導(dǎo)語：如何才能寫好一篇系統(tǒng)設(shè)計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

綜合布線系統(tǒng)是酒店智能化系統(tǒng)的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，本設(shè)計注重系統(tǒng)的質(zhì)量、科學(xué)性、先進性、可靠性及安全性，易擴展，同時本設(shè)計兼顧考慮酒店的應(yīng)用特點，將來發(fā)展的需要。因此，在系統(tǒng)設(shè)計和產(chǎn)品選型中重點關(guān)注布線產(chǎn)品的質(zhì)量、布線系統(tǒng)的模塊化、以及系統(tǒng)的安全性、可管理性和可維護性。

酒店綜合布線系統(tǒng)的目標是：以系統(tǒng)規(guī)范為指導(dǎo)，以具有當(dāng)前國際領(lǐng)先水平的綜合布線技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和自動化技術(shù)為支撐，建立一套統(tǒng)一規(guī)劃、高度集成的布線系統(tǒng)，為酒店計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)、圖像及控制信號提供統(tǒng)一的傳輸線路、設(shè)備接口和高質(zhì)量的傳輸性能。全面實現(xiàn)酒店計算機通信網(wǎng)絡(luò)的通訊、辦公、管理手段的智能化、集成化，把酒店計算機通信網(wǎng)絡(luò)建成一個高起點、高標準、功能設(shè)施一流、且具有高開放性和平滑升級性的網(wǎng)絡(luò)平臺。同時，該布線系統(tǒng)兼顧了計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)未來的發(fā)展要求，提供15年保證；在酒店大樓增加新系統(tǒng)時，對新設(shè)備提供信號傳輸?shù)闹С帧?/p>

作為酒店智能化系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺－綜合布線系統(tǒng)將為整個酒店的語音通信、寬帶數(shù)據(jù)、圖像聯(lián)網(wǎng)、酒店管理系統(tǒng)及網(wǎng)站建設(shè)提供高質(zhì)量的傳輸通道。酒店大樓內(nèi)的各個功能區(qū)通過高性能的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)連接起來，組成一套具備高傳輸帶寬的、結(jié)構(gòu)化的信息高速公路。

二、系統(tǒng)功能

本設(shè)計提出的綜合布線系統(tǒng)實現(xiàn)了酒店設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)物理層上的相互聯(lián)系，滿足系統(tǒng)間信息共享的要求，為酒店集中管理以及與Internet的連接建立了基礎(chǔ)設(shè)施。具體來說,，本方案設(shè)計的布線系統(tǒng)可以支持以下各類應(yīng)用及設(shè)備。

話音：程控交換機、電話、傳真、衛(wèi)星通訊、電話會議、語音信箱等。

數(shù)據(jù)：快速以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)、1.2GATM、TCP/IP、INTERNET、INTRANET等。

視頻：閉路電視監(jiān)控、電視會議、可視圖文、自動控制等音、視頻和控制信號。

需要指出的是視頻、射頻、公共廣播、自動控制等系統(tǒng)技術(shù)方面，設(shè)計理論和多個項目的實踐已證實采用的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)可達到與傳統(tǒng)布線方式同等的傳輸質(zhì)量和傳輸距離；但在工程造價方面，由于結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)要配備專用的適配器，以至工程造價將會有很大的提高，故本設(shè)計只提供了高性能的傳輸鏈路，在技術(shù)發(fā)展造價降低時，或有此類需要時提供堅實的支持。

三、系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)及設(shè)計原則

酒店智能化系統(tǒng)工程－綜合布線工程整個布線系統(tǒng)選用星型結(jié)構(gòu)，從插座至樓層配線架，最后通過數(shù)據(jù)/語音主干線纜統(tǒng)一連接至相應(yīng)的數(shù)據(jù)和語音機房，以便于集中式管理。系統(tǒng)機房設(shè)置在酒店一層，系統(tǒng)水平布線滿足小于90米的布線標準要求。數(shù)據(jù)水平部分采用超五類雙絞線傳輸，語音水平部分采用電話線傳輸；數(shù)據(jù)干線子系統(tǒng)采用光纜傳輸，語音干線子系統(tǒng)采用大對數(shù)電纜傳輸。如果把結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)看作是一條信息高速公路的話，那么，越是高級的路況，車速能提高得越快。這種高速率，不是單靠提高汽車的檔次來實現(xiàn)，而是由構(gòu)筑的信息奔馳“路面”通暢快速來完成的。本設(shè)計方案既滿足用戶目前的應(yīng)用環(huán)境,又能支持未來21世紀高速寬帶應(yīng)用。

為了滿足酒店現(xiàn)在和未來10年至15年發(fā)展的應(yīng)用,以及可能會根據(jù)不同的機型選擇不同的適配器來構(gòu)架整個計算機網(wǎng)絡(luò)。因此，采用了開放式的布線設(shè)計作為解決方案。結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)采用星型結(jié)構(gòu)，以便實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)邏輯拓樸結(jié)構(gòu)。

1.設(shè)計原則

（1）先進性。布線系統(tǒng)的設(shè)計目標決定了系統(tǒng)必須采用先進的方法和設(shè)備，即要反映當(dāng)今的水平，又應(yīng)具有發(fā)展的潛力。由于布線系統(tǒng)是一項在規(guī)定時間內(nèi)投入運行的工程，因此系統(tǒng)所涉及的技術(shù)必須是成熟和先進的。

（2）開放性。布線系統(tǒng)應(yīng)具有開放性。一方面布線系統(tǒng)能適應(yīng)不同功能的要求，同時又能支持不同廠家相應(yīng)的設(shè)備。

（3）實用性。布線系統(tǒng)在現(xiàn)在和將來能適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)資料和語音通信。

（4）靈活性。布線系統(tǒng)應(yīng)能滿足靈活通用的要求。

（5）模塊化。布線系統(tǒng)中，除固定于建筑物中的線纜外，其余所有接插件均是模塊化的標準件。

（6）擴充性。布線系統(tǒng)是要能擴充的，以便將來要擴展時，可以方便地將設(shè)備擴充進去。

2.設(shè)計依據(jù)

（1）EIA/TIA-568民用建筑線纜標準

（2）EIA/TIA-569民用建筑通信信道和空間標準

（3）EIA/TIA-607民用建筑中通信接地標準

（4）GB/T7427-87通信光纜的一般要求

（5）IEEE802.3總線局域網(wǎng)國際標準

（6）TPDDI銅線分布式資料接口局域網(wǎng)標準

（7）ATM異步傳輸網(wǎng)標準

（8）RS232，X.21，RS422RS485等異步和同步標準

四、各子系統(tǒng)設(shè)計方案

1.連接方式

E：設(shè)備C：連接點T：終端設(shè)備

2.設(shè)計等級

綜合布線系統(tǒng)為了滿足高質(zhì)量的高頻寬帶信號,所以在設(shè)計時，參照綜合型設(shè)計標準,綜合型設(shè)計標準適用于建筑物配置標準較高的場所,采用有線非屏蔽雙絞線的組網(wǎng)方式。

3.結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

根據(jù)需求，結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)分解成以下五個模塊進行設(shè)計。

（1）工作區(qū)子系統(tǒng)（2）水平布線子系統(tǒng)

（3）管理子系統(tǒng)（4）主干子系統(tǒng)

（5）設(shè)備子系統(tǒng)

4.工作區(qū)子系統(tǒng)的設(shè)計

工作區(qū)布線子系統(tǒng)由終端設(shè)備連接到信息插座的聯(lián)機(或軟線)組成,它包括裝配軟線、適配器和連接所需的擴展軟線。

J45暗裝式信息插座與其旁邊電源插座應(yīng)保持20cm的距離，信息插座和電源插座的低邊沿距地板水平面30cm。如圖3所示。

圖3暗裝式信息插座與其旁邊電源插座距離示意圖5.水平布線子系統(tǒng)的設(shè)計

這是一個主要由水平非屏蔽雙絞線組成的系統(tǒng)，水平非屏蔽雙絞線由管理區(qū)的配線架出發(fā)，通過金屬線槽、管道、橋架從地面或天花板延伸到指定位置上，然后與插座模塊端接，每一個插口均為RJ45制式。設(shè)計中保證單條水平雙絞線的最長距離不超過90米。水平布線子系統(tǒng)考慮數(shù)據(jù)采用超五類UTP信息模塊、語音采用RJ11信息模塊。語音部分水平布線采用三類四芯電纜設(shè)計。

