時間：2022-09-10 10:42:32
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視頻監控模式主要采用的是在醫療機構、醫生房間、患者病房、開刀室、監護病房處設置監控攝像頭，通過監控中心的監控系統對房屋內外部進行全面的監控、在醫療機構的院、科等各級領導可以直接在辦公室或者其他重要的工作人員直接進行計算機網絡、實時查看到監控的場景，并能夠統一的管理和處理各種相關事務。視頻監控系統最大的優點在于能夠實時的查看到醫院的最新情況，管理層能夠不出門就能夠處理各種相關的內容，甚至主治醫生能夠在遠處可以緊急處理多起急診患者。這能極大的方便醫生解決問題的時間和提升醫院的管理效率。
1.2數據監控方式
數據監控方式主要是指使用大型的計算機軟件進行數據的監控，數據監控關鍵點在于通過實施獲得患者的信息。醫療專家等在辦公室或家中，只需連入英特網，便能方便實時查看醫療機構的監控信息，達到遠程監督和管理的目的；監控系統還可以在特殊情況下向公安機關，上級部門等提供接口，讓這些機構部門可以查看監控的歷史資料和實時監控資料；實現遠程監控。
2計算機技術在醫療監控應用展望
隨著計算機技術的提升，大數據時代的來臨，計算機技術對于醫療監控系統提出更多的想象與發展空間，其不僅能夠進一步帶動醫院的管理，而且能夠提升以下幾點的服務：
2.1提升醫療機構的日常監控管理應用
對于醫療機構的日常內部監控和管理，主要是指醫院的安保工作，通過大數據的分析和計算，及時的對醫院中出入口、手術室、停車場等重要場所進行實時的監控，及時返回，讓醫院的處于安全的保護當中，也有利于醫療機構的正常運行。
2.2提升醫院的掛號、收費的簡潔應用
在醫院的流程當中，醫生開出處方，門診操作員將病人的項目輸入電腦，并給病人打印發票，寫清楚收費明細。在病人進入醫院之后，病人就處于整個計算機管理監控過程中，直至病人出院系統都會將其開藥品、單據等詳細保存至計算機當中，從中減少了醫生查詢歷史病歷溝通的環節，有利病人的醫療。
2.3提升醫院病區管理方面的應用
在病區管理中，病區管理系統通過計算機監控系統實時監控病區病人的情況，通過醫囑管理系統將醫生的要求直接進行管理，并實時安排護理人員按照時間點去查看病人情況、更換輸液，并能夠通過監控直接反饋到專屬醫生當中，以便醫生能夠更好的了解病患當前情況，對癥下藥。
2.4提升藥品管理方面的應用
監控系統對于藥品管理系統是非常廣泛和嚴格的，從藥品的計劃、采購、入庫、調價、領藥、消耗、到期等的監控都實現了計算機監控管理，藥庫通過把藥品的信息錄入電腦，讓電腦將當前藥品的庫存、藥品信息、以及門診收費金額等多種信息傳遞到各個科室，讓醫生在開藥的同時，清楚了解此次開單需要花費的金額，也讓患者能夠更加清楚的了解整個醫療過程中的花費。這不但有利于病的醫治，也降低了醫療糾紛的產生。
2.5提升遠程醫療方面的應用
在當前遠程醫療手術已經成為現實，專家通過遠程觀看手術畫面，在遠程就可以和現場的醫生討論和實施醫療方案、指導手術的進行。這讓醫療更加簡單和方便。然而我們可以預想未來在家就可以讓專家給自己看病，這種方式無疑更加會提升醫院的管理效率。
2.6提升遠程教育方面的應用
在醫院等醫療機構當中，醫療遠程教育也是臨床教學的重要方向，由于醫院的環境有限，醫生們無法通過實地的教育讓更多的學生進入到醫院進行同等的學習，而采用遠程監控的方式，能夠讓更多的實習生參與到手術、現場醫療的學習當中實時學習，這擺脫了傳統教學模式的限制，也提高了實踐教學的安全系數。
1.概述
GPS車輛監控系統是利用GPS接收機、無線通信、地理信息技術對移動用戶進行監控、調度、指揮的新型車輛管理系統。按照子功能劃分，車輛監控系統由三部分組成：定位部分、通信部分、顯示部分。其中，比較常用的通信方式為常規通信、集群通信、GSM的短信息業務三種。
基于常規通信的車輛監控系統，其設計、組網及使用相對簡單，但其作用范圍較小；GSM的短信息業務用于定位數據傳輸目前較為流行，其覆蓋范圍大，可以全國漫游，但是其時延問題是制約其發展的瓶頸，且其呼叫功能無法與集群系統相比；集群系統是專用的調度指揮系統，對某些特殊單位而言具有不可比擬的優勢。本文就集群方式下GPS車輛監控系統的設計及信道利用等方面進行介紹。
2．集群系統
無線集群實際上就是多信道中繼（轉發）系統中自動共享若干個信道，并在此基礎上集小群（組）為大群（組），加上諸多呼叫、故障處理等功能而形成的無線通信系統。
和常規通信方式相比，集群通信系統具有信道利用率高、服務質量好、通話阻塞率低、通話具有私密性、系統智能化程度高、具有交換功能、可與PABX或PSTN互連等優點。
集群通信系統的分類方法有多種，按照信令類型分有模擬信令、數字信令及混合信令系統；按照信令方式分有共路信令方式和隨路信令方式；按照話音分有數字集群、模擬集群；按控制方式分有集中控制、分散控制等等。目前較為廣泛使用的為集中控制方式的模擬集群系統，信令有MPT1327標準的，也有非公開標準的。基于MPT1327標準信令的系統，傳輸車輛定位數據可以在信令信道中進行；而非公開信令標準，車輛定位數據只能在話音信道中進行。相應地，對車輛的數字信息必須進行調制才能在話音信道中傳輸。
3．基于集群通信方式的GPS車輛監控系統
3．1系統組成
基于集群的GPS車輛監控系統如圖1所示。其中，集群網為系統提供無線通信鏈路以進行話音和數據傳輸，數據傳輸可以利用話音的多種呼叫方法實現。
圖1GPS車輛監控系統組成
監控中心以矢量化電子地圖為背景，監控軟件具有實時顯示移動用戶的所有信息以及信息查詢功能。同時，監控中心兼有差分基準站的功能，為整個監控范圍內的移動用戶提供差分GPS修正信息，使車輛定位精度提高到10米以內。各移動用戶設備由集群電臺和GPS接收機及控制邏輯電路組成，控制電路不僅形成系統需要的邏輯時序，還具有數據處理功能，包括調制解調器。
3．2信道利用方式
在集中控制方式的集群系統中，各個信道的管理在一個控制信道上實現。移動用戶守候在控制信道上，發起呼叫或接收呼叫均在該信道上進行。一旦申請到信道，則主呼方和被呼方在申請到的信道上完成話音聯絡，之后轉換到控制信道上守候。
