第十四章 WIA-PA:用于过程自动化的工业无线网络系统结构与通信规范

概要介绍工业无线网络的标准化进程,详细介绍了用于过程自动化的工业无线网络WIA规范的网络构成、拓扑结构、协议体系和关键技术,并将WIA-PA与WirelessHART、ISASP100两大工业无线标准进行了比较分析。

PROFIBUS PA通信协议软件开发

随着控制技术、计算机技术、通信技术的飞速发展，现场总线技术正逐渐取代集散控制技术。PROFIBUS现场总线技术作为应用最为广泛的现场总线技术之一，截止至2008年8月，其安装节点已经超过2500万个，市场份额超过20%。 本文首先深入研究了现场总线国际标准IEC61158-Type3(PROFIBUS标准)，分析了PFOFIBUS 现场总线的层次结构模型、各层功能及层间通信关系，然后介绍了PROFIBUS PA的功能块模型，包括块的构成、分类、参数详解，以及把功能块模型映射到模块化DP从站设备的规则等。然后本文采用uC/OS-II嵌入式实时操作系统作为软件平台，应用瑞萨公司M16C/62P系列MCU与中科院沈阳自动化研究所自主研发的FBC0409现场总线通信控制器作为硬件平台，开发了支持PROFIBUS DPV0和DP V1的通信协议栈，并根据PA应用行规(V3.01)编写了相应的功能块程序，并且进行了验证。 本文给出了PROFIBUS DPV0、DPV1实现过程中的主要数据和功能定义，介绍了各层任务的创建初始化，处理过程，绘制了相关的软件流程图。本文给出了编写物理块、功能块、变换块和设备管理的参数定义和读写函数的方法。

UUV推进系统容错控制分配算法研究

针对水下机器人(UUV)推进系统容错控制分配问题,本文提出了基于SVD分解(奇异值分解)与定点分配的混合算法。与传统的方法相比,它回避了求伪逆矩阵的问题,降低了计算量;能够满足推进器饱和约束限制。利用水下实验平台推进系统模型进行了仿真实验,验证了算法的正确性和有效性。

磁层-电离层耦合现象的分析研究

The magnetosphere-ionosphere coupling is mainly manifested by the trans- porting processes of energy into the ionosphere , the energy is carried by solar wind and firstly accumulate at the magnetosphere, and the coupling processes also significantly include the interaction between the magnetosphere and ionosphere for mass and energy. At the quiet condition, energy is delivered by the large-scale convection of the geomagnetic field; the huge energy from solar wind bulk will be injected into and consumed at the near magnetosphere and ionosphere by the geomagnetic storm and substorm activities. Aurorae and FACs (Field-aligned currents) are the important phenomena in the coupling processes. In the present work, firstly, we analyze the activity characteristics of auroral precipitating particle, secondly, we study the distribution characters of large-scale field aligned currents (LS FACs) at storm-time using the observations from different satellites at different altitudes. Finally, we investigate the evolution of the geomagnetic field configuration at the nightside sector on the onset of the expansion phase in a substorm event, the substorm event happened at 0430UT to 0630UT on 8th Nov. 2004. The main results as follows： At the first, the data of the estimated power input (EPI) of auroral particles from NOAA/POES (Polar orbiting environmental satellite) for some 30 years have been analyzed. The variation tendencies of the EPI generally coincide with aa, AE and Dst indices. The annual variation of EPI shows equinox peaks and an asymmetric-activity with a higher peak in the winter-hemisphere than in the summer-hemisphere. The diurnal UT variations are different from north and south hemisphere: for north hemisphere, the peak appears at 1200UT, and the relative deviation is 22% to the daily average of the north hemisphere. For south hemisphere, the maximal deviation is 22% at 2000UT. So the diurnal variation of EPI is more dominant than the annual variation which maximal deviation is 3% to 12% for different seasons. Studies on correlations of the hourly average of EPI, Pa, with AE and Dst indices show a correlation coefficient r=0.74 of Pa and AE, and r=-0.55 of Pa and Dst. The hourly EPIs for north and south polar regions, NPa and SPa, show a north-south asymmetry with a higher correlation of SPa and AE (or Dst). Time delays of EPI with respect to magnetic indices are examined, the maximum correlation coefficient of Pa with AE (r=0.78) occurs when the time delay =0, suggesting a synchronous activity of auroral electrojet and auroral precipitating particles, while =1-2h, the correlation coefficient of Pa with Dst is maximum (r=0.57), suggesting that the activity of auroral particle precipitating may influence the ring current on some extent. Sencondly, we use the high-resolution magnetic field vector data of the CHAMP satellite to investigate the distribution of large-scale FACs during the great magnetic storm on 7th to 8th Nov. 2004. The results show that, whether in the northern or southern hemisphere, the number and density of large-scale FACs during the main-phase are more and bigger than these during the recover-phase, and the number of large-scale FACs in morning sector obviously is more than that in afternoon sector. In terms of the magnetic indices, we find that large-scale FACs in morning sector significantly affected by the substorm activities, while in afternoon sector the large-scale FACs mainly indicate the fluctuations of the ring-current in storm time. Accordingly to the former studies, similarly, we find that in the morning sector, the scale of the large-scale FACs move to the high-latitude region, and in the afternoon sector, large-scale FACs distinctly expand to the low-latitude region. During the time periods that the NOAA/POES auroral precipitating particle power data temporally correspond to the large-scale FACs, the more the power of auroral particle is, the more and bigger the number and density of FACs are. At the same time, we use the magnetic field vector data of POLAR obtain a good form of region 1, region 2, and three pieces of cusp FACs during a single transit at 1930UT-2006UT on 07th. And the characteristics of simultaneous electric field and energy particles observations on Polar are coincide with the five FACs pieces. Finally, by means of the observation of Cluster 4 and Goes 10、 Goes 12, we analyze the evolution process of the change of the magnetic field configuration at night sector at the expansion phase of a substorm event which happened during 0430UT to 0630UT on 8th Nov. 2004, we find that the times of the beginning of the polarizations of magnetic field are observed from Goes 10 to Goes 12 then to Cluster 4. So, at the synchronous orbit ( 6.6 RE) to 10RE distance scale of the neutral sheet, the current disruption spread tailward. Simultaneously, the strengthen of the FACs deduced from these satellites’ magnetic field observations are almost consistent with the times of polarizations, as well as the high energy particles injection and the electric field dominant variation. The onset times determined by the magnetic field polarizations from these satellites are all ahead of the onset time that confirmed from the auroral electrojet indices. So, these characters of different observations can be used as the criterions to determine the onset time for the substorms of such type as we studied.