6.水平線纜路由設(shè)計

走廊的墻角頂上應(yīng)安裝有金屬橋架或PVC電線管，進入房間時，從橋架或PVC電線管引出以PVC電線管暗裝方式由墻壁而下到各個信息點。

7.管理子系統(tǒng)的設(shè)計

管理子系統(tǒng)由每層弱電井內(nèi)的壁掛式機柜、配線架與跳線組成。通過跳線將通訊線路定位或重定位到樓層的不同部位。其中水平線纜端接數(shù)據(jù)和語音均采用24/48口RJ45型模塊式配線架，保留5%的余量用于今后的擴展。采用110式卡接式配線架連接語音主干，采用機架式光纖端接箱連接數(shù)據(jù)主干，配置相應(yīng)的數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)跳線和110-RJ45語音跳線，并設(shè)置標準電源插座，以便安裝相關(guān)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。

8.設(shè)備間子系統(tǒng)的設(shè)計

設(shè)備間子系統(tǒng)由分配線間和主配線間組成。語音主干采用110式卡接式配線架，數(shù)據(jù)主干采用機架式光纖端接箱，所有設(shè)備均安裝在19英寸標準機柜內(nèi)，交接區(qū)應(yīng)具有良好的標記系統(tǒng)，交接間的配線設(shè)備采用色標區(qū)別各類用途的配線區(qū)，并設(shè)置標準電源插座，以便安裝相關(guān)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。

9.主干子系統(tǒng)

干線子系統(tǒng)是綜合布線系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，一端始接于計算中心的總配線間，另一端則終接于各個IDF分配線間。主干線纜到各個IDF完成主干的接續(xù)。將工作站區(qū)子系統(tǒng)、水平布線子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、主干子系統(tǒng)五個子系統(tǒng)集成在一起，就形成了完整的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)。主干子系統(tǒng)使用大對數(shù)雙絞線電纜、光纜實現(xiàn)設(shè)備室與各管理子系統(tǒng)間的連接。其中語音主干采用三類大對數(shù)非屏蔽UTP雙絞線銅纜，數(shù)據(jù)主干采用室內(nèi)多模光纖。

五、展望

隨著新標準、新技術(shù)和新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，國內(nèi)對智能建筑集成化的要求會不斷提高，隨著全球計算機技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對信息的需求也是越來越強烈。這就導(dǎo)致具有樓宇管理自動化、通信自動化、辦公自動化等功能的智能建筑在世界范圍蓬勃興起。而綜合布線系統(tǒng)正是智能建筑內(nèi)部各系統(tǒng)之間、內(nèi)部系統(tǒng)與外界進行信息交換的硬件基礎(chǔ)。樓宇綜合布線系統(tǒng)是現(xiàn)代化大廈內(nèi)部的“信息高速公路”，是信息高速公路在現(xiàn)代大廈內(nèi)的延伸。相信，我國智能建筑集成化的發(fā)展趨勢將會更快的向國際化接軌。

參考文獻：

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[3]劉省賢．綜合布線技術(shù)教程與實訓(xùn)．北京大學(xué)出版社，2006.

[4]中華人民共和國建設(shè)部．智能建筑設(shè)計標準．中華人民共和國建設(shè)部出版，2007．

篇2

如圖5，本設(shè)計前端裝配有CMOS模組，該CMOS模組包括CMOS圖像傳感器7、前端的成像物鏡8、照明光源9、FPC軟性線路板6．CMOS圖像傳感器貼在FPC軟性線路板上，其電源信號線放置在CMOS模組電源信號線腔道2內(nèi)．照明光源9采用近紅外LED，代替?zhèn)鹘y(tǒng)可見光LED．CMOS模組成像物鏡8朝向吸引窗4的方向，準確地觀察孕囊的位置以及術(shù)中吸宮時宮腔里面的情況．CMOS模組后面有一個楔形塊5，起到固定CMOS模組的作用，防止CMOS模組在吸引管中晃動而影響成像效果．CMOS攝像頭采用廣角攝像頭，攝像頭可以觀察到最大范圍的夾角為β，即視場角β≥90°．吸引管的軸向方向與CMOS成像物鏡的中心軸之間的夾角為α，100°≤α≤135°．CMOS模組前端放置一個透明隔板13，防止手術(shù)出血時污染CMOS模組鏡頭．術(shù)中人工流產(chǎn)吸引管后接負壓吸引器，實時觀察宮腔內(nèi)視頻圖像，進行定點吸引；當(dāng)吸引管吸引宮腔組織時，宮腔壓力會急劇增加，可以從減壓入口10，通過減壓出口16向外排液，減小宮腔壓力，避免宮血逆流入腹腔．CMOS攝像頭模擬信號通過WDM采集卡進行采集，應(yīng)用程序通過DirectShow與WDM視頻采集卡驅(qū)動程序無縫對接的特性，通過操作DirectShow過濾器完成對視頻信號的采集．在可視的情況下進行流產(chǎn)手術(shù)，實現(xiàn)真正的全程可視化人工流產(chǎn)．吸光度是指波長為的光線通過溶液或者某一物質(zhì)前的入射光強度與該光線通過介質(zhì)后的透射光強度比值的對數(shù)．在近紅外光波段，由于近紅外光透過血液的吸光度低于可見光的吸光度，近紅外光通過血液后的透射光強度比可見光大，CMOS攝像頭接收透射光強度大，CMOS攝像頭成像效果較好．為此在血液環(huán)境下進行了近紅外光模擬實驗，來驗證在CMOS攝像頭在近紅外光條件下較可見光條件下，具有更好的分辨能力．

2近紅外光模擬實驗

本實驗設(shè)計的透過血液的近紅外光成像系統(tǒng)示于圖6，主要有可見光、850、940nm主波的LED燈珠、鹵素光源（LS3000）、傳光光纖、支架、黑匣子、CMOS攝像頭、視頻采集盒、窄帶濾色片（10nm）、比色皿．比色皿的光程分別為03、05、1mm．窄帶濾色片（透過率T＞80％）的波長分別為800、850、900、925、975、1000、1025、1050、1075nm．實驗用的血液樣本來源于南方醫(yī)科大學(xué)附屬南方醫(yī)院，采用檸檬酸鈉9NC真空抗凝管采集，采集后12h之內(nèi)測量．在不同光源條件下用CMOS攝像頭透過不同厚度的血液（03、05、10mm）觀察比色皿另一側(cè)不同間隔距離（分別為05、10、15、20、25、30、35、40、45mm）的線條成像效果．選擇光程不同裝滿血液的比色皿，其光程大小表示血液的厚度．整個實驗裝置放在黑匣子里面，以減小實驗過程中自然光對實驗結(jié)果的影響．

3實驗結(jié)果與分析

3．1可見光、近紅外光LED光源的實驗結(jié)果與分析

實驗中，選擇可見光LED，850、940nm主波的近紅外LED直接作為照明光源．CMOS攝像頭透過03、05、10mm厚度的血液，觀察比色皿另一側(cè)不同間隔距離的線條成像效果．從表1、表2、表3可以看出紅外LED發(fā)出的近紅外光可以穿透一定厚度的血液并且使CMOS攝像頭成像效果比可見光LED條件下好．驗證了以上設(shè)計的合理性.CMOS光譜響應(yīng)受Si半導(dǎo)體材料限制，同種Si材料的光譜響應(yīng)基本一致，其光譜響應(yīng)區(qū)間從400～1100nm，峰值響應(yīng)在近紅外附近；在近紅外區(qū)域，隨著波長增大，CMOS傳感器的響應(yīng)度與量子效率都發(fā)生改變，進而影響到CMOS的成像效果［14］；因此如何確定在血液環(huán)境下使CMOS攝像頭成像效果最佳的波長成為關(guān)鍵．