利用話音信道傳輸車輛定位數據，每傳輸一次定位信息，電臺都需要申請一次信道，而申請時間不傳輸任何數據，時間利用率較低；且申請不到空閑信道時，該車輛的信息就會丟失。所以傳輸數據的用戶應該設置優先級，以保證數據的可靠傳輸。
3．3呼叫方式
在集群通信系統中，用戶的呼叫方式有：單呼、組呼、群呼、私密呼叫等。基于GPS的車輛監控系統，為提高系統定位精度采用差分方式，差分信息由監控中心以組呼的方式下發，分配在同一組內的用戶均可接收。
為使各移動用戶的數據都能夠實時采集，采用時分多址（TDMA）的方法，即各車輛按照圖2所示的時序依次發起呼叫。其中兩相鄰用戶之間的時間間隔包括數據發送時間和保護時間（防止數據相互影響）。一個采樣周期內可容納的用戶數為，其中，為采樣周期。
為了避免監控中心對某用戶的話音調度影響其它用戶的數據傳輸，話音呼叫和數據呼叫分別在不同的組進行。移動用戶傳輸數據時工作在數據組，利用專用信道完成。當監控中心需要對某用戶進行話音呼叫時，首先發送一個切換命令將該用戶的組號設置為話音組，而后再進行話音呼叫。在規定的時限內完成通話，由用戶自動切換到數據組再傳輸數據。
在監控中心，話音呼叫和數據呼叫分別利用不同的無線集群電成。
3．4同步方式
在GPS車輛監控系統中，通常采用異步的數據傳輸，接收端和發送端不需要同步。但是，各移動用戶的數據采集為時分多址方式，相互之間的時序關系不能混疊，也就是說，移動用戶之間必須同步。
各移動用戶的同步方式有兩種：①利用GPS接收機的秒脈沖進行同步；②利用監控中心發送廣播同步碼進行同步。秒脈沖和同步碼均提供給各移動用戶統一的時間起點，不同車輛的發送時隙由不同的延遲來產生。利用監控中心發送同步碼，可以在一個采樣周期內發送1個同步碼，也可以周期性地發送多個同步碼。
3．5數據傳輸格式
監控系統中的數據傳輸分上行和下行兩部分。上行數據主要為被監控車輛的實時位置、速度、時間、狀態（包括報警、故障等）；下行數據主要為GPS差分修正信息，采用RTCM－104格式的通用電文，如果是監控中心同步的方式，還包括廣播同步碼。
A．上行數據格式
數據報頭用戶地址緯度經度速度時間車輛狀態
B．下行數據格式
數據報頭廣播同步碼RTCM電文調度命令用戶地址
上行和下行的數據報頭不同，用于對上、下行數據的解碼。用戶地址指是各監控車輛的識別號碼，調度命令為監控中心對相應地址車輛的操作，如緊急救援、去某地運輸、關閉汽車引擎等，廣播同步碼在利用秒脈沖同步的系統中不用。車輛狀態由駕駛員根據實際情況輸入，如遇劫報警、車輛故障等。
無線遠程監控系統是在傳統監測監控系統的基礎上，結合當前無線通信技術和信息處理技術而發展起來的新型測控系統。
一般而言，現有的無線遠程監控系統，大都符合“控制中心—監測站”的構建模式。控制中心是整個系統運作的核心，負責收集各監測站上傳的監測信息，發送各種操作命令以控制監測站的行業。監測站被布放于遠離控制中心的各監測點處，負責完成信息的采集和響應控制中心發出的控制命令。控制中心可用普通微機、工作站或工控機實現，軟件開發可靠基于現有的Windows或Unix操作系統。監測站的設計實現可根據不同的應用目的和應用環境，采用特定的技術形式，比如單片機、DSP或者IntelX86系列的微處理器等。無線遠程監控系統的組網方式也很靈活，可利用現有的無線通信網，如GSM/GPRS網絡，CDMA移動網絡等，也可單獨搭建專門的無線局域網。下面系統地討論無線遠程監控系統設計開發時涉及到的一些核心技術，主要包括三個方面：監測站的設計開發、無線網絡的組建和控制中心的軟件設計。
1監測站的設計實現
監測站的設計與實現是整個無線遠程監控系統研制開發的重點，監測站對信息數據處理的能力和精度將影響整個系統的最終性能。在整個開發過程中，監測站的設計是工作量最大、所需時間最長的一部分。監測站處于工作現場，只完成數據的采集、處理和控制，任務相對單一、固定，無須用詙大的臺式機來完成；考慮到節能和布放方便，監測站多為嵌入式系統。根據整個無線遠程監控系統所要實現的功能，和對數據處理與對傳感器控制能力的要求，監測站設計的復雜程度和采用的具體技術是不一樣的。
1.1基于單片機的設計實現方式
采用單片機是大多數嵌入式系統設計時的首選方案。由于在片上集成有豐富的外設，具有良好的控制能力，單片機天生就是為嵌放式系統度身定做的，在嵌入式市場上占據了最大的份額。
基于單片機的設計方案一般適用于對數據處理要求不高，運算量不大的遠程監控系統。根據需要，單片機可以選用較為低端的4位機或8位機，如8051等，也可選用功能較強的專用芯片，如MSP430FE42X系列。單片機主要用于監測站端的系統控制。片外存儲器一般為RAM、EEPROM和Flash等存儲器；I/O設備一般為鍵盤、LCD等供設計調試用的人機交互接口；傳感器一般為話筒、攝像頭、揚聲器和伺服馬達一類的設備。無線通信接口實現相對較為復雜。編解碼器是可取舍的，對于低速率數據一般沒有必要。根據系統的處理任務和信息的類別，編解碼器可選用不同的芯生，如CMX639（用于音頻）或LD9320等，也可用編程邏輯器件實現。監測站軟件可直接通過C或匯編語言實現，也可在實時操作系統上開發應用軟件。對于低檔的4位或8位單片機，控制能力較低，系統簡單，一般采用直接編寫控制程序的方法。對于功能較強大，各設備間交互復雜的系統而言，大多數是利用操作系統來進行任務管理、設備交互，應用軟件只是完成上層的數據處理等工作。
1.2基于DSP的設計實現方式
眾所周知，DSP的數字處理方面能力較強，技術已經很成熟，能處理各種運算的通用、專用芯片也很多。以DSP為核心設計開發的監測站，可以完成高速率數據處理，保證系統實時性方面的要求。
這類設計方案一般適用于數據處理運算量比較大，實時性要求高而對控制能力要求相對較低的監控系統。與以單片機為基礎的監控系統不同的是，DSP除了作控制器以外，還可兼作數據計算、編/解碼之用。對于較復雜的編/解碼以及壓縮解壓運算（比如對圖像視頻數據的處理等）是否仍由DSP完成，須綜合考慮。若DSP在系統控制和實現傳輸協議方面負擔太重，則這部分運算需要由專門的處理芯片完成；若系統控制和傳輸協議較簡單，或根本沒有到上層協議棧，則這部分復雜的運算可由DSP完成。
1.3基于MCU+DSP的設計實現方式
