代，其中运行时间超过20年的线路有11条占总数的20%，这部分线路供电半径长、线径小，长期过载运行损耗高。

（2）2012年底怀集供电局有公用配变1198台，其中S7及以下高损配变145台，占总台数的12.1%，占总容量的18.13%；未改造低压台区899台。2012年低压台区线损率为8.13%，占全局总损耗的55.82%。

（3）台区分布不合理，供电范围大。供电半径最远处超3公里、用户分散、低压线路较为残旧、线径细，主线的平均线径只有16㎡，巷线平均不足10㎡，且十分凌乱。在用电高峰时段，线路负荷严重不平衡，到户电压平均只有150V左右。

（4）未能按照线损四分管理要求装设计量点，有部分主变和线路的联络开关未有计量。用户安装的电能表多数是90年代早期生产的机械式电能表，其中还有6.8万只DD862、DD5型淘汰类电能表未更换，占总表数30.7%，影响电能计量准确性和线损分析数据的波动性。

（5）小水电普遍存在无序上网发电的现象。怀集属于小水电装机密集区，站多而单机容量小，到目前止，小水电总装机容量已达20万千瓦，而送变电网络建设发展又滞后。在丰水期有大量的有功电量穿越电网，电量的长距离输送也是造成线损偏高的重要原因。

2 线损管理现状分析

（1）线损率指标仍然偏高，降损形势严峻。低压配网损耗同比有所上升，供电所2012年线损指标完成率偏低，19个供电所中线损率达标的为8个，达标率为42.10%；线损率超过15%的供电所尚有存在。个别供电所未能每月认真召开线损分析会，对线损管理的理解仅仅是为了完成报表而统计，对线损数据不够敏感，异常分析不够深入，异常闭环管理流于形式，导致线损的控制执行力度不强，对降损缺乏指导意义。

（2）计量管理有待进一步提高，未能严格按照省公司计量管理的各项规章制度和技术标准，执行相关业务流程，把好各环节计量关，发现问题如下：1）电表安装位置不合理，部分电表安装高度超过两米或安装在用户室内，难以抄表、发现计量故障和窃电行为。2）未改造计量装置普遍残旧、外壳破损，大部分表计为淘汰类机械表计量偏差严重；表箱和电表接线盒没有加封，表计下盖破烂接线，存在窃电现象；计量装置接线不规范，一些机械表出现安装倾斜现象，影响计量准确性。3）变压器计量配置不当，如变压器容量为100kVA，按要求CT变比为150/5A，而实际是75/5A，影响线损的准确统计。4）计量装置维护不到位，存在表计停行等情况未能及时发现并故障处理。5）计量装置新增、变更流程不及时和规范，未能提供相关变更记录，监管工作不到位。

（3）营销稽查管理工作未能常态化，存在错抄漏抄现象。

（4）负荷管理工作力度不够，供电所未能根据季节性负荷或负荷特性的变化及时对配变档位进行调整和进行无功补偿，造成台区三相负荷不平衡；未能提供测量变压器接地电流相关记录。

（5）电压质量偏低，目前怀集局仍有超过40%的35kV主变为无载调压变压器，由于这部分无载调压变压器无法在线调整主变档位，直接影响变电站母线电压质量，间接导致居民端电压质量不合格。同时，怀集电网特别是配网部分设备残旧、落后，线径过小，重载、过载现象严重等因素导致线路和台区末端电压不合格。截止2011年底，全县10kV公用线路有32回线路主干截面不满足《指导原则》要求，主干截面合格率仅为40.74%。全县现状10kV公用线路中有28回装接配变容量小于3000kVA，装接配变容量偏低，占线路总数的51.85%。怀集县1120台公用配变中，重载配变251台，占公用配变总数的22.41%，总容量为1.746万kVA；过载配变177台，占公用配变总数的15.8%，总容量为1.2885万kVA。全县电压偏低（

（6）信息系统对线损业务支撑力不足，基础资料管理薄弱，需清理站-线-变-户资料，特别是完善线-变-户对应关系，确保对应关系100%准确。营销信息系统线损管理模块使用率不高，计量自动化系统没有得到充分的应用，还不能完全实现线损的动态管理，线损管理人员开展线损分析和管理的效率和深度有待提高。