3．2不同波長近紅外光的實驗效果與分析

在血液環(huán)境下，為了進一步確定可以使CMOS攝像頭成像效果最佳的波長，進行了不同波長的近紅外光成像實驗．由于近紅外LED燈珠各個波段波長不好控制，用紅外光源、濾色片以及傳光束代替近紅外LED進行原理性驗證．下面以近紅外穿透03mm厚度血液為例，進行原理性的實驗驗證，不會對理論實驗結(jié)果造成偏差．實驗中，選擇鎢鹵燈光源（波長360～2000nm），10nm窄帶濾色片（波長分別為800、850、900、925、975、1000、1025、1050、1075nm）組成的單一波長的近紅外光，作為照明光源，用傳光束進行照明．進而觀察裝滿血液的光程為03mm的比色皿另一側(cè)不同間隔距離的線條成像效果．從表4可以看出照明光源采用波長為900nm附近的近紅外光，可以使CMOS攝像頭在有血液的情況下成像效果最佳．進一步確定了在血液環(huán)境下使CMOS攝像頭成像效果最佳的近紅外波長．

4結(jié)論

篇3

微信是騰訊公司推出的一款語音對講建有社交功能的APP，用戶間能夠通過語音留言進行交流，還可以通過朋友圈實現(xiàn)互相了解近況，十分受用戶的追捧。微信公眾平臺是騰訊公司在微信的基礎(chǔ)上新增的功能模塊。微信公眾平臺分為服務(wù)號和訂閱號兩種類型，任何組織或個人都可以通過注冊擁有一個微信公眾平臺。訂閱號每天可以給關(guān)注用戶群發(fā)1次圖文、圖片、文字、語音等類型的消息，因此具有一定的媒體屬性。為區(qū)分傳統(tǒng)媒體，微信公眾平臺被冠以新媒體的稱號。微信公眾平臺提供了一種基于HTTP協(xié)議和XML標準的請求和響應(yīng)機制。該機制的工作過程如下：微信服務(wù)器可以將用戶發(fā)給微信公眾平臺的各種消息以XML的形式發(fā)送給第三方Web服務(wù)器并等待響應(yīng)，第三方Web服務(wù)器處理完畢后，3秒內(nèi)可將處理結(jié)果以XML形式發(fā)送給微信服務(wù)器，微信服務(wù)器接收響應(yīng)信息解析并把結(jié)果發(fā)送給請求用戶。任何第三方都可以通過該機制，在騰訊提供的技術(shù)標準，開發(fā)出了基于微信公眾平臺的Web應(yīng)用。

2在線點餐系統(tǒng)的前世今生

在線點餐系統(tǒng)是指用戶可以通過線上點餐、下單、支付，系統(tǒng)將訂單下發(fā)到指微信公眾平臺點餐系統(tǒng)設(shè)計與研究張翼黑龍江東方學(xué)院150060定商戶，商戶收到訂單后，準備菜品，組織配貨并送貨上門的O2O系統(tǒng)。這類系統(tǒng)有著廣泛的市場前景，2013年全國餐飲收入25392億元，以1%為在線點餐傭金計算,在線點餐服務(wù)的傭金市場就將近254億元,再加上廣告費等各類其他形式的收入,在線點餐系統(tǒng)的潛在市場將至少達到256億元。廣闊的市場前景，使得這種商業(yè)模式受到很多創(chuàng)業(yè)者的青睞。目前，國內(nèi)知名的點餐平臺有：餓了么、點餐網(wǎng)、超級小二等。這些在線點餐系統(tǒng)已經(jīng)初具規(guī)模，但是仍然沒有做到全面覆蓋，服務(wù)上也有需要進一步改進的地方，因此，基于微信公眾平臺的在線點餐系統(tǒng)仍然有很大的發(fā)展空間。

3利用微信公眾平臺實現(xiàn)在線點餐系統(tǒng)的前期規(guī)劃

3.1基于微信公眾平臺的點餐系統(tǒng)，共有如下幾個模塊

微信公眾平臺后臺模塊：該模塊負責(zé)處理用戶發(fā)給公眾平臺的信息請求并做出響應(yīng)，例如，用戶發(fā)來菜品的名稱，公眾平臺自動回復(fù)響應(yīng)的菜品價格、簡介、圖片等信息，根據(jù)用戶的消費習(xí)慣，進行推薦等功能。微信用戶模塊：該模塊可以為微信用戶提供菜品詳細介紹并提供訂餐及支付功能，評價功能，分享頁面，美食收藏等功能。商家模塊：該模塊用于商家對自身信息和菜品、打折信息、配餐時間、送餐時間等信息進行管理，同時訂單到達，送餐流程管理，第二天預(yù)算訂單數(shù)等功能。管理員模塊：該模塊對系統(tǒng)的運行進行全面管理和維護，具有商家結(jié)算功能，廣告管理功能，報表功能，數(shù)據(jù)挖掘功能和菜品推薦管理功能，

3.2系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境及平臺選擇

本系統(tǒng)可以采用Framework4.5作為開發(fā)環(huán)境，SQLServer2008作為數(shù)據(jù)庫，云服務(wù)器作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲載體。系統(tǒng)使用MVC開發(fā)架構(gòu)開發(fā)，將HTML5和CSS3作為網(wǎng)站的前端語言，需具備良好的交互性和用戶體驗?？紤]到將來系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基數(shù)可能會分龐大，所以在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計上要充分應(yīng)用關(guān)系代數(shù)理論，設(shè)計符合第三范式的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。對于查詢請求比較多的數(shù)據(jù)要可以采用反第三范式的結(jié)構(gòu)存儲，來提高查詢性能。在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，要遵循系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)庫訪問和用戶界面三層分開的原則，這樣可以大大提高系統(tǒng)的擴展性和易于維護性。

3.3基于微信公眾平臺的點餐應(yīng)用實現(xiàn)方法

因為用戶與微信公眾品臺的交互通常是使用文本的方式，所以在系統(tǒng)開發(fā)前應(yīng)該設(shè)計一套簡單并容易記憶的指令集。當(dāng)用戶發(fā)送這些命令到微信公眾平臺時，微信服務(wù)器會將這些命令轉(zhuǎn)發(fā)到Web服務(wù)器，Web服務(wù)器對于這些命令做好解析并處理，然后，將結(jié)果以文本消息或者圖文的形式返回給微信服務(wù)器，微信服務(wù)器會將公眾平臺的響應(yīng)下發(fā)到相應(yīng)用戶，并最終在用戶的微信上呈現(xiàn)。

4初具規(guī)模后的長遠發(fā)展

因為微信公眾平臺主動向用戶推送消息的能力較弱，缺乏用戶間的互動功能，所以當(dāng)系統(tǒng)積累了一定的用戶群體之后，可以針對用戶終端的硬件平臺，開發(fā)基于Android和IOS平臺App進一步提高服務(wù)的質(zhì)量，增加用戶的粘度。App與微信公眾平臺Web服務(wù)器程序共享一個數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)微信數(shù)據(jù)和App數(shù)據(jù)打通。利用App可以更加方便的推送美食信息，優(yōu)惠信息等內(nèi)容，增加系統(tǒng)的贏利點。

5結(jié)束語

篇4

電負載系統(tǒng)的主要由控制系統(tǒng)和蒸發(fā)耗能系統(tǒng)組成。系統(tǒng)的控制電源為直流28V，負載消耗為三相115V/400Hz?？刂葡到y(tǒng)自動采集負載的電流、電壓和消耗功率，并且按照預(yù)先設(shè)定好的加載程序進行自動加載，能夠?qū)崿F(xiàn)自動和手動加載的切換，并且具備緊急情況下自動切除負載和應(yīng)急排放熱水的功能。電負載系統(tǒng)工作原理是控制系統(tǒng)通過上位機實時采集飛機電源系統(tǒng)的剩余功率，并且向上位機發(fā)出指令，蒸發(fā)耗能系統(tǒng)消耗飛機電源系統(tǒng)的剩余功率，將電能轉(zhuǎn)換成為熱能，消耗飛機電源系統(tǒng)和飛機APU系統(tǒng)，達到驗證其性能的目的。

1.1控制子系統(tǒng)