顯然，這種設計方式吸取了單片機和DSP各自的優點：單片機的特點決定其擅長于控制，DSP的內部結構保證較強的數據處理能力。兩者的組合可實現一些相當復雜的系統功能，但由于系統中采用了兩個處理器，其間的信息交互是設計這類監測站時須著重考慮的問題。只有單片機和DSP之間較好地協同工作，才能充分發揮各自的優點；否則，由于兩者間的協調而耗費了大量資源，整體性能未必高于采用單一處理器的系統。實現單片機和DSP間通信協調的常用方法是采用雙口RAM。
目前，有些DSP或單片機廠家為了擴大芯片的適用范圍，在原有基礎上進行擴展，相互間容入了對方的特點，使同一芯片在數據處理和控制方面同時具有較好的性能。比如Microchip公司推出的dsPIC，使客戶能方便地將單片機的功能轉移到DSP上，目前推出的產品有dsPIC30FXXX系列。由于DSP和MCU兩個功能模塊在同一芯片內實現，提高了系統的可靠性、降低了監測站的設計難度并節省印制板空間。這類芯片得到廣大用戶的青睞。
1.4基于MPU的設計實現方式
設計嵌入式產品的另一可選方案是采用基于微處理器的設計方式。與工業控制計算機相比，嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高等優點；同時，在該領域技術成熟、產品類型多、選擇空間大，滿足各種性能需求的處理器比較容易獲得。隨著采用RISC體系的高性能MPU（比如采用ARM構架的處理器芯片等）的出現，MPU在嵌入式領域中的地位經久不衰；但是，由于在設計監測站時，電路板上必須包括ROM、RAM、Flash、總線接口和各種外設等器件，系統的可靠性將有所下降，技術保密性差，實現難度也較大。
1.5實時操作系統選擇和嵌入式實時軟件開發
目前已有的實時操作系統（RTOS）種類繁多，軟件結構各異，可適用于復雜程度不同的各種環境，包括循環查詢系統、前后臺系統、實時多任務系統和多處理機系統等。具體實例有VxWorks、pSOS、QNX、PalmOS、WindowsCE、lynxOS和嵌入式Linux等。選擇適合監測站乃至整個無線遠程監控系統的RTOS的重要性是不言而喻的，它可能關系到整個系統研制的成敗。選擇過程雜而又需要耐心：要了解各RTOS的特點和適用范圍，比較其間的區別，才能找到最為合適的一種。選擇比較時，需要考慮的因素主要有：
①RTOS能否支持在項目中使用的語言和微處理器；
②RTOS能否與ICE、編譯器、匯編器、連接器及源代碼調制器共同工作；
③RTOS是否支持設計中要用到的服務，如消息隊列、定時和信號量等；
④RTOS能否達到應用產品的性能需求，比如實時性需求；
⑤能否獲得產品開發時必要的組件，比如協議棧、能信服務、實時數據庫、Web服務等；
⑥RTOS是否能為公開出售的硬件提供設備驅動程序；
⑦使用RTOS是否免費；
⑧能否獲得目標代碼；
⑨獲得的技術支持有多少；
⑩對于需要授權的RTOS，授權方式是怎樣的。
嵌入式實時軟件的開發與傳統軟件的開發有許多相似之處，繼承了許多傳統軟件的開發習慣；但由于嵌入式實時軟件的功能和運行環境特殊，決定其與傳統軟件的開發有所區別。嵌入式實時軟件的開發使用交叉開發方式。所謂交叉開發是指，程序代碼的實現、編譯和連接的環境與對其進行調試和運行的環境不同。前者基于普通微機平臺，后者則基于嵌入式系統的硬件平臺。調試過程多是在有通信連接的宿主機與目標機的配合下進行的，開發完成后需要進行固化和固化測試。另外，開發過程還需要相應的開發工具，包括交叉編譯器、交叉調試器和一些仿真軟件。嵌入式應用系統以任務為基本執行單元，用多個并發的任務代替通用軟件的多個模塊，并定義了應用軟件任務間的接口。由于整個無線遠程監控系統的實時性能受RTOS和應用軟件的影響，所以，在軟件的需求分析階段就充分考慮其實時性要求。再加之嵌入式應用軟件對穩定性、可靠性、抗干擾等性能的要求都比較嚴格，所以嵌入式實時軟件的開發難度較大。
2無線通信的設計實現
無線通信的設計相對于監測站而言較簡單，有許多現有的產品和通信系統可以利用，重點只是在于從多種實現方式中作出最優的選擇。
常用的實現方式有：利用現有的通信網絡（GSM/GPRS、CDMA移動網等）和相應的無線通信產品；通過無線收發設備，如無線Modem，無線網橋等專門的無線局域網；利用收發集成芯片在監測站端實現電路板級與監控中心的無線通信。
2.1利用現有網絡實現監測站與監控中心的無線通信
現有的通信網絡較多，按業務建網是3G以前通信網絡的特點，無線網絡也不例外。設計無線遠程監控系統可以借用的無線網絡主要有：全球數字移動電話系統（GSM）、通用分組無線業務（GPRS）、采用碼分多址（CDMA）技術的移動網、蜂窩式數字分組數據（CDPD）系統。
GSM（GlobemSystemforMobile）是全球最主要的2G標準，能夠在低服務成本、低終端成本條件下提供較高的通信質量。就其業務而言，GSM是一個能夠提供多種業務的移動ISDN（IntegratedServicesDigitalNetwork，綜合業務數字網絡）。
GPRS（GeneralPacketPacketRadioService）在現有的GSM網絡基礎上增加一些硬件設備和軟件升級，形成一個新的網絡邏輯實體。它以分組交換技術為基礎，采用IP數據網絡協議，提高了現有的GSM網的數據業務傳輸速率，最高可達170kb/s。GPRS把分組交換技術引入現有GSM系統，使得移動通信和數據網絡合二為一，具有“極速傳送”、“永遠在線”、“價格實惠”等特點。
CDMA（CodeDivisionMultipleAccess）網絡采用擴展頻譜技術，使用多種分集接收方式，使其具有容量大、通信質量好、保密性高和抗干擾能力強等特點。
CDPD（CellularDigitalData）無線移動數據通信基于數字分組數據通信技術，以蜂窩移動通信為組網形式，是數據朎與移動通信的結合物。這種通信方式基于TCP/IP，系統結構為開放式，提供同層網絡無縫連接和多協議網絡服務。CDPD網絡具有速度快、數據安全性高等特點，可與公用有線數據網絡互聯互通，非常適合傳輸實時、突發性和在線數據。
對使監控中心與監測站間的無線通信能利用現有的網絡，對于特定的無線網需用相應的接入設備。這類設備市面上有現成的產品可供選擇。接入GSM網絡的通信模塊有西門子的SIEMENSTC35i，接入GPRS可用西門子的MC35GPRS模塊，接入CDMA網絡的有華立H110CDMA模塊和AnyDATA公司的CDMAModem(DTS-800/1800)，遵循CDPD方式的無線調制解調器（Modem）有OmniSky和NovatelMinstrel。