3 整改建议

2013年怀集局降损将面临更严峻形势，一方面怀集电网网改比例较低，10kV线路网改比例为23.02%，0.4kV台区网改比例为22.8%；如要完成整个电网改造，则需投入约5亿元资金，按目前网改进度至少需要10-15年时间；另一方面在国家节能减排政策性影响下，部分受限制类高耗能企业关停，无损电量同比负增长，有损电量增大。为此，我们要挖掘内部潜力，调整电网规划建设思路，重点对过负荷、损失电量多、线损率高的线路或台区有针对性地进行分片改造；对于暂时未有网改资金投入的台区可采取增大部分主干线线径等方式进行降损，朝着“技术线损合理，管理线损最小”的目标迈进。通过以上调研分析，提出整改意见如下：

（1）电网改造是降低电网设备损耗的根本措施。在调研中发现，低压配网损失占整个电网损应失电量约65%以上，而配电线损电能损耗的绝大部分在主干线段，因此降低主干线段上的电能损耗是线路降损节能的一个主攻方向。由于子公司资金匮乏，应想方设法争取得到省公司支持，通过资金设备、政策资源倾斜帮扶，使管理快速提升；充分实现物资再利用流转，把部分高损耗、未改造的台区主干线200-300米更换为大线径出线，合理选择导线截面是降低主干线段消耗的一项切实可行、立竿见影的措施。

（2）加强无功、电压管理，进一步推进对三相负荷平衡度和功率因素的测量，特别是对线损较高的台区，做好监测调整，降低技术线损。

（3）加快计量装置整改。对专变用户、公变三相用户计量装置制定整改计划，尽快落实整改。对单相用户梳理无电量发生的电表，分析原因，制定轮换计划，按时开展轮换工作。对存在故障的计量装置及时更换。

（4）开展线损“四分”管理达标工作，局、供电所按月定期召开线损分析会议，重点解决供电所、线路、台区线损率异常的情况，同时对线损指标的完成情况和波动原因进行逐一分析，从表计计量的准确性、抄表的同时性、是否存在估抄、漏抄、错抄、窃电等多个方面进行定量、定性分析，特别是加强定量的分析，加强线损异常闭环管理，采取有针对性的改进措施。

第7篇：集成电路设计行业分析范文

摘 要：本文是蔬菜温室大棚智能控制系统的设计，文章主要从系统的总体设计、硬件设计、软件设计几个方面详细的论述系统的实现。此控制系统的主要控制对象是蔬菜温室大棚内的各项环境因素指标，通过将这些环境因素指标汇集到一起再进行分析，得出实时的环境监测结果，再通过手动或自动的方式进行环境的调整，以此达到为农作物提供一个最佳生长环境的目的。

关键词：蔬菜温室大棚；智能系统；设计

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 16-0000-01

近些年，计算机技术与控制技术的发展推动了控制管理系统在各个行业中的应用。在农业技术日新月异的今天，以计算机技术与控制技术为基础的控制管理系统也应运而生，其最具有代表性的就是蔬菜温室大棚智能控制系统。鉴于我国经济发展以来，蔬菜在农业产业中的经济效益显著提升，作为人们生活必需品的来讲，如何在有限的空间中提升它的数量，在数量增加的情况下，还保证其质量不发生变化，这是很多农业科学家探讨的课。蔬菜温室大棚控制系统就是为了实现这一目标而设计的。这也是计算机技术与控制技术在农业生产中的重要应用，也是我国农业走科学发展道路的有效途径。

一、蔬菜温室大棚智能控制系统的总体设计

蔬菜温室大棚的环境系统控制主要通过环境参数的实时采集来实现，环境的主要参数主要有温湿度传感器，用于测定农作物生长的环境温湿度，光线强度传感器用于测定农作物生长环境的光线强度，而CO2则用于测定农作物生长环境空气中CO2浓度，系统将这些环境参数收集到一起，再由监控平台对这些数据进行计算与分析，系统根据数据的计算与分析结果控制命令的执行，以此实现温室大棚环境的调节。