控制子系統(tǒng)由直流28V供電，主要實現(xiàn)負載加載控制、負載參數(shù)及負載系統(tǒng)參數(shù)采集、冷卻系統(tǒng)控制、應(yīng)急情況控制以及自檢功能?？刂谱酉到y(tǒng)主要由相關(guān)的接觸器、繼電器、濾波器以及控制計算機等組成，這些控制器件統(tǒng)一安裝在飛機客艙的控制柜內(nèi)，控制計算機作為中心控制單元，負責(zé)采集壓力、溫度、電流、電壓、流量等各個傳感器的實時數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析處理，判斷整個系統(tǒng)的實時狀態(tài)，接收用戶命令，實現(xiàn)開關(guān)量、模擬量控制等功能。控制子系統(tǒng)具有自動、手動加載控制的功能；具有自檢、告警以及應(yīng)急斷電功能；能夠保證罐中負載消耗平衡，在負載不平衡時，能夠自動切斷負載單元；具有可視化操作界面，實時顯示飛機消耗功率；能夠及時采集壓力、溫度、電流、電壓、液位等，并能及時作出響應(yīng)，改變系統(tǒng)工作狀態(tài)；當(dāng)采集到各個蒸發(fā)罐的液位傳感器低于設(shè)定值時，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，補水泵從補水罐箱對其進行補水，使其達到設(shè)定值；當(dāng)檢測到補水罐的液位低于設(shè)定值時，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，給出報警信號；當(dāng)蒸發(fā)罐和補水罐的液位均低于設(shè)定值時，系統(tǒng)自動斷電；在緊急情況下，該系統(tǒng)能自動放掉熱水。

1.2蒸發(fā)耗能系統(tǒng)

蒸發(fā)耗能系統(tǒng)由補水排水子系統(tǒng)和負載子系統(tǒng)組成。能夠?qū)崿F(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，自動排放高溫水蒸氣。補水排水子系統(tǒng)主要由補水分系統(tǒng)、應(yīng)急排水分系統(tǒng)以及注水、排水分系統(tǒng)等組成。補水分系統(tǒng)由補水罐、補水泵以及液位傳感器等組成。當(dāng)液位傳感器采集到各個蒸發(fā)罐的液位低于設(shè)定值時，則自動啟動補水泵，由補水罐向蒸發(fā)罐組輸水，使其達到設(shè)定的液位值。應(yīng)急排水分系統(tǒng)由應(yīng)急排水泵、單向閥以及單向插板閥等組成，用于在飛機應(yīng)急著陸前，排放掉蒸發(fā)罐內(nèi)的熱水。負載子系統(tǒng)實現(xiàn)電負載的分配和消耗。負載子系統(tǒng)主要由安裝在蒸發(fā)罐里面的60個負載元件組成。每個負載元件的功率1KVA，絕緣層熱穩(wěn)定性不小于300°，絕緣電阻不小于20MΩ，每相電負載最小負載1KVA、共20KVA，均分在三個電加熱器罐里，為保證負載消耗平衡，每次加載最小功率3KVA，總共可以實現(xiàn)60KVA的負載消耗。在出現(xiàn)負載不平衡時，系統(tǒng)具有自動切除功能。

2電負載系統(tǒng)設(shè)計

2.1硬件設(shè)計

電負載系統(tǒng)硬件組成主要由工控機、西門子PLC、傳感器（電壓、電流、液位等）、交流接觸器、斷路器、采集板卡等組成。

2.2軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件由兩部分構(gòu)成，分別是一體化工作站（上位機）程序和可編程控制器（下位機）程序。上位機主要用于監(jiān)控整個系統(tǒng)詳細的工作過程，跟據(jù)預(yù)先設(shè)定好的規(guī)律，執(zhí)行相對應(yīng)的加載規(guī)律，上位機具有友好的工作界面，操作界面，并且能夠?qū)崟r監(jiān)測到加載的負載以及整個系統(tǒng)的運行狀況。下位機程序主要采用的是梯形圖進行編程，主要采集補水罐和蒸發(fā)罐的液位信號，接收上位機指令，實現(xiàn)負載自動加載、補水泵控制和報警斷電等功能。整個系統(tǒng)有條不紊的進行。

3電負載系統(tǒng)實驗

在完成了軟件調(diào)試、控制機柜的接線以及外部線路接線工作以后，對電負載系統(tǒng)進行了地面聯(lián)試實驗，進行了地面長時間加載實驗，首先進行了系統(tǒng)自檢工作，自檢完成后，模擬飛機剩余功率進行自動加載以及卸載規(guī)律設(shè)定，進行了長達4小時的實驗，實驗過程順利，實驗結(jié)果表明：系統(tǒng)能夠按照預(yù)先設(shè)定的模擬飛機的加載、卸載規(guī)律進行工作，并且在水蒸氣狀態(tài)下，蒸發(fā)耗能系統(tǒng)能夠?qū)⒏邷厮魵馀懦觯荒M了飛機上故障情況，該系統(tǒng)能夠緊急卸載以及緊急排水。經(jīng)過一系列的地面聯(lián)試實驗和分析，電負載系統(tǒng)功能完善，長時間工作運行穩(wěn)定可靠，達到了設(shè)計要求。

4結(jié)束語

篇5

1氣象信息共享平臺總體系統(tǒng)設(shè)計方案

氣象信息共享平臺的建設(shè)圍繞兩個目標開展:一是建立數(shù)據(jù)接收的快速通道,提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口,為共享服務(wù)提供高效、規(guī)范的數(shù)據(jù);二是統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理各項功能的操作,提供規(guī)范、友好的操作界面，建立一體化的解決方案。結(jié)合兩個系統(tǒng)設(shè)計目標,共享平臺首先定位為氣象信息共享數(shù)據(jù)的源頭,負責(zé)存儲、管理氣象資料數(shù)據(jù),最大限度的將省、市、縣相關(guān)部門氣象資料存儲在統(tǒng)一的平臺之上,為上層業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù);其次,平臺提供一個可擴展的氣象信息存儲服務(wù)框架,滿足未來氣象業(yè)務(wù)和探測手段不斷發(fā)展、資料種類不斷增加的需要,并提供對已有功能模塊進行擴展、定制的支持。為此,平臺遵循“可靠穩(wěn)定、構(gòu)件封裝,先進成熟,開放擴展,統(tǒng)一規(guī)范,便捷維護”的總體系統(tǒng)設(shè)計原則。整體采用框架系統(tǒng)設(shè)計,各子模塊之間功能獨立,可根據(jù)用戶的需要進行組合,各子模塊之間沒有直接耦合,而是通過數(shù)據(jù)庫之間的聯(lián)系由框架進行組合;同時,框架程序利用構(gòu)件技術(shù),采用面向?qū)ο蠓椒ㄟM行系統(tǒng)設(shè)計。在框架的組織下,平臺的適應(yīng)性、靈活性增強,同時通過復(fù)用、可配置等技術(shù)降低了平臺的開發(fā)和維護風(fēng)險,且具有良好的可擴展性。

2氣象信息共享平臺體系結(jié)構(gòu)

為實現(xiàn)由業(yè)務(wù)資源服務(wù)應(yīng)用的無縫化,氣象信息共享平臺采用如圖1所示的體系結(jié)構(gòu),即從上到下分為應(yīng)用層、服務(wù)層和數(shù)據(jù)層。2.1數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)層是平臺各種數(shù)據(jù)的來源,包括實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、行業(yè)共享庫、實時專用庫和目錄文件。在各類數(shù)據(jù)庫中既存在結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),也存在諸如文檔之類的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的格式均不相同,如按傳統(tǒng)的方法實現(xiàn),工作量大,難以維護。因此平臺構(gòu)建了數(shù)據(jù)訪問邏輯構(gòu)件和業(yè)務(wù)實體構(gòu)件,為各種應(yīng)用提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口,以實現(xiàn)不同來源數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理,做到程序與數(shù)據(jù)源松耦合。2.2服務(wù)層服務(wù)層包含了大量的服務(wù),這些服務(wù)在流程引擎的驅(qū)動下,與業(yè)務(wù)流程綁定,組合成為功能更為強大的組合服務(wù),供不同的業(yè)務(wù)模型調(diào)用,從而滿足用戶的需求;該層服務(wù)采用SCA1.0標準來實現(xiàn),將構(gòu)件庫中的構(gòu)件,裝配成服務(wù)的方式提供給其他構(gòu)件、服務(wù)或者其它系統(tǒng)。該層提取了氣象共享服務(wù)的共性需求,通過數(shù)據(jù)服務(wù)、策略服務(wù)、業(yè)務(wù)服務(wù)、流程服務(wù)和表示服務(wù)為氣象部門內(nèi)部各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)提供支撐。可以看出,平臺通過把與氣象數(shù)據(jù)共享業(yè)務(wù)相關(guān)的功能模塊,以標準化的服務(wù)形式進行封裝,形成一系列網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的服務(wù),然后通過結(jié)合業(yè)務(wù)進行流程編排,即可完成相關(guān)功能的定制。2.3應(yīng)用層應(yīng)用層主要完成平臺搭建并為用戶提供操作界面,平臺運行模式采用基于B/S的方式,根據(jù)業(yè)務(wù)要求,技術(shù)架構(gòu)的選擇需要具備較強的伸縮性、開放性和安全性?？紤]到JAVAEE的特點,平臺應(yīng)用層開發(fā)運行環(huán)境選擇基于JAVAEE的應(yīng)用服務(wù)器中間件平臺。

