通信与控制系统集成与维护技术/技能大赛实战丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘英霞 编

图书标签:

• 通信系统
• 控制系统
• 集成技术
• 维护技术
• 技能大赛
• 实战
• 职业教育
• 工程技术
• 自动化
• 电路分析

店铺： 木垛图书旗舰店

出版社： 电子工业

ISBN：9787121336669

商品编码：29782317236

开本：16

出版时间：2018-05-01

基本信息

• 商品名称：通信与控制系统集成与维护技术/技能大赛实战丛书
• 作者：编者:刘英霞
• 定价：49.8
• 出版社：电子工业
• ISBN号：9787121336669

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2018-05-01
• 印刷时间：2018-05-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：246
• 字数：410千字

内容提要

《通信与控制系统集成与维护技术》是一门集技术性、创新性、应用性于一体的特色课程。紧紧围绕数据通信与智能控制技术，以高速铁路为行业背景，以通信与控制系统（高铁）集成与维护技能大赛操作平台为载体，旨在培养职业院校学生的设备安装与调试、系统运行与故障检测、综合应用能力及实际解决问题的能力，以不断适应高铁行业的人才需求。根据胜任职业岗位和完成典型工作任务需要的素质、知识、能力要求，结合职业资格标准，教材设计了轨道继电器安装与检测、通信网络配置与调试、高铁进出站控制设计与实现、高铁室内温度显示与控制实现、区间行驶模式下的通信与控制实现、高铁列车运行通信与控制实现6个学习项目。学习项目基于工作过程导向编制内容，任务设计体现做中学、学中做，调动学生学习的主动性和积极性，能够自主完成各环节的工作和学习任务，同时注重培养学生的职业素养，促进德技并修、全面发展。

目录

目录
项目1 轨道继电器安装与检测1
任务1.1 认识轨道继电器2
任务1.2 轨道继电器安装与检测9
任务1.3 轨道继电器故障定位与排除20
项目小结28
项目2 通信网配置与测试30
任务2.1 有线网络配置与测试30
任务2.2 RS-485串口通信网络配置与测试40
任务2.3 Wi-Fi通信网络配置与测试53
任务2.4 GPRS通信网络配置与测试61
任务2.5 平台局域网搭建与测试72
项目小结82
项目3 高铁进出站控制设计与实现84
任务3.1 控制信号灯设计与实现85
任务3.2 控制进出站轨道变轨设计与实现108
任务3.3 PLC控制高铁开关门设计与实现118
项目小结134
项目4 高铁室内温度显示与控制实现136
任务4.1 人机交互界面设计与通信实现137
任务4.2 温度显示与风机手动控制实现147
任务4.3 温度自动控制设计与实现165
项目小结178
项目5 区间行驶模式下的通信与控制实现180
任务5.1 高铁列车区段检测与信息采集180
任务5.2 轨道电路信号机控制191
任务5.3 控制中心传感器数据采集与显示199
任务5.4 列车执行机构的控制207
项目小结213
项目6 高铁列车运行通信与控制实现217
任务6.1 正常状况下高铁列车运行通信与控制实现217
任务6.2 故障状况下高铁列车运行通信与控制实现223
任务6.3 雨雪状况下高铁列车运行通信与控制实现229
项目小结235
附录一：通信与控制系统（高铁）集成与维护实训平台介绍237
附录二：通信与控制系统（高铁）集成与维护实训室建设标准与要求244
附录三：工作任务报告书247
附录四：拓展训练报告书248
参考文献249