（一）总体设计方案

本系统选定的被控制量为温室大棚内有温度、湿度、光照强度以及CO2浓度，以温湿度的控制为主；主要控制手段为加热、加湿、遮阳网、天窗/侧窗及风机等。整个蔬菜温室大棚的控制系统主要由DSP监控平台、数据汇集点点、无线传感器节点和执行机构五部分组成。调节方式分为手动调节与自动调节两种类型。手动调节主要通过手动来进行执行机构的动作，而自动控制模式则需要系统给执行机构发出命令自动进行温室大棚内环境参数的调整。

（二）ZigBee模块的选型及电路实现

为了满足ZigBee模块的要求，可以选取CC2430芯片，它可以用来嵌入ZigBee技术无线传输的片上系统，并且满足系统低成本、低功耗的要求。基于ZigBee技术的无线传输模块的电路实现主要进行CC2430SoC电路原理设计，其与传感器接口的电路设计，节点系统时钟与存储电路的设计、节点系统供电电路设计、充电电路的设计、节点CC2430的插座及复位电路的设计以及数据汇集节点JYAG接口电路的设计等。

（三）DSP监控平台的设计

蔬菜温室大棚的智能控制系统的核心就是DSP监控平台，它主要由五部分组成，即主控芯片DSP，串口模块、液晶显示模块、键盘输入模块、电路。温室大棚中的环境参数被采集之后，监控平台要对这些被采集的数据进行处理与分析，采用适宜的算法，完成数据的分析汇总，并发生控制命令。本系统的控制平台的主控芯片选择了DSPTMS320VC5509，此芯片具有数据处理速度快，程序执行效率高以及功耗小等特点。选定芯片之后，还要进行DSP电源模块电路设计，DSP串口电路设计、液晶显示及键盘输入电路的设计、程序加载模块电路的设计等。

二、蔬菜温室大棚智能控制系统的软件设计

蔬菜温室大棚智能控制系统的软件是实现智能控制功能的前提。软件设计主要包括ZigBee节点程序设计、无线传感器节点设计等。

（一）ZigBee节点程序设计

本系统软件开发平台为TI，使用8051C/C++编译器对其进行开发，并且是在Z-Stack中的SampleAp工程基础上进行的各个模块程序的设计与实现的。此软件开发平台的优点在于无需再次实现ZigBee协议栈，应用用户层主要完成节点程序的设计就可以了。在此系统中，数据采集节点与数据汇聚节点共同组成了ZigBee节点的硬件部分，因此，在进行应用程序的设计时，也要分别进行设计实现。

（二）无线传感器节点设计

无线传感器节点主要用来采集温室大棚内的环境数据，如温度、湿度、光线强度及CO2浓度等数据采集出来，将通过数据汇集节点将这些数据传送到DSP控制平台上。本系统要求数据采集要定时进行，这就需要定义一个周期性扫描函数来实现。除了要对无线传感节点进行设计外，还要对ZigBee汇聚节点的软件进行设计，还有低功耗程序设计。

（三）DSP监控平台设计

DSP监控平台设计主要包括DSP主程序设计、模糊控制程序设计、液晶显示与键盘输入程序设计、DSP串口程序设计以及自动加载程序设计。DBP主程序设计首先要进行程序的初始化，然后通过启动串口中断来进行数据的采集，数据采集的时间可以手动设定，默认时间为10分钟。数据采集完成后，各个子节点的数据被整合到一起，得出数据汇总与分析结果，对结果进行完模糊化处理后可以将控制结果输出来。

三、系统测试

为了了解系统是否具有稳定性与安全可靠性，在系统设计实现后对系统的各项性能进行了测试。系统测试分五步来实施。

（1）将温度与湿度传感器模块的子节点放置距离电暖气与空气加湿气10米的距离，将此时的室内温湿度进行测量并记录下来。

（2）将电暖气与空气加湿器分开2.5米的距离分开放置，并将温湿度传感器模块均匀的放置二者之间。

（3）每10分钟进行一次数据采集，取10次检测结果的平均值，作为最终数据采集结果。

（4）对采集结果进行模糊处理，并将此输出结果从液晶显示器显示出来。

（5）针对液晶显示器的结果，再对系统的执行机构进行手动设置。以达到农作物的最佳生产环境。

四、结语

此系统在农业生产方面的运用可以通过控制农作物生长条件环境的手段提升农作物的产量与质量。虽然系统的稳定性与可靠性已经得到了验证，但是其仍然需要继续改进的方面。例如，系统的远程控制还没有实现，电路硬件方面，数据采集节点与汇聚节点的可靠性与抗干扰性应进一步加强，应进一步降低传感器的功耗，还要继续降低系统成本，以便其在农业生产中得到广泛的应用。

参考文献：

[1]邹承俊.物联网技术在蔬菜温室大棚生产中的应用[J].物联网技术，2013（8）.