3氣象信息共享平臺數(shù)據(jù)表系統(tǒng)設(shè)計

省級氣象信息共享平臺管理的氣象數(shù)據(jù)主要包括區(qū)域自動站數(shù)據(jù)、地面氣象觀測站數(shù)據(jù)、探空數(shù)據(jù)、加密觀測數(shù)據(jù)、農(nóng)氣數(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)和衛(wèi)星數(shù)據(jù)。其中:(1)區(qū)域自動站采集的數(shù)據(jù)包括區(qū)站號、日期時間、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、氣溫、濕度和氣壓等,這些數(shù)據(jù)通過GPRS傳輸?shù)轿挥谝苿拥姆?wù)器中,并存入數(shù)據(jù)庫,之后再定時導(dǎo)入到省局的數(shù)據(jù)庫中;(2)地面氣象觀測站所觀測的要素比區(qū)域自動站多,共有53個要素,但包括所有區(qū)域自動站的觀測要素;(3)探空數(shù)據(jù)由探空報和高空報組成,包括PPAA、PPBB、PPCC、PPDD、TTAA、TTBB、TTCC和TTDD;(4)加密觀測數(shù)據(jù)不是按時次每日記錄的數(shù)據(jù),也沒有固定由哪些站點觀測,因此加密觀測數(shù)據(jù)一般由用戶不定時人工上傳,且用戶上傳的加密觀測數(shù)據(jù)為文本格式(非結(jié)構(gòu)化),因此上傳之后平臺需自動將文件中的各數(shù)據(jù)項解析出來,存入數(shù)據(jù)表中;(5)農(nóng)氣數(shù)據(jù)包括農(nóng)氣咨詢中心內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的上報文件;(6)雷達入庫數(shù)據(jù)包括雷達速度強度圖(圖像文件)和雷達基數(shù)據(jù);(7)平臺接收衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(圖像文件),并直接存儲至后臺核心存儲設(shè)備中;衛(wèi)星包括風(fēng)云二號衛(wèi)星云圖和風(fēng)云三號衛(wèi)星數(shù)據(jù),其中入庫數(shù)據(jù)為風(fēng)云二號衛(wèi)星云圖(圖像文件)和風(fēng)云三號衛(wèi)星觀測原始數(shù)據(jù)及圖像文件。為了實現(xiàn)上述氣象數(shù)據(jù)的管理,平臺主要系統(tǒng)設(shè)計以下數(shù)據(jù)表(限于篇幅,此處僅列出表名):等值面配色信息表、等值面表、行政區(qū)劃表、農(nóng)氣AB報表(保存農(nóng)氣報的基本觀測數(shù)據(jù)信息)、農(nóng)氣AB報作物表(保存農(nóng)氣報的作物生長信息)、農(nóng)氣AB報災(zāi)害表(保存農(nóng)氣報的災(zāi)害信息)、負氧離子觀測數(shù)據(jù)表、區(qū)域自動站降水分鐘數(shù)據(jù)表、自動氣象站觀測數(shù)據(jù)表、自動站侯數(shù)據(jù)統(tǒng)計表、自動站旬統(tǒng)計表、自動站日要素統(tǒng)計表、自動站日風(fēng)表、自動站數(shù)據(jù)報監(jiān)控表、自動站月統(tǒng)計數(shù)據(jù)表、micaps結(jié)構(gòu)的探空報數(shù)據(jù)表、探空報基本信息表、等值線圖片信息表、雷達回波圖信息表、衛(wèi)星云圖信息表、土壤水分觀測數(shù)據(jù)表、土壤水分月統(tǒng)計表、臺站基本參數(shù)表、氣象臺站類型表、臺站類型表和能見度觀測數(shù)據(jù)表。

4氣象信息共享平臺功能系統(tǒng)設(shè)計

結(jié)合氣象信息共享的業(yè)務(wù)需求,平臺整體由氣象數(shù)據(jù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)入庫管理、臺站管理和系統(tǒng)管理四大模塊構(gòu)成。其具體功能劃分如圖2所示。

4.1氣象數(shù)據(jù)應(yīng)用模塊該模塊是整個氣象信息共享平臺的核心部分,主要實現(xiàn)自動站數(shù)據(jù)、基本氣象要素、農(nóng)氣數(shù)據(jù)、雷達回波圖、衛(wèi)星云圖數(shù)據(jù)、土壤水分數(shù)據(jù)、人工地面觀測數(shù)據(jù)和探空數(shù)據(jù)的查詢、分析和統(tǒng)計。其核心可歸納為數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、WebGIS展示和數(shù)據(jù)下載。(1)數(shù)據(jù)查詢。數(shù)據(jù)查詢?yōu)閿?shù)據(jù)應(yīng)用的主要方式,包括自動站數(shù)據(jù)、區(qū)域自動站數(shù)據(jù)、土壤濕度觀測數(shù)據(jù)、能見度觀測數(shù)據(jù)和負氧離子觀測數(shù)據(jù)的查詢?？梢愿鶕?jù)選擇的站點、時次、時段、要素(可選多要素),以表格形式顯示查詢結(jié)果;同時實現(xiàn)表格行列可自定義、查詢結(jié)果可打印、查詢結(jié)果可生成TXT文件供用戶下載、查詢結(jié)果可導(dǎo)出為EXCEL文件等功能。(2)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。可統(tǒng)計和查詢?nèi)我鈺r段內(nèi)某要素的平均值、該時段內(nèi)極大值和極小值;統(tǒng)計時支持站點可選、時次可選和要素可選,站點為單站、多站,時次為單一時次、連續(xù)時次;可統(tǒng)計和查詢?nèi)我鈺r段內(nèi)單站氣象要素值,提供曲線圖。(3)WebGIS展示。采用開源WebGIS平臺,在“自動站圖集”的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)基本的地圖操作功能,包括地圖放大、縮小、察看全圖等;實現(xiàn)自動站點空間定位及實時數(shù)據(jù)查詢顯示(氣溫分布圖、降雨分布圖、風(fēng)力分布圖、綜合信息圖、氣象要素按數(shù)值大小繪制全省分布的色塊圖等)。(4)數(shù)據(jù)下載。選擇任意時次/連續(xù)時次、任意站點、任意觀測項目數(shù)據(jù)后,生成文本文件,供用戶下載。

4.2數(shù)據(jù)入庫管理包括入庫參數(shù)配置和日志管理兩個子模塊,實現(xiàn)本應(yīng)用數(shù)據(jù)庫與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的表、字段對應(yīng)信息的配置,以及相關(guān)數(shù)據(jù)操作的日志管理功能。

4.3臺站管理實現(xiàn)臺站類型管理和臺站基本信息管理。

4.4系統(tǒng)管理實現(xiàn)平臺內(nèi)的用戶管理、用戶類型管理,組織結(jié)構(gòu)管理,權(quán)限管理和日志管理等工作;該模塊具有自主功能,能根據(jù)增加的欄目或功能將管理內(nèi)容自動添加到管理系統(tǒng)中;能夠?qū)崿F(xiàn)所有欄目和功能的權(quán)限指定,具有自動和自主增加權(quán)限功能;能夠?qū)γ款悮庀髷?shù)據(jù)的每個要素或字段指定瀏覽/下載/修改/添加/刪除等控制權(quán)限;能夠進行用戶級別設(shè)置,可自定義不同級別,每個級別能劃分不同權(quán)限;能夠?qū)Σ煌脩舾鶕?jù)需要進行不同級別指定,能對同一用戶同時指定不同級別,能對用戶單獨添加某種權(quán)限;能夠?qū)γ總€管理模塊根據(jù)不同內(nèi)容進行詳細指定,如日志管理可劃分為系統(tǒng)日志、用戶日志、管理日志、數(shù)據(jù)日志和權(quán)限日志等。