利用現有的網絡組建無線遠程監控系統，網絡連接如圖1所示。其中無線接入模塊產品一般都提供有RS232作為外通信接口，有些天線是內置的。利用現有的網絡覆蓋面廣和可漫游等特點，使監測站和控制中心的位置不受距離的限制；但由于利用公網，安全性會有所降低。
2.2通過專用無線收發設備建立無線局域網
這種設計實現方式結構簡單，且無須向網絡運營商付費；利用專網，安全性高。無線傳輸以微波作傳輸媒體，根據調制方式的不同，可分為擴展頻譜方式和窄帶調制方式兩種。擴展頻譜方式系統的抗干擾能力和安全性高，對其它電子設備的干擾小。窄帶調制方式占用頻帶少，頻帶利用率高；通常選擇專用頻段，需要申請；相鄰頻道間影響大，通信質量、通信可靠性無法保障。
采用專用無線收發設備建立無線局域網的拓撲結構如圖2所示。無線收發設備包括無線Modem和無線網橋等。無線Modem與監測站和控制中心之間采用RS232通信。若采用網橋為網絡組建設備，網絡拓撲結構將更為靈活，如圖3所示。其中在無線網兩端的有線網絡是可取舍的，可以是以太網、令牌環網或點對點網絡等本地局域網。也可以城域網，甚至是因特網，但使用公網時須考慮安全性和費用問題。
2.3利用收發集成芯片在監測站端實現的無線通信
前兩種組網方式的一個特點是采用現有的網絡系統和產品，無線通信部分不須專門開發，實現較為容易。但由于所購買的產品均是獨立器件，使整個系統特別是監測站一端結構復雜、體積龐大，往往在系統推廣時會帶來不利，且外購產品會增加系統的成本。若能將外購產品的功能與監測站集成在一起，在電路板級實現，將可以避免上述不利因素；但這會增加系統開發的難度，延長研制周期。須權衡利弊，根據項目組的開發實力和系統生命周期作最有利的選擇。
采用此方法設計監測站需要實現的部分只是圖1、2和3中的無線通信接口（可參看本文的網絡版全文）。這部分的硬件實時框圖以及處理器、存儲器的關系大致如圖4所示。各個子模塊都有多種芯片可供選擇，比如射頻前端可用ML2751和RTF6900，實現調制/解調的有ML2722，擴頻、解擴可用LD9002DX2和Stel-2000A等。
3控制中心的設計實現
（1）利用傳感器信息裝置將檢測到的物理量轉化為電信號，電信號可以依據運行情況對其進行診斷，當出現問題時會及時的對其進行預報且顯示問題所在原因。
（2）電信號必須通過顯示設備將其作業狀況完整的顯示出來，然后轉化為可控的傳輸信號，對其實時掌握。
（3）通過預先設置好的接收方式對信號進行接收，通常情況下，采取分站接收然后復用信息將其傳輸在主站上加以顯示。對于分站來講，它必須將接收到的信息加以整合、分類，對簡單數據進行校驗，防止不準確信息被利用，這樣不僅僅會造成一定損失，且會增加發生事故的概率，所以在進行傳輸主站前，必須對信息進行準確的掌握。
（4）電源箱是確保煤礦安全監控系統正常運行的主要交流電源，它能確保在臨時停電的基礎上讓煤礦安全監控系統可以有效的運行，維持正常的基本用電量且供電量大于二小時的蓄電量。
（5）主站在接收信號的同時，要對其信號進行及時的處理。傳輸接口在確保接收信號后，要再次將主站整理好的信息傳輸至相應分站。從某種角度上而言，傳輸接收器具備了分站與總站相互傳輸信號及自動檢驗、調節等功能，所以使用過程中不容忽視。
（6）主體正常運行的前提下，要利用計算機對其進行掌控，主機的主要作用是聯網、控制輸出打印、控制輸出、人機的對話、聲光的報警、顯示、磁盤的存儲、統計數據、判別報警、校正、接收檢測的信號等。
1.2煤礦安全監控系統的作用
第一，通風及瓦斯監控，也就是監測局部的通風機停開（特別重要）、風筒的狀態、風門的狀態、饋電的狀態、風壓、風速以及甲烷的濃度等。一旦局部的通風機掘進巷道出現停風狀況或出現停止運行現象時或瓦斯出現超限時，相應的煤礦其安全監控的系統就會自動切斷各自區域電源，同時閉鎖與報警，這一措施可以達到以下目的：
（1）規避與降低了因電氣設備違章作業或失爆、或電氣設備出現故障的危險溫度或電火花導致瓦斯爆炸的發生率；
（2）規避與降低了運、掘、采等設備在運行狀態下因危險溫度或摩擦碰撞出火花而導致的瓦斯爆炸的發生率；
（3）可以起到提醒作用，督促生產的調度員、領導及時把工作人員安置到安全位置；
（4）督促生產的調度員、領導及時處理好事故的安全隱患，提前預防瓦斯爆炸事故的發生。
第二，瓦斯抽放系統的監控。
（1）監測抽放管路里閥門開度、溫度、壓力、流量、甲烷的濃度以及一氧化碳濃度等各管道的參數；
（2）對瓦斯抽放泵站室里甲烷的濃度以及井下臨時的抽放瓦斯泵站其下風側的柵欄外的甲烷濃度環境參數進行監測；
（3）對抽放泵軸溫、抽放泵的真空度以及電機溫度等進行監測；
（4）監測冷卻水池的水位、水溫以及水壓與水量等供水的參數；
（5）監測功率因素、電壓、電流等供電的參數；
（6）對供氣管道其供氣閥的開度、流量、甲烷的濃度、溫度、正壓等供氣的參數進行監測；
（7）監測密封的水溫、密封的水位、罐內其甲烷的濃度、罐壓和罐高等儲氣罐的參數；
（8）對瓦斯抽放供水、閥門、泵等狀態進行監測；
（9）對瓦斯抽放純瓦斯量和混合量進行監測；
（10）對瓦斯抽放閥門與泵進行控制。第三，煤礦安全監控系統可以有效的對火災進行實時監控，了解火災發生的原因及火災過程中煙霧、二氧化碳的濃度及溫差變化，這樣就能有效的控制火情，降低風險的蔓延、擴大。第四，監控系統可以有效的對瓦斯做出預警報警信息，從而將瓦斯所處的地質信息進行分析，進一步提高防治風險發生的預警能力。第五，針對往期事故的發生要對其進行調研，依據事故發生原因進行經驗總結，這樣不僅僅能夠為其提供參考依據，更能為日后同類事故的發生提供預防預警的作用，所以針對每次煤礦事故的發生都要進行系統檢測。
二、信息化監控技術在隧道施工安全管理中的運用
(一)隧道施工人員定位系統
隧道施工人員安全定位系統是利用物聯網技術，監測和監控施工人員具置，確保施工人員人身安全，隧道施工人員定位系統能夠實時、精準的掌握各區域施工人員的情況，并將其反饋到監控中心。安全管理工作中人員就可以隨時了解到施工人員的分布及走動情況，以便于利用遠程技術對施工人員進行有效的管理和指示，另外，定位系統還能起到考勤的作用，能夠直觀反映到崗情況。在發生安全問題時，監控中心就可以根據定位系統所提供的員工分布，對施工人員采取救援，并指揮員工采取相應措施，提供救援效率。隧道施工人員定位系統需要應用到無線傳輸網絡、定位軟件、感應芯片、讀卡器等等。隧道施工安全管理對施工人員定位必不可少。