第8篇：集成电路设计行业分析范文

关键词：集成电路版图CAD；实践教学；课程实验；课程设计

Research on practice teaching mode of computer aided design of IC layout course

Shi Min， Zhang Zhenjuan， Huang Jing， Zhu Youhua， Zhang Wei

Nantong University， Nantong， 226019， China

Abstract： In this paper， the practice teaching mode of Computer Aided Design of IC layout course is discussed. According to one trunk line and two related course experiments mode， the experiment contents and methods were designed and implemented. Meanwhile， other efforts including emphasis of extracurricular scientific competition and reform of course practicum， were adopted to pay attention to the cultivation of comprehensive ability for students. The practice teaching mode proved that better teaching effect have been obtained.

Key words： Computer Aided Design of IC layout； practice teaching mode； course experiments； practicum

目前，高速发展的集成电路产业使IC设计人才炙手可热，而集成电路版图CAD技术是IC设计人才必须具备的重要技能之一。集成电路版图CAD课程是我校电子科学与技术专业和集成电路设计与集成系统专业重要的专业主干课，开设在大三第二学期，并列入我校第一批重点课程建设项目。本课程的实践教学是教学活动的重要组成部分，它是对理论教学的验证、补充和拓展，具有较强的直观性和操作性，旨在培养学生的实践动手能力、组织管理能力、创新能力和服务社会能力。结合几年来的教学实践，笔者从本课程实验、课程设计、课外科技竞赛等实践环节的设计工具、教学内容设计、教学方法和教学手段、师资队伍建设以及考核管理等方面进行总结。探讨本课程实践教学模式可加强学生应用理论知识解决实际问题的能力，提升就业竞争力，对他们成为IC设计人才具有十分重要的意义。

1 版图设计工具

集成电路CAD技术贯穿于集成电路整个产业链（设计、制造、封装和测试），集成电路版图设计环节同样离不开CAD工具支持。目前业内主流版图设计工具有Cadence公司的Virtuoso，Mentor Graphics公司的IC Flow，Springsoft公司的Laker_L3，Tanner Research公司的L_Edit和北京华大九天公司的Aether等。这些版图设计工具的使用流程大同小异，但在自动化程度、验证规模、验证速度等方面有所差异，在售价方面，国外版图设计工具贵得惊人，不过近年来这些公司相继推出大学销售计划，降低了版图设计工具的价格。高校选择哪种版图设计工具进行教学，则视条件而定。我校电子信息学院有2个省级实验教学示范中心和1个省部共建实验室，利用这些经费，我们购买了部分业内一流的EDA工具进行教学和科研。目前，我校版图设计工具有北京华大九天公司的Aether和Springsoft公司的Laker_L3。