5結(jié)語

篇6

變頻調(diào)速技術(shù)有機的結(jié)合了其他技術(shù)和設(shè)備的優(yōu)點，在調(diào)速系統(tǒng)中具有無可比擬的競爭優(yōu)勢，同其他調(diào)速方式相比，變頻器不僅體積相對較小，具有較高的精度和較輕的質(zhì)量，還采用了一系列的先進工藝，具有多樣的應(yīng)用功能，另外，變頻器操作簡單易行，具有較高的可行性，在一定意義上為其廣泛應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。所以，近年來，變頻器在工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。除此以外，變頻器具有較低的成本，在調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用也將產(chǎn)生更加積極的意義。變頻器調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用一方面能夠通過降低能源消耗，有效的節(jié)約機械設(shè)備的運行成本，另一方面也能創(chuàng)造更好的節(jié)能效果。具體而言，風(fēng)機變頻調(diào)速具有以下突出作用：首先，變頻調(diào)速能夠促進沖擊電流的減小，進而有效的防止電機啟停時由電流沖擊造成的一系列不良影響。其次，變頻調(diào)速輸入端子有正負之分，大大的減少了由交替切換造成的故障問題，減輕了相關(guān)工作人員的工作負擔(dān)。第三，風(fēng)機以及電機等設(shè)備采用變頻調(diào)節(jié)時，可以根據(jù)負荷率的實際情況及時靈活的調(diào)整自身的轉(zhuǎn)速，大大的減少了相關(guān)設(shè)備的磨損，延長了維護周期和設(shè)備的使用年限，有利于保障生產(chǎn)的持續(xù)、正常運行，節(jié)約了維護、檢修的費用。

2基于PLC的變頻器調(diào)速系統(tǒng)總體設(shè)計

2．1系統(tǒng)技術(shù)要求

首先，基于PLC的變頻器節(jié)能自動通風(fēng)系統(tǒng)中，通風(fēng)機能夠開展軟啟動，靈活地切換運行方式，通風(fēng)機的運行狀態(tài)可以在工頻以及變頻之間進行調(diào)整。其次，運行狀態(tài)為變頻的通風(fēng)機能夠以管網(wǎng)阻力的具體實際情況為依據(jù)對自身的轉(zhuǎn)速進行自動化的調(diào)節(jié)，使風(fēng)機的風(fēng)量始終能夠滿足實際的需求，另外，還能夠以有害氣體的濃度為依據(jù)對通風(fēng)機的轉(zhuǎn)速進行自動化的調(diào)整，減少或者杜絕了有害氣體濃度過高造成的影響。發(fā)生異常情況時，變頻器調(diào)速系統(tǒng)能夠及時的進行報警，并采取行之有效的處理措施，對風(fēng)機的狀態(tài)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。最后，綜合應(yīng)用上位機控制軟件以及PLC進行監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，能夠以在線控制的方式對通風(fēng)機的局部運行情況進行監(jiān)視、控制以及管理，并以有關(guān)的參量為依據(jù)開展實時性的監(jiān)控。

2．2系統(tǒng)整體設(shè)計方案

基于PLC的變頻器調(diào)速系統(tǒng)是以PLC為主控單元，以變頻通風(fēng)機為被控元件，以有害氣體濃度為主控參數(shù)的，以模糊控制為具體的控制算法。PLC能夠運用傳感器及時的在內(nèi)存中錄入有害氣體的濃度，通過模糊控制對變頻器的輸出進行調(diào)節(jié)，以此對風(fēng)機的轉(zhuǎn)速進行全面的控制，實現(xiàn)清新空氣、環(huán)保節(jié)能的效果。一般情況下，通風(fēng)系統(tǒng)包含了觸摸屏、氣體傳感器、PLC、變頻器以及通風(fēng)機等基本的設(shè)施設(shè)備和技術(shù)，其工作方式具有自動、手動以及工頻三種，其中，手動調(diào)頻方式為開環(huán)控制系統(tǒng)，自動調(diào)頻方式為閉環(huán)控制系統(tǒng)。在發(fā)生故障等異常情況時，工作方式能夠進行自動化的調(diào)節(jié)，有利于維護生產(chǎn)運行的穩(wěn)定性以及安全性。

2．3系統(tǒng)硬件選擇

系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)過驗證具有一定的可行性后，設(shè)計意圖的實現(xiàn)必須依靠硬件的有力支撐，所以，硬件的選擇相當(dāng)關(guān)鍵。首先，PLC型號的選擇要充分的考慮系統(tǒng)的實際需要，特別是要充分的考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及控制的精度。另外，PLC還要具備較快的執(zhí)行速度和較為齊全的通訊功能，只有這樣，才能切實的滿足工廠自動化的需求，全面的提高系統(tǒng)的控制能力以及靈活性，保障指令具有較快的執(zhí)行速度。其次，在選擇變頻器時，要綜合全面的考慮變頻器的性能、功能、運行狀況以及參數(shù)設(shè)定，為系統(tǒng)提供更加豐富的應(yīng)用功能，切實的提高控制力度和速度，實現(xiàn)對電路、電壓以及相關(guān)設(shè)備的保護，有效的規(guī)避故障問題。在選用通風(fēng)機時，要考慮其具體的配置和運行狀況，盡量的選擇具有較高強度、較輕重量以及較好的通風(fēng)機。在選擇觸摸屏?xí)r，要重點考慮觸摸屏的顯示和保密功能、參數(shù)的修改以及設(shè)置功能，要優(yōu)先選用具有較快的觸鍵反應(yīng)、較豐富的系統(tǒng)和用戶畫面的觸摸屏，另外，要能夠?qū)ψ冾l器的工作狀態(tài)進行實時的監(jiān)控和控制。最后，由于系統(tǒng)監(jiān)測精度同有害氣體濃度息息相關(guān)、密不可分，所以，氣敏傳感器的選用相當(dāng)關(guān)鍵。在選用氣敏傳感器時，要充分考慮工藝、材料以及敏感性，能夠?qū)τ嘘P(guān)場所和設(shè)備的氣體檢驗提供報警、提醒等功能。

3基于PLC的變頻器調(diào)速系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量的高低同硬件以及軟件的組合有著緊密的聯(lián)系，所以，系統(tǒng)軟件設(shè)計也是一個不容忽視的環(huán)節(jié)。1）通信程序設(shè)計原則。通信系統(tǒng)作為通風(fēng)系統(tǒng)中不可或缺的構(gòu)成，對系統(tǒng)的整體性能有著深刻的影響。通信系統(tǒng)不僅可以以其良好的可靠性、穩(wěn)定性以及較大的容量服務(wù)于通風(fēng)系統(tǒng)，還能在故障發(fā)生時提供一定的解決措施，有利于維護系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行。一般情況下，通信設(shè)計的原則包含開放性、標準性、可行性以及經(jīng)濟性等，本文在此就不進行深入的研究了。2）系統(tǒng)主程序設(shè)計。系統(tǒng)控制程序主要包含五個部分。其中，主控制程序主要是對工頻、手動以及自動等運行方式進行控制，調(diào)用程序以及設(shè)置時間，當(dāng)有害氣體濃度超過一定的范圍時及時的進行報警，當(dāng)發(fā)生異常情況或者有關(guān)的設(shè)備發(fā)生故障時，進行報警并提供相應(yīng)的解決措施，能夠充分的保障系統(tǒng)的正常運行。子程序0可以初始化有關(guān)的參數(shù)，執(zhí)行完控制程序后，當(dāng)風(fēng)機運行是以自動變頻的方式時，子程序0就會得到應(yīng)用。當(dāng)有害氣體濃度極限值超出了有關(guān)的范圍時，在子程序調(diào)用前，還應(yīng)對拓展模塊的存在性進行仔細的檢驗，對電源的實際狀況進行檢查，一旦發(fā)生異常情況時，就要及時的關(guān)閉主程序；當(dāng)一切正常后接下來就調(diào)用子程序2，子程序2的主要功能在于對有害氣體的濃度進行采集，并計算有關(guān)數(shù)值的平均值。當(dāng)有害氣體濃度值超過一定范圍時，中斷程序就要進行斷電標志的設(shè)置，否則，就進行寄存器的錄入，將電壓值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，并通過模擬控制器對通風(fēng)機變頻方式進行調(diào)節(jié)。在主程序中，中斷程序的執(zhí)行次數(shù)是以設(shè)置的中斷控制時間為依據(jù)的。