《通信与控制系统集成与维护技术/技能大赛实战丛书》 内容简介 这是一本面向通信与控制系统集成与维护领域从业者、技术爱好者以及相关专业学生的实战指导书籍。本书深入剖析了当前行业内主流的通信与控制系统在集成、部署、运行、故障诊断及维护等各个环节的关键技术与核心技能，旨在通过理论与实践相结合的方式，为读者提供一套系统、全面且极具参考价值的学习与提升方案。本书内容紧密围绕通信与控制系统的实际应用场景，涵盖了从基础原理到高级应用的广泛知识，力求在技术细节、操作步骤和问题解决策略上做到详尽深入，帮助读者快速掌握并熟练运用相关技术，从而在实际工作中游刃有余，并在技能大赛中脱颖而出。 第一部分：通信系统集成与维护 本部分专注于通信系统的集成与维护技术，以期让读者对现代通信网络有深入的理解和实践能力。 无线通信系统集成与优化： 蜂窝移动通信网络： 详细介绍2G、3G、4G、5G等不同代际移动通信技术的演进、核心网与接入网架构、关键设备（基站、核心网节点、传输设备）的配置与互联。重点讲解无线资源管理（RRM）、切换机制、干扰抑制、功率控制等无线性能优化的核心技术。书中会提供实际场景中的网络规划、设备选型、参数配置指导，以及常见性能问题的分析方法和优化对策。例如，如何根据业务需求选择合适的基站类型，如何进行小区的参数优化以提升用户体验，如何处理网络拥塞等。 Wi-Fi与局域网集成： 涵盖Wi-Fi标准的演进（802.11a/b/g/n/ac/ax），无线AP的部署策略、信道规划、安全配置（WPA2/WPA3、RADIUS认证）。介绍以太网交换机、路由器的基本配置（VLAN划分、STP、OSPF、BGP等路由协议）、QoS（服务质量）保障技术。重点讲解如何将不同类型的网络设备进行高效集成，实现稳定可靠的数据传输。书中会提供企业级Wi-Fi覆盖的实际案例分析，以及解决网络延迟、丢包等问题的步骤。 物联网通信技术： 深入讲解LoRa、NB-IoT、Sigfox等低功耗广域网（LPWAN）技术的原理、特点、应用场景。阐述MQTT、CoAP等物联网通信协议的设计理念、报文格式、安全机制。指导读者如何进行物联网网关的选型与部署，如何对接云平台，以及如何构建简单但实用的物联网通信解决方案。例如，如何搭建一个基于LoRa的智能抄表系统，如何利用NB-IoT实现环境监测。 光纤通信系统集成与维护： 光纤基础与传输系统： 介绍光纤的种类（单模、多模）、衰减、色散等基本参数，光传输的原理、OTN（光传送网）架构、SDH/SONET技术。详细讲解光模块、光分路器、光纤跳线、光纤连接器等关键器件的特性与应用。书中会包含光纤线路的敷设、熔接、测试（OTDR、光功率计）等操作规程，以及如何进行光缆的日常巡检与维护。 宽带接入技术（GPON/EPON）： 深入讲解GPON（Gigabit Passive Optical Network）和EPON（Ethernet Passive Optical Network）的设备架构（OLT、ONU/ONT）、业务承载方式、性能特点。指导读者进行OLT和ONU的配置，包括用户注册、业务开通、带宽管理等。会详细介绍如何利用OTDR等仪表进行故障定位，以及对无源光网络进行日常维护。 光网络监控与管理： 介绍光网络监控系统的功能（如性能监测、告警管理、配置管理），常见的监控工具和协议（如SNMP）。指导读者如何利用监控平台实时掌握光网络运行状态，及时发现和处理网络故障。 通信网络安全与故障诊断： 网络安全基础： 讲解网络攻击的类型（DDoS、SQL注入、XSS等）、常见的安全漏洞，以及防火墙、VPN、IDS/IPS等安全设备的配置与应用。强调数据加密、访问控制、身份认证在通信系统安全中的重要性。 通信系统故障诊断： 详细列举通信系统中常见的故障现象（如通信中断、速率下降、信号衰减、设备宕机），并提供系统性的故障排除流程。涵盖从物理层到应用层的多层次诊断方法，包括使用专业的测试仪器（如网络分析仪、协议分析仪、示波器）进行抓包分析、信号测量。书中会包含大量的案例分析，例如如何快速定位无线基站的信号衰减原因，如何排除光纤传输中的断纤故障，如何诊断核心交换机宕机问题。 维护工具与技术： 介绍常用的通信网络维护工具（如网线测试仪、光纤熔接机、频谱分析仪、电脑抓包工具Wireshark），并详细讲解其使用方法。强调远程维护、主动式运维在提高效率方面的重要性。 第二部分：控制系统集成与维护 本部分聚焦于控制系统的集成与维护，涵盖工业自动化、楼宇自动化等关键领域。 