(二)有害氣體監控系統
由于隧道施工不同于建筑施工，多在封閉狹小昏暗的空間中，空間內的空氣質量直接影響著施工人員安全，由于隧道施工過程周邊地質結構將受到破壞，所以在施工中，難免會產生有害氣體，這些有害氣體一旦積聚到一定濃度，很有可能會導致施工人員中毒、窒息，甚至引起爆炸。另一方面，除了自然生產的有害氣體外，施工中所使用的機械設備在運作時，同樣會排放多種有害氣體，威脅施工人員身體健康。由于隧道施工空間的封閉特點，這些氣體十分容易積聚，為了保障施工現場安全，監測施工現場有害氣體至關重要。信息化監控技術下的有害氣體探測器，實現了實時空氣信息采集，根據施工現場實際情況對現場有害氣體濃度和含量做出分析，并反饋到監控中心，如有害氣體達到危險標準，便立即發出警報，監控中心便可根據監測到的數據，采取相應措施，指導施工人員的撤離和疏散。
(三)語音雙對講系統
語音雙對講系統是信息化監控技術下安全管理的常用工具，能夠保障安全管理人員能夠實時與現場保持聯系。雙語音對講系統通過無線或有線通信手段連接監控中心，保障通話的暢通。安全監控管理人員可通過語音對講系統遠程或通知施工流程安全，如發生緊急情況，可輔助指導施工人員的快速疏散，保障施工人員疏散的秩序，是隧道監控施工安全管理的主要手段之一。
1需求分析及總體設計
1.1需求分析排水設施管理處對排水管網信息管理系統的建設要求主要有以下幾點:（1）系統需采集不同點位的液位、流量、流速、雨量等管網信啟、，并實現信自、數據的動態更新顯示。（2）系統實現監測數據管理、報表統計、數據分析、應急決策支持等功能，并能通過與集合了3D技術和SWMM技術的下穿隧道積水模擬系統的集成，實現對街下穿隧道暴雨時積水情況的模擬預警。（3）系統需支持用戶自定義的報警規則，如液位、流速、流量等閨值，并能夠將報警數據推送至已有管網GIS平臺，同時需具備用戶接警管理的功能。（4）系統功能需通過網頁展示，同時要求系統訪問便捷、維護方便，需支持多種移動設備如手機、Ipad等的訪問。1.2總體設計1.2.1管網數據采集方案設計為了監控排水管網運行狀態，需要采集管網運行時的各項數據指標，排水管網的主要數據指標有:水管管徑、下水井井深、管道內液位高度、污水管道內流速、污水管道內流量。同時為了實現系統雨、洪預警功能，還需采集雨量數據，建立雨量與管網內部液位數據關系。管網數據采集方案選用物聯網實現，底層的感知層是各類水信自、傳感器，中間的網絡層考慮了地下管網的復雜地理環境，選取GPRS尤線傳輸方案，而最終的應用層就是本文的排水管網信自、管理系統，將采集到的管網數據處理分析，為排水設施管理處等管理部門提供管網建設的決策依據。1.2.2GIS和下穿隧道積水模擬系統的接口設計設計的排水管網信息管理系統為管網已有GIS平臺和下穿隧道積水模擬系統提供數據接口，在系統的信息集成平臺中實現對下穿隧道積水模擬系統的接口，系統與管網GIS平臺的通信采用報警服務集成平臺和通訊服務器實現。下穿隧道積水模擬系統由下穿隧道3D仿真模型和SWMM暴雨洪水管理模型結合實現，該系統是以成都市羊市街下穿隧道為原型設計，可以根據羊市街雨量站監測的雨量數據，結合SWMM模型計算得出下穿隧道積水情況。由于該系統己經開發完成，所以本文設計的排水管網信息管理系統需提供接口與之集成。本文的接口設計采用ApacheCamel+ActiveMQ實現。
2系統實現
2.1實時監測系統的實時監測菜單需具備管網狀態監測和站點狀態監測功能，以管網狀態監測功能為例進行驗證說明，管網狀態監測功能需顯示管網中各個站點在距離當前時一刻4個小時以內的最新的實時數據，如果站點在超過4個小時內都沒有收到數據則不在此頁顯示，該功能是用來體現管網整體的最新工作狀態，同時還要求數據可以根據用戶設制的報警顏色級別區分顯示。點擊實時監測，在彈出的下拉菜單中選擇管網狀態監測，進入管網狀態監測界面，可以看一出系統成功的實現了對管網狀態的監測。2.2數據管理數據查詢主要分為以下六個子模塊:逐條審核、批量審核。由于篇幅所限，驗證測試。實時數據、原始數據、歷史數據、報警數據、選取實時數據、原始數據和逐條審核功能進行驗證測試。2.3接警管理接警管理功能中包括警情列表、警情處理和警情結果，三個子功能項目，該功能主要實現對異常情況的報警和接警功能，是為了方便排水設施管理處人員處理管網險情而做的設計。其中警情列表功能需實現查詢當前時間內的警報情況，同時還可以新增警報:警情處理功能可以使用戶查看當前警情處理的狀態;警情結果則應查詢到最終警情處理的結果。2.4數據報表數據報表模塊主要分為以下幾個子模塊:日報表，周報表，月報表，季報表，年報表。以日報表功能為例進行功能驗證，日報表功能需分析當前站點一天內的數據。得出一天內數據的最大值、最小值、均值，同時對數據和分析結果提供導出功能。2.5數據分析數據分析模塊主要分為以下幾個子模塊:單站多參，多站單參，趨勢分析，環比分析，因子K線圖。以單站多參功能為例進行功能驗證。單站多參功能需顯示一個站點的若干因子在一個時間段內的原始數據的曲線變動情況，通過該功能可以洋細分析、對比具體站點的各因子波動情況。2.6報警管理報警管理功能包括報警參數、羊市街仿真、羊市街模擬三個子菜單功項，這里選能取報警參數功能和羊市街模擬功能進行功能驗證說明。2.7系統管理系統管理功能主要包括以下幾個子功能:菜單管理，角色管理，用戶管理，因子管理，站點管理，設備管理，站點因子配置。由于篇幅限制只對站點管理子功能進行驗證說明。站點管理功能的實現對站點信息的管理功能，還可以新建站點，更新站點信息，包括對站點因子，站點圖片進行編輯，處理，以及刪除站點功能。
作者：何智華 甘慶華 單位：中國四聯儀器儀表集團有限公司
2.環境藝術設計中“圍”與“透”的應用
2.1環境藝術設計中“圍”與“透”的好處
（1）增強含蓄美