4結(jié)語

篇7

CPAC和其中一個客戶端構(gòu)成的銀行自動化存取控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。控制系統(tǒng)由上位機和下位機兩部分組成。上位機是計算機系統(tǒng)，包含控制中心計算機、客服端計算機及打印機、磁卡閱讀器與密碼鍵盤等配套設(shè)備；下位機是CPAC、端子板及存取機械手與取箱口所用的6個伺服電機及驅(qū)動器。由于CPAC只能控制8個伺服電機，控制存取機械手與取箱口1已經(jīng)占用了6個接口，而一個取箱口遠遠不能滿足客戶的需求。當(dāng)取箱口數(shù)量超過一個后，用PLC控制其余出箱口，PLC與CPAC之間通過RS485總線通訊，由CPAC作為主控制器協(xié)調(diào)PLC實現(xiàn)存取保管箱操作。整個系統(tǒng)工作在由交換機組建的星形局域網(wǎng)中，各部分之間基于TCP／IP協(xié)議進行通訊。

2控制系統(tǒng)設(shè)計

2.1控制過程安全機制

2.1.1限位

為避免因軟件錯誤或硬件故障導(dǎo)致的執(zhí)行機構(gòu)上的運行失控，保護硬件設(shè)備與操作人員的安全，在存取機械手與取箱口的每個控制軸上除了在導(dǎo)軌的兩端安裝有硬件限位塊外，還必須使用限位開關(guān)來限制各軸的運動范圍。軟限位與硬限位配合使用，可以有效地防止運動部件跑出導(dǎo)軌。

2.1.2報警

當(dāng)檢測到驅(qū)動器報警信號以后，CPAC將關(guān)閉該軸的伺服使能，急停該軸的伺服電機，同時該軸報警觸發(fā)標志位置。程序中檢測到報警觸發(fā)標志位以后，將故障狀態(tài)報告控制中心，同時點亮報警燈并開啟蜂鳴器，等待人工處理。

2.2運行速度的規(guī)劃

在本控制系統(tǒng)中，CPAC工作采用點位運動模式。在運動控制中，梯形速度曲線以耗能低、速度快、容易實現(xiàn)等優(yōu)點成為常用的速度控制曲線。其速度與加速度的變化曲線如圖3所示。然而由于梯形速度曲線采用線性加速方式，其對應(yīng)的加速度曲線不連續(xù)，因此存在柔性沖擊，導(dǎo)致執(zhí)行機構(gòu)在運動過程中的平穩(wěn)性能差。為了既獲得平滑的加速度，又不失去梯形速度曲線的優(yōu)勢，將梯形速度曲線加以改進得到S型速度曲線。S型速度曲線的運動過程由加加速段、勻加速段、減加速段、勻速段、加減速段、勻減速段、減減速段組成。本控制系統(tǒng)采用該速度曲線作為存取機械手各軸的速度控制曲線，避免了柔性沖擊因素。S型速度曲線由CPAC通過設(shè)置各軸運動參數(shù)中的平滑時間來實現(xiàn)。

2.3控制系統(tǒng)作業(yè)方式

在銀行保管箱自動存取系統(tǒng)中，存取機械手執(zhí)行任務(wù)時可以選擇單一作業(yè)方式或復(fù)合作業(yè)方式。單一作業(yè)方式是：存取機械手從原點位置出發(fā)運行到任務(wù)指定的保管箱位置，將保管箱取出并送到取箱口，客戶操作完成后從取箱口處把保管箱送回箱架，然后返回原點位置。復(fù)合作業(yè)方式是：存取機械手接收到一批存／取保管箱任務(wù)后，從原點位置出發(fā)運行到第一個任務(wù)指定的保管箱位置，將保管箱取出并送到取箱口，客戶操作完成后從取箱口處把保管箱送回箱架，之后存取機械手不返回原點，而是直接執(zhí)行下一個任務(wù)，不斷循環(huán)直到完成所有任務(wù)。

2.4CPAC運動控制

CPAC的運動控制部分是整個軟件系統(tǒng)設(shè)計的核心部分。CPAC運動控制軟件主要由系統(tǒng)初始化模塊、用戶界面模塊、運動控制模塊、數(shù)據(jù)讀寫模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊組成。運動控制程序首先調(diào)用系統(tǒng)初始化模塊，然后檢查有無故障，如果系統(tǒng)運行正常，則通過網(wǎng)絡(luò)連接控制中心，查詢CPAC的控制方式，如果為手動模式，則進入手動模式運動控制子程序，否則進入自動模式運動控制子程序。用戶界面模塊為客戶提供登錄界面、圖形化的存／取保管箱命令，并顯示系統(tǒng)執(zhí)行結(jié)果。運動控制模塊通過在OtoStudio軟件中調(diào)用CPAC運動控制庫GUC－X00－TPX．lib中的運動控制函數(shù)執(zhí)行以下功能：設(shè)置伺服電機的速度、加速度、移動距離（脈沖數(shù)）；讀取光電開關(guān)對應(yīng)的數(shù)字輸入口獲取光電開關(guān)的觸發(fā)狀態(tài)；往數(shù)字輸出口寫“1”、“0”來打開、關(guān)閉電磁開關(guān)。通過控制存取機械手、取箱口的執(zhí)行機構(gòu)、拉板以及拉勾的動作，實現(xiàn)保管箱的自動存取操作。數(shù)據(jù)讀寫模塊通過RS485總線控制激光條形碼閱讀器，讀取條形碼掃描結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)通信模塊使CPAC通過以太連接控制中心，接收控制中心的命令與保管箱在箱架中的位置數(shù)據(jù)，并返回運行結(jié)果與報警信息。

3結(jié)束語

篇8

關(guān)鍵詞：串行通信無線通信機器人

足球機器人是一個極富挑戰(zhàn)性的高技術(shù)密集密集型項目，融小車機械、機器人學(xué)、機電一體化、單片機、數(shù)據(jù)融合、精密儀器、實時數(shù)字信號處理、圖像處理與圖像識別、知識工程與專家系統(tǒng)、決策、軌跡規(guī)劃、自組織與自學(xué)習(xí)理論、多智能體協(xié)調(diào)以及無線通信等理論和技術(shù)于一體，既是一個典型的智能機器人系統(tǒng)，又為研究發(fā)展多智能體系統(tǒng)、多機器人之間的合作與對抗提供了生動的研究模型。它通過提供一個標準任務(wù)，使研究人員利用各種技術(shù)獲得更好的解決方案，從而有效促進各個領(lǐng)域的發(fā)展。其聽理論與技術(shù)可應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、自動化流水線、救援、教育等實踐領(lǐng)域，從而有效推動國家科技經(jīng)濟等方面的發(fā)展。機器人足球從一個側(cè)面反映了一個國家信息與自動化領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高技術(shù)發(fā)展水平。

目前，國際上有機器人足球比賽分為兩大系列——FIRA和Robocup。本文所要論述的系統(tǒng)所應(yīng)用的F-180小型足球機器人比賽就是RoboCup系列中應(yīng)用較廣泛的一種。

F-180小型足球機器人足球比賽的示意圖如圖1所示，比賽雙方各有5名機器人小車在場上。足球機器人系統(tǒng)在硬件設(shè)備方面包括機器人小車、攝像裝置、計算機主機和無線發(fā)射裝置；從功能上分，它包括機器人小車、視覺、決策和無線通信四個子系統(tǒng)。

其中無線通信系統(tǒng)是銜接主機和底層機器人不可缺少的一環(huán)，它必須保證從主機端到機器人底層之間的數(shù)據(jù)傳送是可靠的，從而使得機器人比較能夠順利流暢進行。由于比賽雙方都有多個機器人同時在場地上跑動，要求無線通信有一定的抗干擾性。無線通信系統(tǒng)的性能相當(dāng)程度上直接影響著機器人的場上表現(xiàn)。

1系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)

比賽中從攝像頭來的視頻信號經(jīng)過計算機處理之后得到控制小車用的數(shù)據(jù)信息，而無線通信系統(tǒng)的就是將這些數(shù)據(jù)信息及時準確地送達場上的每一個機器人小車，系統(tǒng)采用廣播方式，各機器人根據(jù)特定標志識別發(fā)給自己的有用數(shù)據(jù)，從而進行決策與行動。整個系統(tǒng)的框圖如圖2所示。