2 两种相辅相成的实验教学模式

我校集成电路版图CAD课程共48学时（理论讲授24学时、实验24学时），实验环节是本课程教学的重要部分，在有限的实验教学时间内既要完成教学内容，又要培养学生创新能力，需要对实验教学模式进行改革和创新。本课程实验教学的目的与要求：与理论教学相衔接，熟练使用版图设计工具，学会基本元器件、基本数字门电路、基本模拟单元的版图设计，为本课程后续的课程设计环节做准备。紧紧围绕“一个规则（版图几何设计规则）、两个流程（版图编辑流程和验证流程）、四个问题”这条主线设计实验内容[1，2]。要解决的4个问题分别是：（1）版图设计前需要做哪些准备工作？（2）如何理解一个元器件（晶体管、电阻、电容、电感）的版图含义[3，4]？（3）如何修改版图中的几何设计规则检查错误？（4）如何修改版图和电路图一致性错误？表1为本课程实验内容、对应学时及对应知识点。笔者设计了两种相辅相成的实验教学模式：系统化实验教学模式和实例化实验教学模式。系统化实验教学从有系统的、完整的角度出发设计了实验教学内容，如设计实验3（数字基本门电路版图阅读）时，安排了5学时，采用3种版图阅读方式：读现有版图库中的单元电路版图、显微镜下读版图和读已解剖的芯片版图照片。针对同一内容，采用不同形式，彼此类比，加深印象，既有实物，又有动手操作，增强了直观性和感性认识。又如设计实验5（模拟单元MOS差分对管版图设计）时，安排了5学时，从器件匹配的重要性入手，给出MOS差分对管的电路图，讲解具体器件的形状、方向、连接对匹配的影响，特别是工艺过程引入器件的失配和误差，对MOS差分对管的3种版图分布形式（管子方向不对称形式、垂直对称水平栅极形式、垂直对称垂直栅极形式）进行逐一分析，指出支路电流大小对金属线的宽度要求，对较大尺寸的对管，采用“同心布局”结构。实例化实验教学先提出目标实例，围绕该实例，设计具体步骤，教师先示范，学生再模仿，如设计实验7（集成无源器件版图设计）时，由于集成电阻、电容和电感种类很多，不能面面俱到，要求只对多晶硅电阻、平板多晶硅电容和金属多匝螺旋形电感等常用元件进行版图分析和设计。课堂实验的内容和课时是有限的，为此我们设置了课外实验项目，感兴趣的学生选取一些实验项目自己完成，指导教师定期检查。学院开放了EDA实验中心（2007年该中心被遴选为省级实验教学示范中心建设点，2009年12月通过省级验收），学生对本课程很感兴趣，课外使用EDA实验室进行自主实验相当踊跃。通过上述的实验教学方法，特别是课外实验项目的训练，学生分析问题、解决问题的能力和科研素养得到了提高。

表1 课程实验内容、对应学时及对应知识点

表1（续）

4 基于0.6μmCMOS工艺的数字门电路版图设计 5 理解上华华润0.6 μm硅栅CMOS几何设计规则；学会CMOS反相器、传输门、与非、或非等基本门电路版图设计；DRC检查。

5 基于0.6 μmCMOS工艺的MOS差分对管版图设计 4 MOS差分对管版图设计，包括匹配原则、同心布局等，DRC检查。

6 版图电路图一致性检查 3 掌握LVS流程、LVS错误修改。

7 集成无源器件版图设计 3 多晶硅电阻、平板多晶硅电容和金属多匝螺旋形电感等常用元件版图设计。

3 改革课程设计环节

课程设计是本课程培养学生工程应用能力的综合性实践教学环节，时间2周，集中指导，提前1个月发给学生任务书和指导书，每个班配备2名指导教师，注重过程控制。笔者在教学内容、考核等方面进行了改革和创新：在教学内容设计上，给出了必做题和选做题，在选做题中要求每位学生完成数字电路版图1题和模拟电路版图1题，具体题目由抽签决定，做到1人1题，避免学生抄袭。考核成绩由课程设计成果（占50%）、小论文（占30%）、答辩（占20%）三方面综合给出。以往的课程设计报告改为撰写科技小论文，包括中英文题目、中英文摘要及关键词、引言、电路原理与分析、版图设计过程、分析与讨论、结束语和参考文献，让学生学习如何撰写科技论文。精选优质小论文放在本课程网上学习资料库里，供学生相互传阅和学习。课程设计答辩具体要求参照毕业设计（论文）答辩要求，包括准备PPT讲稿、讲解5分钟、指导教师点评等过程，每位学生至少需要10分钟时间。学生对课程设计答辩反映相当好，锻炼了语言组织和口头表达能力，而且相互间可以直接交流和学习。我们还挑选课程设计成绩优秀的学生参加校内集成电路版图设计大赛。虽然课程设计的改革和实践需要教师付出很多精力和时间，但我们无怨无悔，学生的认可和进步是我们最大的收获。