實際上現代空間設計中的“圍”與“透”還是傳統的繪畫設計、園林設計與現代建筑設計的一種結合衍生體。在古代建筑設計與周圍環境布局中就講究一種含蓄美的表達，講究整個圖幅的收放自如，利用環境來創造環境，從而也就帶動了室內設計的發展，逐漸讓建筑與環境相容的表達方式出席那在了室內的設計中，同樣利用空間的組合來讓室內設計能夠有更強的藝術表現力。創造出的“圍”與“透”相容的環境實際上也就有了一種“曲徑通幽”的含蓄之美，同時再利用各種襯托手法，各種各樣的對比手法來增強這樣一種設計的東方美。
（2）虛實結合
“圍”與“透”的應用也是來增強室內設計的一種虛實結合之美，通過空間設計的虛實結合來體現環境的變化，在設計中增加一些“透”創造出一種虛空間的感覺，從而放大整個空間給人的感受，增大空間的實際大小；同時在過大空間中巧妙地利用“圍”來對空間進行有效的分隔從而又把空間獨立開。巧妙地在環境設計中應用“圍”與“透”就能夠提高空間的虛實效果，讓空間富于靈動。
2.2環境藝術設計中“圍”與“透”的表現
（1）空間的對比
“圍”與“透”應用過程中常常會利用到不同空間之間的對比，對比是多種多樣的，可以是空間的大小對比，也可以是空間的排列對比，也可以是空間的色調對比，高矮的對比等等，通過對比就能夠自然體現出空間的變化與通透。
（2）空間的過渡
當然“圍”與“透”的設計中最重要的還是空間的過度，不同空間之間的過渡就是透的重要表現形式，利用不同的過渡手法和材料來創造一個“過渡空間”，有利于空間之間的組合，也有利于空間的對比。
（3）運用分隔
“圍”與“透”設計中，空間的分隔就是創造“圍”的效果的，只有利用空間的分隔才能夠讓空間布局更加的實用合理，也能夠有更強的美感。運用分隔更加重要的作用就是讓空間之間出現一定的獨立性，就像建筑與周圍環境，必須要有相應的分隔以區分室內與室外等。
（4）虛空間的加入
在“圍”與“透”中“虛空間”的應用也是必不可少，往往會通過玻璃透光，增強亮度，甚至是利用鏡面等方式來擴大室內的實際空間大小，可以自如的通過這樣一些方式來增加環境的大，也可以讓空間有一定的縮小效果，從而讓空間與環境之間出現一定的分隔，增強室內感等。
（二）環境藝術空間的特征
1.環境藝術空間的真實性在美術藝術手法的多重表現之中，工藝美術、繪畫以及雕塑都是造型藝術中較常見的審美形象，在表現形式之中是以實體的形式存在的，這些藝術表現形式在創作的過程中最主要的就是要體現出作品中的逼真性和感染力，努力的展現出空間感，但是在真正的環境藝術設計中，所具有的空間感是真實的，而不是通過不同的藝術手法展現出真實的空間感，也只有環境藝術才可以突出表現出空間性審美特征，倘若僅以平面的照片或者是圖畫是不可能使得環境藝術展現出生機勃勃的精致以及整體空間氣勢與空間意境，這些都不符合三維空間中對于藝術的追求，所以環境藝術設計的空間感的真實性是提升環境空間感重要性的一點。
2.環境藝術空間的固定性環境藝術的設計創作必需在真實的地質之上，一旦環境藝術的設計被敲定，環境藝術的裝飾品被制作成功之后，就是不能隨意的在空間范圍內移動，受到空間范圍內的因素制約比較多，因此在進行環境藝術的設計時，為了保證環境藝術設計在完成之后具有較強的審美性，就一定要使得環境藝術設計中的涉及到的街道、建筑、公園甚至是一座廣場，都受到特定的空間的制約，因此要與周圍的環境保持著各種的聯系，在環境藝術的設計中保持環境藝術空間審美的固定性特征。只有妥善處理好設計作品與周圍大環境之間的關系，才可以成功的創造出環境的藝術設計的意境，達到預想的效果。
二、在環境藝術設計教學中空間意識的鍛煉學習方法
（一）學會在多媒體技術的應用中創造出空間的情景由于環境藝術設計中，設計者一定要掌握環境的空間意識，所以空間意識的培養就成為了環境藝術教學中的重點。為了使得學生充分的認識到空間意識的重要性，環境藝術界內的專家認為首先要為學生創造一個空間意境，使得環境藝術的學習者可以通過聞、摸、嘗、聽以及看等感官感受中增強對于空間的感知。在現代技術中，多媒體技術在教學中的使用是最常見的，在環境藝術教學中對于創造空間意境也是相當容易的，使用多媒體技術進行情境創設，設計環境空間情景，在這一過程中學生一定要學會通過感官的感受體驗環境的空間意識。
（二）加強實踐教學，增強學生的空間體驗在環境藝術設計中，教師教育學生產生初步的空間感并不是一件十分困難的事情，但是如何使得學生合理的利用空間感進行環境設計，使得環境展現出更高的藝術性則是一件十分困難的事情，因此，為了使得學生更好的掌握空間意識，更合理的在環境設計內展現出空間感，所以一定教師應當在課堂上通過多媒體圖片或者是視頻調動學生們的積極性，在這一過程中，學生們應當積極地參與到空間環境內的體驗中，這是學生可以加強對各種各樣環境空間實體的了解，對一些空間造型和特征有一個基本的感知和概念，其次，當教師在課堂教學中開展實踐性的教學的時候，學生應當積極的參與到環境藝術空間觀察、體驗之中，例如教師帶領學生參觀一些著名建筑的設計，進行參觀，布置一些環境藝術設計類的作業，學生可以充分的利用自己的想象力進行設計，讓教師對于學生的作品進行內容點評，在教師的教導之下學生可以充分的認識到自己環境藝術設計作品的不足，學生在教師的點評的過程中逐漸的樹立正確的、合理的、科學的空間意識，提升學生對于環境空間感的實踐教學，提升學生對于空間的體驗，促進學生形成正確的空間意識。
（三）加強學生的眼手心的協調性訓練，提高學生對于空間的把握能力環境藝術的設計主要是設計者在完美的使用眼手心之間的關系而完成的作品，在設計的過程中，眼手心充分的發揮自己的作用：眼睛對于環境藝術創作具有整體的空間感知，對于空間結構以及空間形式的把握具有初步的認識，手對于環境藝術的創作在于對于美術技巧的掌握，也就是接觸材料并進行體驗的制作技能，心則是對于環境藝術創作的一個整體的感知，將藝術創作能錄、個體思想以及個體的主觀意識用正確的方法展現出來，對于眼與手的技能進行加工。當眼手心三者之間的關系得到最佳的協調之后，環境藝術的空間意識就被學生們以最完美的方式展現出來，學生在這一過程中增強了對于空間情感的把握。
其次，在數控銑加工中，選擇使用的夾具不僅要實現夾具坐標方向與機床坐標方向之間的相對固定性，同時還需要對于零件和機床坐標系之間的準確尺寸進行確定；在此基礎上，進行零件加工夾具的選擇使用可以結合加工零件的毛料狀態與數控銑床的安裝要求進行，既要保證零件的加工質量，同時還要滿足加工制造的相應需求；此外，如果進行生產加工的零件批量相對比較小時，盡量選擇組合夾具、可調夾具或者是其他通用夾具，以裝夾方便為原則。