工业自动化控制系统集成： PLC（可编程逻辑控制器）系统： 详细介绍主流PLC品牌（如Siemens S7系列、Rockwell Allen-Bradley、Mitsubishi FX系列）的硬件架构、编程语言（Ladder Diagram, SFC, ST, IL, FBD）、指令系统。指导读者进行PLC程序的编写、调试、下载，以及PLC与HMI（人机界面）、SCADA（监控与数据采集）系统的集成。书中会提供实际工业场景中的控制逻辑设计示例，例如电机的启停控制、液位控制、温度PID控制等。 DCS（分布式控制系统）： 介绍DCS系统的基本概念、系统架构、功能模块（控制器、I/O模块、操作员站、工程师站）。重点讲解DCS在大型连续生产过程中的应用，以及如何进行DCS系统的组态、回路配置、报警管理。 机器人与自动化生产线： 讲解工业机器人的基本原理、运动控制、编程方法（如ABB RAPID, KUKA KRL）。介绍自动化生产线的构成要素（传送带、视觉检测、夹持器等）和集成技术。指导读者如何对自动化生产线进行整体协调与控制。 现场总线技术： 深入讲解Profibus、Profinet、EtherNet/IP、Modbus TCP等工业现场总线的工作原理、通信协议、拓扑结构、应用特点。指导读者如何进行现场总线设备的选型、连接、配置，以及如何构建高效可靠的现场总线网络。 楼宇自动化与智能家居控制系统： BMS（楼宇管理系统）： 介绍BMS系统的组成（BAS - 楼宇自控系统、ACS - 门禁与安防系统、FAS - 火灾报警系统等），以及它们之间的集成。重点讲解HVAC（供暖、通风、空调）系统的控制策略，照明控制、遮阳控制的实现。指导读者进行BMS系统的组态与调试，实现节能和舒适性的目标。 智能家居控制： 讲解Zigbee、Z-Wave、Wi-Fi、Bluetooth等智能家居通信协议，以及主流的智能家居平台（如HomeKit、Tuya、Mi Home）。指导读者如何将智能设备（灯光、家电、传感器）进行互联互通，构建个性化的智能家居场景。 控制系统安全与故障诊断： 工业控制系统安全： 讨论工业控制系统面临的安全威胁（如勒索软件、APT攻击），以及针对性的安全防护措施，如网络隔离、访问控制、入侵检测。 控制系统故障诊断与维护： 详细分析控制系统中常见的故障类型，如传感器故障、执行器故障、PLC程序错误、通信中断、电源问题等。提供系统性的故障排除方法，包括逻辑分析、信号测量、参数检查。书中会包含大量实际案例，例如如何诊断PLC运行中突然停止的原因，如何排除变频器故障，如何解决HMI触摸屏无响应的问题。 维护工具与技术： 介绍用于控制系统维护的专业工具，如PLC编程软件、HMI组态软件、示波器、万用表、红外测温仪等，并指导其使用方法。强调预防性维护和预测性维护在降低停机时间、延长设备寿命中的作用。 第三部分：通信与控制系统集成实战案例 本部分将前面两部分的理论知识与实际应用相结合，通过详细的案例分析，帮助读者理解通信与控制系统是如何进行集成，并解决实际问题的。 智慧工厂/智能制造案例： 演示如何将工业通信网络（如Profinet）、PLC控制系统、机器人、MES（制造执行系统）以及SCADA系统集成在一起，构建一个高效、柔性的智能生产线。重点讲解数据采集、过程监控、指令下发等环节的实现。 智慧城市/智慧交通案例： 展示如何集成城市通信基础设施（如5G网络、光纤网络）、交通信号控制系统、视频监控系统、环境监测系统，实现城市运行的智能化管理。 数据中心通信与控制集成： 介绍数据中心内部的网络架构、服务器部署、制冷系统、供电系统的集成，以及如何通过统一的管理平台进行监控和维护。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 每一章节都力求从理论基础出发，深入讲解核心技术，并辅以大量的实际操作指导、配置示例和故障排除流程。 案例丰富，贴近实际： 书中包含大量来自真实工程项目的案例分析，帮助读者理解抽象的技术概念如何应用于解决实际问题。 面向技能大赛： 本书在内容组织和知识点深度上，充分考虑了通信与控制领域技能大赛的要求，重点突出关键技能和高频考点。 语言通俗易懂： 尽管内容技术性强，但本书采用清晰、简洁的语言，避免使用过于晦涩的术语，力求让不同背景的读者都能理解。 图文并茂： 配备大量流程图、架构图、电路图、设备图片和操作截图，直观地展示技术细节和操作步骤。 本书期望成为广大通信与控制领域技术人员、学生以及爱好者的良师益友，通过系统性的学习和实战演练，全面提升在通信与控制系统集成与维护方面的专业素养和实操能力。