4 精心指导学生参加课外科技竞赛

目前我校学生参加的集成电路版图设计竞赛有校级版图设计大赛以及行业协会和企业组织的版图设计竞赛等。由校教务处主办，电子信息学院承办的南通大学版图设计大赛是校级三大电子设计竞赛之一，每年8月底举行，邀请集成电路设计公司一线设计人员和半导体协会专业人士担任评委，增加了竞赛的专业性和公正性，目前已经举办了6届，反响不错。从校级版图设计大赛获奖者中挑选一部分学生参加行业协会和企业组织的版图设计竞赛，如苏州半导体协会主办的集成电路版图设计技能竞赛、北京华大九天公司主办的“华大九天杯”集成电路设计大赛，其中“华大九天杯”集成电路设计大赛将挑选优秀获奖学生参加华润上华的免费流片，学生经历从电路设计、版图设计及验证、流片到测试各个环节，提高了综合训练能力。

5 加强师资队伍建设

要提高课程实践环节的教学质量，关键是指导教师要思想素质好，专业理论知识强，科研水平高，因此我们着力建立一支年龄结构、职称合理的实践教学队伍。目前很多年轻教师是从校园走向校园，毕业后直接上岗指导学习实践，缺少工程实践经历和经验。为了提高教师自身的业务水平，加强对年轻教师的培养，近十年来，我院每年暑假举行集成电路CAD技术实践培训班，由经验丰富的教学、科研一线教师主讲；不定期地邀请一流IC设计公司一线设计人员来院开设讲座；同时挑选年轻骨干教师到一流IC设计公司学习和实践，时间至少半年以上；现已聘请IC设计公司一线设计人员6人为兼职教师，指导课程设计和毕业设计。集成电路CAD技术日新月异，课程实践环节师资队伍建设必须与时俱进。

6 结束语

我校电子科学与技术专业、集成电路设计与集成系统专业2012年被评为省重点建设专业，也是江苏省首批培养卓越工程师的专业。集成电路版图设计是这两个专业卓越工程师培养计划的重要内容之一，总结和探讨集成电路版图CAD课程实践教学意义重大，今后我们要继续推进该课程实践环节的建设与改革，不断探索，为我国集成电路设计人才的培养而努力奋斗。

参考文献

[1] 施敏，孙玲，景为平.浅谈“集成电路版图CAD”课程建设[J].中国集成电路，2007（12）：59-62.

[2] 施敏，徐晨.基于九天EDA系统的集成电路版图设计[J].南通工学院学报：自然科学版，2004，3（4）：101-103.

第9篇：集成电路设计行业分析范文

关键词：输电线路；GIS技术；应用

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）26-0080-03

输电线路地域分布的广泛性及地理条件的复杂性，致使原有的信息系统不能满足实际应用的要求。而地理信息系统GIS（Geographic Information System，GIS）技术正是具有其空间数据分析和可视化表达等特点，则为解决这个问题提供了良好的解决方案。GIS技术的引入，使得输电工程全寿命周期管理工作有了更好的平台，给电网工程带来了设计变革与管理手段的创新，同时，也是实践电网科学发展观的重要体现。

1 输电工程GIS数据库规划

GIS数据库规划是利用商业数据库所提供的空间数据库与属性数据，结合GIS平台提供的空间数据库引擎，对建立输电工程GIS数据库成为可能，只有重视基础数据规划，才能体现GIS技术在输电工程智能化应用。

输电工程GIS数据库的规划，分为空间数据模型、属性数据模型、电网数据模型等三大类型，如图1所示。

1.1 数据采集

数据采集是建立GIS数据库的第一步工作，所采集的数据存储应满足多比例尺、多数据源、分布式、多库一体化的存储方式。针对不同类型的数据，数据采集方式不尽相同：

①空间数据通常以矢量格式的数据提供，一般支持常用的矢量格式的数据，比如Shp\E00\Dwg等常用格式的数据，其中基础地理数据包括境界、交通、水系等地形地物地貌数据，专题数据包括覆冰、风速、污区等等，这些数据带有坐标，属于保密数据，因此大部分都是通过测绘部门或专业部门购买，然后通过数据处理，包括格式转换、坐标转换生成GIS平台可导入的格式，最终生成矢量数据库，在GIS系统中以图层的形式加载分析。此外三维影像数据，如海拉瓦航拍提供的正射影像图与数字地面高程模型数据，可以通过GIS平台提供的数据导入接口，形成金字塔三维影像数据库。