再次，在進行上圖所示的薄壁零件加工中，由于加工零件的材料為鋁材，因此以白鋼刀和麻花鉆加工為主，并且加工制造中，上述薄壁零件需要進行正反兩面加工，其中先進性B面加工銑割，加工過程中為避免兩面加工的對刀誤差所導致的接刀痕跡，需要在零件B面加工過程中將盡可能多的外輪廓一次裝夾銑割完成，以保證進行另一面加工時有足夠的銑割加工和裝夾位置，從而保證薄壁零件的銑割加工精確度。
煤炭的持續開采會受到地質條件的直接影響，過去國家投入眾多的設施，使用至今均已出現老化，并且維修量非常大。隨著礦井的不斷延深，礦壓極度強化，巷道的維修任務更是不斷的增加，礦井的供電以及通風、提升與排水等都不能適應生產的需要。
1.2安全管理模式傳統
與西方發達產煤國家相比較，我國的煤礦使用技術研究起步很晚。并且人力、財力非常缺乏，某些重大的安全技術問題，比如沖擊地壓以及煤和瓦斯的突出、地熱以及突水等災害不能進行有效的預測和控制。且受到以往傳統運營思想的直接作用與影響以及各個企業的經濟實力的約束，我國的煤礦生產裝備和安全監控設施相對落后。井巷的斷面設計以及支護強度的確定、支護材料的型號選擇較小。生產設施功率以及礦井的供風量等富余參數非常低，極易出現事故。絕大多數的煤炭企業還是利用以往傳統的安全管理模式，各種報表計算仍是靠人工勞動并且精確度很低。信息傳送的時間較長，且速度較慢，管理者的工作重復性很大，資料查詢十分困難，并且工作效率很低。安全檢查以及等級鑒定等總是憑借主觀意念以及相關的經驗。
1.3安全信息管理體制不健全
安全信息可以說是安全管理工作的重要依據，它主要包括事故和職業傷害的有效記錄與分析統計，職業的安全衛生設施的相關研究與設計、生產以及檢驗技術，法律法規以及相應技術標準和其變化的動態，教育培訓以及宣傳和社會活動，國內的新型技術動態以及隱患評估與技術經濟類分析和咨詢、決策的體系。信息體制的健全是安全體制工程以及計算機技術的有效結合，可促使安全工作轉型為定性和定量的超前預測，不過大多數礦井還是處于起步與摸索階段，并未呈現出健全的體制，真正的使用還有待進一步的發展。
2空間數據挖掘技術
數據挖掘研究行業的持續進展，開始由起初的關系數據以及事務數據挖掘，發展至對空間數據庫的不斷挖掘。空間的信息還在逐漸地呈現各類信息體制的主體與基礎。空間數據挖掘技術是一項非常關鍵的數據，具有比普通關系數據庫和事務數據庫更豐富、復雜的相關語義信息，且蘊含了更豐富的知識。所以，雖說數據的挖掘最初是出現在關系數據挖掘以及事務的數據庫，不過因為空間數據庫中的發掘知識，這就很快引起了各個研究者的關注與重視。很多的數據挖掘類研究工作都是從關系型以及事務型數據庫拓展至空間數據庫的。在地學領域中，隨著衛星以及遙感技術的不斷使用，逐漸豐富的空間以及非空間的數據采集與儲存在較大空間數據庫中，大量的地理數據已經算是超過了人們的處理能力，并且傳統的地學分析很難在這些數據中萃取并發現地學知識，這也就給現階段的GIS帶來了很大的挑戰，急切的需要強化GIS相應的分析功能，提升GIS處理地學實際狀況的能力。數據挖掘以及知識發現的產生能滿足地球空間的數據處理要求，并推進了傳統地學空間分析的不斷發展。依據地學空間數據挖掘技術的特性，把數據挖掘的方式融進GIS技術中，呈現地學空間數據挖掘技術和知識發展的新地學數據分析理念與依據。
3煤礦安全管理水平的提升
3.1建設評價指標體制庫
評價指標體制庫是礦井的自然災害危害存在的具體參數式的知識庫。模型的組建務必要根據礦井的瓦斯以及水害等自然災害危害呈現的不同指標體制和其臨界值構建一定的指標體制庫，危害的警報識別參數關鍵是采掘工程的平面圖動態開采面以及相應的巷道。各種瓦斯的危害以及水害隱患和通風隱患均呈現一定的評價指標庫。
3.2構建專業的分析模型庫
依據瓦斯以及水害等諸多不同的礦井自然災害類別構建相關的專業性模型庫，比如瓦斯的災害預測，應根據礦井的地質條件以及煤層所賦存的狀況構建瓦斯的地質區分圖，再根據采掘工程的平面圖動態呈現的采掘信息以及相應的瓦斯分區構建關聯并實行相應的比較分析，確定可以采集區域未來的可采區域是不是高瓦斯區域。
3．3構建以GIS空間分析為基礎的方法庫
GIS空間分析可以說是礦井自然災害的隱患高度識別的關鍵性方式，并且還是安全故障警報的主要路徑。比如斷層的防水層的有效劃分，關鍵是根據斷層的保安煤柱來實行可靠的確定。斷層的保安煤柱確定可以利用GIS緩沖區域的分析得到。空間的統計分析以及多源信息有效擬合和數據挖掘亦是瓦斯和水害等安全隱患監測經常使用GIS空間分析方式，如物探水文的異常區域確定以及瓦斯突出相應的危險區域確定。
3．4決策支持體制與煤礦管理水平評價指標
體制庫以及模型庫、方式庫與圖形庫均是礦井的自然災害隱患識別和決策的最基礎。利用礦井的自然災害隱患識別決策來支持體系具體的功能呈現礦井的自然災害隱患識別以及決策分析，在根源處提高煤礦的安全管理水平。分類構建礦井的自然災害實時監控體系，進行動態跟蹤相應的災害實時數據，并事實呈現礦井的自然災害數據或是信息和自然災害的指標體系庫以及模型庫與知識庫、空間數據庫的合理化比較，并運用圖形庫的數據再通過GIS空間分析方式來確定安全隱患的，礦井自然災害的隱患實時警報并進行決策分析，以提交空間數據的自然災害隱患識別以及分析處理的決策性報告。
2.1實踐性教學方法的提出
《數控技術》是比較偏重實踐性的課程，特別是一些相關的程序、概念，比較抽象，學生不容易理解，聽起來比較枯燥，學生興趣不是很高。在教學中加強課程與專業的聯系、課程與實際應用的聯系，開展實踐性教學改革是全面提高教學質量和教學效果的有效方法和手段。筆者認為，運用現代教學理論，積極探索實踐性教學模式，切實提高應用性學科教學質量，是《數控技術》教學改革的一種有效嘗試。
2.2實踐性教學的指導思想
“教學活動必須建立在學生的認知發展水平和已有的知識經驗基礎之上。教師應激發學生的學習積極性，向學生提供充分從事學習、活動的機會，幫助他們在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的知識與技能和方法，獲得廣泛的活動經驗。”這是開展實踐性教學模式研究的指導思想。
2.3實踐性教學三法
授課過程中，除了講解、提問和答疑等常用的方法外，筆者結合《數控技術》課程本身的特點，探索并完善了以案例式教學法、探討式教學法和現場式教學法為代表的實踐性教學三法。