评分☆☆☆☆☆

如果说有什么地方让我觉得有点“挑战性”，那就是某些章节对数学建模和算法复杂度的探讨。虽然我明白，要真正做到“精维护”，对底层原理的理解是必不可少的，但有些公式的推导过程，坦率地说，需要我放慢阅读速度，甚至需要借助外部的计算工具来辅助理解。不过，换个角度看，这恰恰是这本书的价值所在——它没有为了迎合初学者而牺牲深度。它为那些有志于从“操作员”跃升到“架构师”的读者，提供了一张通往更深层次理解的门票。我不会跳过这些部分，我会把它们当作一个提升自我边界的机会。这种“硬核”的内容设置，保证了这本书的生命力，它不会因为技术迭代而迅速过时，因为对底层原理的掌握是永恒的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是一绝，那种线条的交织感和色彩的搭配，立刻让人联想到现代工业的精密与复杂，一下子就抓住了我的眼球。我记得当时是在一个书店的角落里翻到的，本来只是随便看看，但被这封面设计深深吸引，感觉它不像一本枯燥的技术手册，反而像是一件艺术品。拿起来翻阅，文字的排版也非常讲究，字体大小适中，段落间的留白处理得恰到好处，读起来眼睛一点都不累。尤其是那些关键术语的标注和图表的布局，看得出作者在细节上下了很大功夫。这种对视觉体验的重视，对于我们这些经常需要长时间面对专业书籍的读者来说，简直是福音。我特别欣赏那种将复杂概念用清晰视觉语言表达出来的能力，这本书在这方面做得非常出色。那种沉甸甸的质感，也让人觉得这本书的内容一定是非常扎实的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“实战”二字，绝非浪得虚名。它最吸引人的特点是那些穿插在正文中的“案例剖析”和“故障复盘”。这些小节往往用一种近乎口述的语气，描述了一个真实的系统事故，然后细致入微地分析了从最初的报警信号到最终定位到根源故障的整个思维链条。这些案例的选取非常贴合行业热点，涵盖了从传统串行通信到最新的工业以太网环境下的各种棘手问题。读这些复盘，我感觉自己仿佛站在资深专家身边，旁观他如何冷静地拆解问题，并最终找到那个隐藏在层层保护之下的“罪魁祸首”。这比单纯的理论学习有效百倍，因为它传授的不仅仅是技术知识，更是一种面对高压环境下的系统化解决问题的思维模式和职业素养。这本书的价值，三分在技术，七分在心法。

评分☆☆☆☆☆

当我真正开始阅读内容时，我发现这本书的语言风格非常务实，一点都没有那种“学院派”的空泛说教。作者似乎非常懂得如何与一线工程师“对话”。他用的词汇，比如“现场调试”、“故障排查”、“系统冗余设计”等等，都是我们日常工作中挂在嘴边的术语，读起来特别有亲切感。而且，书中对理论知识的讲解，总是紧密地结合实际的应用场景来展开。举个例子，讲到某种通信协议的握手过程，他不是直接抛出复杂的时序图，而是会先描述一个实际的设备连接失败的场景，然后一步步剖析哪里出了问题，最后才引出协议的正确流程。这种“问题导向”的叙述方式，极大地提高了我的学习兴趣和效率。感觉作者不仅是理论专家，更是一位经验丰富的实战者，他的每一个论断都像是从无数次失败和成功中淬炼出来的真知灼见。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都超出了我的预期。我本来以为它会更偏向于某一个单一的子系统，比如侧重于PLC编程或者某个特定总线的应用，但它竟然能将通信层、控制层、以及最终的集成维护这些看似分散的领域，编织成一个有机的整体。最让我惊喜的是，它在“集成”这个概念上没有停留在概念层面，而是深入到了不同厂商设备间的接口兼容性、数据格式转换这些实操的痛点。这部分内容非常具有前瞻性，因为它预示着未来工业控制系统一定是异构系统的互联互通。对于我们这些肩负着项目交付重任的技术人员来说，这种跨领域的整合能力正是我们最稀缺的“内功”。这本书就像是一本武功秘籍，不仅教你如何练好某一种招式，更重要的是教你如何将不同的招式融会贯通，形成一套完整的作战体系。