对有些数据是通过现场勘测后由专业数据处理人员补充某专题数据，如新发现的矿区分布点，直接到GIS平台专题图层上补充更新。

②属性数据库,如电网规划数据、设备静态台帐数据等、这些与坐标空间无关的数据，一般来自于外部生产系统相关的数据，采用三种方式实现。一种是直接通过系统中进行手工的录入，二是通过外部系统导出然后再批量导入，如Excel文件导入，生成对应的属性数据库。三是通过与其它系统的接口，如与ERP系统的连接导入数据。

针对运行参数以及在线监测的数据，基本上是通过数据采集终端传感器生成信息，由监测主站经过电缆进行传输采集，实现设备运行数据、在线监测数据的采集。

③针对电网模型数据，对数据的采集，也是三种方式，一是批量自动生成，根据每个线路的杆塔坐标以及相关的属性信息，自动生成线路电网模型；二是通过手动方式在GIS平台上创建线路模型；三是从原有已规划的线路模型直接转换为已投产的输电线路模型。

1.2 数据更新维护

实现数据更新维护是完善GIS数据库的基本要求,同样涉及GIS数据格式转换、不同比例坐标数据的处理。对现有工程所归档的GIS数据，由于前期收集不全，或存在更新版本的数据，以及通过现场勘测后，发现需要在地图上补充的相关影响因素等，设计人员可能经过授权允许对电网数据、GIS数据以及专题数据进行实时维护完善，让其它不同专业的设计人员及时了解最新数据，提高信息资源的共享。

针对空间数据修改一般直接加载所要更新的图层，然后通过GIS平台提供的数据维护功能，直接对对像进行增加、修改、删除的操作。

若是属性数据，可以直接调用该空间对象，然后查看其属性数据直接进行表单数据的修改。

1.3 数据输出

输电工程GIS数据输出通常要结合具体的工程分析后输出相应的结果，因此在不同的阶段输出成果也各不相同，GIS工程数据库的输出，包括了系统规划阶段带有地理背景信息的地理接线图出图或不同年度不同地区不同电压等级规划数据台帐输出成Excel格式；在设计阶段，可以指定输出带某专题的输电线路路径图、根据不同图层影响指标生成的线路周边影响因素量化对照表,提供设计人员辅助决策；对运维阶段主要还是在线监测实时提供的数据通常以图表的形式进行综合数据的展示。

2 输电工程GIS应用架构规划

作为智能电网的组成部分，有必要对输电工程GIS应用层面架构进行整体规划,整个体系架构是个分层次的体系，包括数据服务层、应用平台层以及专业业务层等三个层次，如图2所示。

2.1 数据服务层

数据服务层主要包括了工程GIS数据模型的创建以及与外部数据源的接口，由于GIS数据库的独特空间数据库引擎性结合属性数据能够完整的描述带设备参数的电网模型，因此建立完整规范的工程GIS数据库是其它高级应用的前提条件，无比重要。

其中在与外部系统进行数据传输时，一般通过单独的数据接口服务，比如web service跨平台的接口，实现与外部数据ERP数据读取。

2.2 应用平台层

应用平台层提供系统专业业务应用需要的软件系统支持。所有的系统业务应用都通过应用平台层的软件支持完成,它是使系统的业务应用可以保持灵活性、开放性、安全性的重要模块。

本层涉及GIS数据格式转换，用于处理对数据格式转换、坐标转换等；安全服务提供了GIS数据的安全保密机构，特别是涉及带坐标的地理数据、军事信息、系统规划信息等，需要相应的安全保密机制；编码与规范包括了输电设备完整的编码规则与电力GIS平台的公共规范，将来根据设备的类型以及相关的信息能够自动生成设备信息编码，这对将来设备运行维护管理带来较大的方便，同时要建立统一电力GIS平台规范，推进电力企业健康规范发展；工作流引擎主要应用于数据使用授权审批流程、设备维护检修流程等具体带流程的业务模块当中；模板管理主要应用于相关前期工作报告可研报告模板定制以及在规划设计过程当中涉及计算的公式定义等；平台管理主要实现使用统一的管理界面，提供监控、统计、操作权限管理、日志管理等。