2.3.1案例式教學法
案例式教學法主要是通過列舉實例，提高學生臨場解決實際問題的能力，引導學生對一些特殊情境進行思考的一種教學方法。
案例教學的目標是讓學生像一個真正的老師那樣去思考問題、分析問題、解決問題，用綜合的觀點來審視教育現象，案例答案的不確定性增強了學生面對教學實踐中的不可預期性問題的應對策略和能力。通過各種各樣的案例演示，學生不僅接觸到各種社會現象，而且這些針對性的演練對于學生畢業后走上社會，在經濟的大舞臺上施展才華無疑具有很強的使用價值。
本文介紹在《數控技術》授課過程中，案例教學法的一個典型應用。如圖1所示的切削零件，通過示例，介紹數控編程的基本方法。用螺紋切削復合循環G76指令編程，加工螺紋為M60×2，工件尺寸見圖，其中括弧內尺寸根據標準得到。
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N1T0101（換一號刀，確定其坐標系）
N2G00X100Z100（到程序起點或換刀點位置）
N3M03S400（主軸以400r/min正轉）
N4G00X90Z4（到簡單循環起點位置）
N5G80X61.125Z-30I-0.94F80（加工錐螺紋外表面）
N6G00X100Z100M05（到程序起點或換刀點位置）
N7T0202（換二號刀，確定其坐標系）
N8M03S300（主軸以300r/min正轉）
N9G00X90Z4（到螺紋循環起點位置）
N10G76C2R-3E2A60X58.15Z-24I-0.94K1.299U0.1V0.1Q0.4F2
N11G00X100Z100（返回程序起點位置或換刀點位置）
N12M05（主軸停）
N13M30（主程序結束并復位）
2.3.2探討式教學法
探討式教學法的實質，首先就在于它不僅是“教”或“學”的過程，而且是一種全體參與的過程。要充分發揮學生的主體性，讓他們參與到你的整個教學中去，激發他們的學習興趣，才能提高教學質量。其次，教學的本質是一種師生交往、交流、互動、對話的活動。在這樣的活動中，老師作為一種知識資源出現在學生面前，應成為學生學習的合作者、促進者，而不是教材的代言人。所以教師應該學會在適當的時候設計適當的問題，從而有效地提高學生的學習興趣，激發學生的學習動機，提高教學效果。
《數控技術》這門課知識點多，相輔相成，完成一個項目需要較嚴密的邏輯思維能力。在編程學習階段，可以把學生分為幾個學習小組，共同完成。實踐的結果表明，在互相討論又各有其責的學習氛圍中，對知識的提高與鞏固有很大的幫助，同時也培養了他們的團隊合作精神。
例如，在講授絕對坐標編程和增量坐標編程兩種編程方法之前，通過學生討論，預測出其不同的用法，在這個預測和探討的過程中，學生已經對兩種編程方法的不同有了初步認識。此時講授起來，學生易于接受，學習的積極性也高。
方法一：用絕對坐標編程
N001G92X0Y18LF
N002G90G02X18Y0R18
F100S300M03LF
N003G03X68Y0R25LF
N004G02X88Y20R-20M02LF
方法二：用增量坐標編程
N001G91G02X18Y-18R18
F100S300M03LF
N002G03X50Y0R25LF
N003G02X20Y20R-20M02LF
2.3.3現場式教學法
因數控技術本身的特點，要求我們必須做到理論與實踐相結合，加大現場式教學力度，突出技術的應用性，并要強調教學內容的可操作性。
對于機床操作教學，應盡可能地讓學生多摸、多動機床，尤其是手動(JOG、ING)工作方式，對于缺乏實際經驗的學生來說，其效果是顯而易見的，而且便于控制手動的安全性。
數控編程是數控機床學習的重點，在了解數控手工編程指令的基礎上，可由教師指導學生裝夾工作，指明欲加工的內容和將要使用的刀具，用單步運行的方式逐段運行程序，邊運靠邊講解，可收到事半功倍的效果。
3應解決的幾個問題
3.1學生學習觀念的轉變
首先，學生應轉變被動的學習觀念，樹立自主學習的理念，增強主體意識和自我建構意識，主動參與教學、積極思考、大膽探究。其次，要加強合作意識和能力的培養，學生之間應建立良好的學習合作關系，溝通交流，共同探究。
3.2教師綜合素質的提高
教師本人要具備科學研究和創新的基本能力，而且教師必須站在知識的前沿，用自身的創新成果不斷豐富和補充教學內容。教師還應提高教學的專業化程度，組織好研究性課程。
3.3網絡教學資源的建設
實踐性教學的形式與內容是開放的，因此優質的網絡教學資源是實施研究性教學的重要保障。網絡教學資源的建設應保證內容豐富、開放和動態，以提供研究性教學需要的資料和信息。教學網站中應當構建一個開放、互動的教學平臺，并創建各種虛擬的研究環境，為學生參與和自主開展課題研究創造條件。
3.4數控仿真實踐教學
由于數控設備投資較大，并且操作過程具有較大的危險性，通過引入數控仿真教學，使學生在機房能夠模擬數控機床加工工件，并且基本上與實踐加工現場相似，這既能節約數控實踐教學的成本，又滿足了大量學生實踐能力培養的需求。具體教學過程：運用CAXA、SolidEdge、MASTERCAM等三維軟件進行零件建模，并自動生成刀具軌跡和NC代碼(或者根據圖紙手工編程)后在南京宇航、VNUC仿真軟件上進行仿真加工，以驗證程序是否正確，同時又能熟悉機床操作面板各個按鍵的作用；此仿真實踐教學過程既體現先進制造技術內涵，又充分培養學生設計、分析和動手操作的能力。
4結束語
作者主要從事數控技術等課程的教學，并主持相關科研活動。多年來，通過實踐總結，摸索出實踐性教學模式在數控技術教學中的應用。實踐性的教學模式，教師應根據課堂教學的學習內容，創設教學情境，提供必要的學習材料，讓課堂充滿研討、探究、思考的氣氛。在實踐活動中，讓學生享受把所學的知識運用到生活實際中去的體驗感受和樂趣。培養學生靈活運用、解決實際問題、大膽創新等綜合能力。2004年，作者獲新疆大學《數控技術》講課比賽一等獎，《數控技術》課被評為新疆大學精品課程，并于2006年申報自治區精品課程，這是實踐性教學模式在數控教學領域成功的一個例子。
參考文獻：
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