Dinâmica espaço temporal do carbono aprisionado na fitomassa dos agroecossistemas do Nordeste do Estado de São Paulo.

2007

Aptidão agrícola das terras do nordeste do Estado de São Paulo.

Solos do nordeste do Estado de São Paulo; Sistema de Avaliação da Aptidão Agrícola das Terras; Mapeamento da Aptidão Agrícola das Terras do Nordeste do Estado de São Paulo.

Diagnóstico ambiental das fontes pontuais de poluição das águas nas bacias hidrográficas do norte de Minas e do submédio São Francisco.

O presente estudo é uma contribuição para o diagnóstico das fontes pontuais de poluição das águas em duas importantes bacias hidrográficas do Semi-Árido nordestino, quais sejam, as bacias hidrográficas do Norte de Minas e do Submédio São Francisco. Para esse diagnóstico, empregou-se um aplicativo especialmente desenvolvido (Diagnóstico de Potencial de Poluição das Águas), que consiste em um banco de dados interativo no qual os estabelecimentos potencialmente geradores de carga poluente são cadastrados, e os efluentes potenciais inseridos e expressos por Coeficientes de Carga Poluente Potencial. Este banco de dados permite o armazenamento e a atualização das informações, bem como a inclusão de estabelecimentos novos ou que tenham sido omitidos quando da realização do levantamento de campo a que se refere o presente estudo. Empregando-se os comandos de emissão de relatórios, obtém-se uma classificação das principais fontes pontuais de poluição das águas, contribuindo para a gestão ambiental dos recursos hídricos nas regiões estudadas. A principal vantagem comparativa do método apresentado neste trabalho é permitir, além do levantamento e qualificação das fontes de poluição, a quantificação do seu potencial de contaminação, de acordo com os efluentes gerados.

Organismos bentônicos bioindicadores da qualidade das águas da bacia do médio São Francisco.

2000

Sistema para estimação de área plantada por amostragem - SEARA - proposta de delineamento amostral para café em São Paulo e para grãos em Minas Gerais.

A informação precisa e atualizada referente à produção agrícola brasileira é importante e estratégica, tanto do ponto de vista econômico como da segurança alimentar. O aumento da disponibilidade de imagens de sensoriamento remoto, bem como outros avanços tecnológicos recentes, como os sistemas de informação geográfica (SIGs) e os aparelhos de posicionamento global (GPS), podem facilitar a obtenção de estimativas de área plantada, um componente fundamental da previsão de safras, e permitir o acesso a uma informação essencial em aplicações ambientais: a localização espacial dos cultivos. Embora a previsão oficial de safras no Brasil ainda seja realizada de forma subjetiva, existe um esforço da Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB) para o aperfeiçoamento metodológico do sistema de previsão, que inclui o Projeto GeoSafras. A presente pesquisa, que pretende contribuir para esse esforço, é baseada numa abordagem que associa a amostragem estatística, imagens de satélite, SIG e GPS, e que foi desenvolvida preliminarmente pela Embrapa Meio Ambiente para estimar, de forma objetiva e probabilística, a área plantada com determinada cultura em um Município.

Distribuição espacial da cultura de café no Estado de São Paulo.

Neste trabalho é analisada a distribuição espacial da cultura de café no Estado de São Paulo. O objetivo é subsidiar um plano de estratificação dos municípios produtores para fins de previsão de safra. Os métodos de análise espacial utilizados neste estudo são baseados nas estatísticas de Moran: índice global de associação espacial; índice local de associação espacial; e gráfico de espalhamento de Moran. Estes métodos permitem quantificar a dependência espacial de fenômenos geográficos e determinar a significância estatística dos agrupamentos espaciais. Foram utilizados dados do levantamento da Produção Agrícola Municipal - PAM - de 2004, produzidos pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE. O programa TerraView foi utilizado no cálculo dos índices e para visualização dos resultados. Os resultados indicam que é importante considerar a localização geográfica dos municípios, pois a produção de café apresentou dependência espacial e foram identificados agrupamentos de municípios com índices de associação espacial significantes. No futuro, será possível comparar a distribuição espacial do café com a de outras culturas agrícolas em São Paulo ou com a da mesma cultura em outros Estados, o que auxiliará no planejamento da estratificação, fase inicial da estimativa de área plantada.