2.3 专业业务层

专业业务层主要从工程全寿命周期来考虑输电工程在GIS中的业务应用，是对输电网应用GIS技术的集中体现，因此该业务层的实现将对实现智能电网迈进了坚实的一步。

2.3.1 在系统规划阶段

主要包括了地理接线图的管理与规划造价统计分析的应用。其中地理接线图的管理是基于GIS平台建立不同地区不同电压等级不同时段的带规划信息的地理接线图模型，并且能做到任意的维护修改等；针对规划造价统计分析，主要解决系统规划人员每年滚动规划所带来大量的手工计算工作量，工作效率低下，无法形成智能化的分析手段。

2.3.2 在可研阶段

基于完善的GIS工程数据库，实现辅助选线、定位排杆以及工程造价计算分析方面提供辅助决策信息，在可研阶段选线提供较好可量化的判断依据。

针对辅助选线，主要利用该工程所处的基础地理数据与专题数据，然后根据所设定的分析范围与影响因素的参数指标，定量给出线路的周边影响因素的情况，并根据规则进行量化指标判断，给出比较合理的规划路径。同时结合等高线数据或三维数字高程模型给出线路断面图，进行定位排杆。同时通过杆塔数量以及路径选线时对涉及拆迁赔偿的面积大小的计算等，可以在可研阶段得出比较有依据的工程造价数据，提高工程造价计算的准确性。

2.3.3 在设计施工阶段

主要利用GIS技术实现线路路径的优化、设计变更、工程造价分析以及将来结合3S技术生成数字沙盘模型指导施工等方面应用。

通过可研阶段的收资以及现场勘测的结果，不断对工程GIS工程数据库进行补充完善，确保所收集的工程数据库保持最新，这对在设计阶段路径优化提供较为精确的数据，同时工程造价计算分析，将得到越来越接近实际的造价成本。

2.3.4 在运行维护阶段

输电工程GIS技术的应用在工程全寿命周期运维阶段体现比较突出，这也是智能化电网高级应用的具体体现。因此充分利用GIS技术提升运维管理水平，提高智能化效果。

特别是输电网在线监测，加强输电线路状态运行管理，对预防和减少事故发生，加强报警功能，提高电力系统的安全性、可靠性、稳定性十分重要，因此需要对输电线路进行全方位监测和管理。

针对巡视应用，利用GIS平台提供的线路漫游功能与带地理信息背景的线路走廊，用户可以很方便的对指定的线路进行巡视，并对巡视所经过的设备信息自动显示状态参数, 及时发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，对设备故障可以做到提前预警，从而保证输电线路安全和稳定运行。

在输电工程运行维护期间，由于导线、铁塔、金具等设备使用年限的不同，必须进行日常的维护以及设备的更换，而这些设备的价格、每次更新数量、规格型号以及相关特性，在工程数据库中进行登记管理，并记录更换原因，生成比较完整的维护数据，然后通过几年的积累数据，可以得出线路工程在运维期间的维护成本，也可以根据不同年份不同设备类型进行统计，还可以结合项目投产前的成本数据，对设计成本与运维成本之间的比重进行分析,在如何降低运维成本方面，应在前期设计阶段如何选材考虑，做到合理的功能匹配，确保实现工程使用寿命最长、维修费用最少、所需成本最低的目标，这对后续该工程设计变更以及将来类似工程全寿命周期成本分析中提供辅助决策信息具有重要意义。

3 结 论

①建立输电工程GIS数据库，详细描述数据采集、维护以及导出，建立完善以及定期更新维护输电工程GIS数据库机制，保证将来规划、设计以及运维过程数据的准确性，最终为电网管理的预测和决策提供全面、快速、准确的信息支持。

②整个输电工程GIS系统体系规划分成数据服务层、应用平台层以及专业业务层等三个层次，体系结构完整，涵盖了输电工程全寿命周期管理过程，实现了GIS技术与输电工程系统的紧密结合。

③通过对输电工程GIS应用体系架构规划与数据库的规划分析，让用户更加清晰了解GIS在电网应用的重要意义，是实现智能电网在线监测必不可少的技术，具有广阔的应用前景和发展前途。

参考文献：