1.1發(fā)送端的硬件設(shè)計

發(fā)送端主要用PIC16F877單片機實現(xiàn)編碼和對發(fā)射機的控制，計算機通過串行口發(fā)送數(shù)據(jù)，經(jīng)過PIC16F877編碼后再通過PTR3000無線通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

所采用的PIC16F877單處機是MICROCHIP公司推出的8位單片機。采用RISC指令系統(tǒng)和哈佛總線結(jié)構(gòu)，最高運行的時鐘頻率可達20MHz，因而指令運行速度快。它有很寬的工作電壓范圍，可直接與3.3V的PTR3000無線通信模塊配合使用。

TR3000無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊是一種半雙工收發(fā)器，采用NORDIC公司的nrf903無線收發(fā)芯片，工作頻率采用國際通用的數(shù)傳頻段ISM，頻段915MHz，工作頻率可以在902MHz～928MHz可變。采用GMSK調(diào)制，抗干擾能力強，特別適合工業(yè)控制。靈敏度高，達到-100dBm，最大發(fā)射功率+10dBm，工作電壓為2.7V～3.3V。它最多有169個頻道，可滿足需要多頻道的場合，最高數(shù)據(jù)速率可達76.8kbps。因而完全可以滿足小型組機器人通信的數(shù)傳速率與距離的需要。

本系統(tǒng)中PIC16F877就是采用20MHz的時鐘信號，能夠滿足即時收發(fā)數(shù)據(jù)以及編碼的需要。整個系統(tǒng)中包含兩種電源，無線通信模塊的電源為3.3V，而MAX232又需要+5電源。信號線的連接也要考慮兩種電平的匹配問題，在必要的地方要加上電平轉(zhuǎn)換電路。

首先單片機要接收來自計算機端的數(shù)據(jù)，計算機串口輸出的信號經(jīng)過MAX232由232電平轉(zhuǎn)換為TTL電平。但是由于單片機采用3.3V電平，因而MAX232輸出的信號需經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換才能輸入單片機，電平轉(zhuǎn)換可以采用TI公司提供的典型電平匹配電路（見圖3），也可采用74LVCXX系列邏輯門來轉(zhuǎn)換。

由于PIC16F877只有一個異步串行口，因而要通過16C550通用同步異步收發(fā)器（USART）芯片來擴展一個異步串行口。這樣就可以保證從計算機串口輸出的數(shù)據(jù)與無線通信的數(shù)據(jù)速率不同，從而使原始數(shù)據(jù)經(jīng)過通信編碼及打包數(shù)據(jù)量增加之后也能及時傳送，并且在必要時也能將接收數(shù)據(jù)送回計算機端，實現(xiàn)半雙工通道。系統(tǒng)的電路圖如圖4。從圖4可以看出PIC單片機采用并口對16C550進行初始化配置。由于16C550共有10個寄存器，且占用了8個地址，因而PIC單片機用RA0、RA1、RA2三個通用I/O口做地址線選擇16C550的各個寄存器。單片機可以不斷通過RB1、RB2引腳檢測TXRDY、RXRDY信號獲知ST16C550是否接收到數(shù)據(jù)，還是已經(jīng)發(fā)送了數(shù)據(jù)。還可以通過把16C550設(shè)置成中斷方式使每接收到一個字節(jié)數(shù)據(jù)便產(chǎn)生一次中斷使INT信號有效，單片機進入中斷處理程序，從而使單片機的執(zhí)行效率更高。

單片機通過自帶的異步串行口輸出數(shù)據(jù)到PTR3000通信模塊。由于nrf903芯片接收和發(fā)送數(shù)據(jù)共用一個引腳，因而需要其他電路來解復(fù)用。最簡單的方法就是在單片機的TX引腳先接一個10kΩ的隔離電阻，再與RX和PTR3000的DATA引腳相連。但是這種方法有兩個缺點，它會造成發(fā)送的數(shù)據(jù)串入到單片機的接收引腳中，另外發(fā)送信號的驅(qū)動能力受到了極大的限制。因此，本系統(tǒng)采用了74HC244三態(tài)緩沖器作為隔離（見圖4中虛線框內(nèi)所示），并且通過單片機的RB4控制收發(fā)狀態(tài)，因而在半雙工方式下發(fā)送信號與接收信號可以互不干擾地傳送。

對于通信模塊工作狀態(tài)的控制主要包含表1所列的這幾個信號，通過單片機的普通I/O口即可控制。

表1PTR3000工作工作模式配置表

PTR3000工作模式STBYPWR-DWNTXENCS

正常工作:接收0000

正常工作:發(fā)射0010

掉電模式01XX

待機模式10XX

1.2發(fā)送端的軟件設(shè)計

當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位時，單片機首先要對PTR3000無線通信模塊和16C550的寄存器進行編程初始化。PTR3000的初始化編程是通過同步串行信號進行的，總共有三個信號CFG_CLK、CS和CFG_DATA，分別連接到單片機RC3、RB7、RC5引腳。PIC16F877單片機本身就有同步串行口功能模塊，但是由于PTR3000的同步串行數(shù)據(jù)位為14位，并非整數(shù)字節(jié)，而且14位數(shù)據(jù)必須一次初始化完成，因此實際通過普通的I/O口編程來實現(xiàn)這14位的同步串行信號更方便一些。在整個初始化期間CS信號必須一直為高電平。這14位初始化字的定義見表2。在初始化同步串行信號輸出時最高有效位在先。在對PTR3000編程前先其狀態(tài)為接收狀態(tài)以免在其他頻率造成無線干擾，編程完成后就可以將狀態(tài)改為發(fā)射狀態(tài)了。

表2PTR3000初始化控制字各位定義

Bit參數(shù)名稱符號參數(shù)

位數(shù)

0～1頻段FB必須為了10(表示為選擇頻段915±13MHz)2

2～9頻點CHf=902.1696+CH·0.1536(MHz)

10～11輸出功率POUT發(fā)射功率≈-8dBm+6dBm·POUT2

12～13時鐘分頻輸出Fup"00"=>Fup=fxtal

"01"=>Fup=fxtal/2

"10"=>Fup=fxtal/4

"11"=>Fup=fxtal/82

接下來對16C550的初始化設(shè)置。由于PIC16F877自身的并行口對16C550進行初始化編程設(shè)置各個寄存器，需要注意的只是在輸出每一個字節(jié)之前先要通過RA0～RA2輸出相應(yīng)字節(jié)的地址信號。在初始化設(shè)置時將16C550的波特率設(shè)置低于76.8kbps，以保證接收的數(shù)據(jù)能夠通過PTR3000即時發(fā)送。

1.3接收端的硬件設(shè)計

接收端裝在每個機器人小車上，由于機器人小車的控制采用DSP控制器TMS320LF2407，因而在接收端PTR3000無線通信模塊就采用TMS320LF2407來控制。通過PTR3000接收的數(shù)據(jù)直接輸入DSP，由DSP進行解碼，從而做出決策和發(fā)出控制信號。因而無線通信系統(tǒng)的接收端電路相對發(fā)送端要簡單得多，只需用TMS320LF2407代替發(fā)送電路中的單片機與PTR3000模塊相連接即可。PTR3000的初始化編程也就由2407的普通I/O口來實現(xiàn)，只不過在初始化編程之后依舊保持PTR3000處在接收狀態(tài)。

2協(xié)議的設(shè)計

2.1物理層的編碼設(shè)計

物理層的編碼設(shè)計要根據(jù)所采用的物理器件和物理信道的特性來決定。本系統(tǒng)采用PTR3000無線通信模塊在接收模塊中為了獲得0直流電平就需要在所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中邏輯“0”和邏輯“1”的數(shù)量相等。只有滿足上述條件接收部分才會獲得很高的接收正確率。長時間空閑也會導(dǎo)致接收部分的0直流電平漂移，因為長時間的空閑實際上一直發(fā)送的是邏輯“1”。

由于PTR3000的這些特性，很自然就想到采用曼徹斯特編碼（Manchester）（也稱為數(shù)字雙向碼（DigitalBiphase）或分相碼（Biphase,Split-phase）。它采用一個周期的方波表示“1”，而且它的反向波形表示“0”。由于方波的正負周期各占一半，因而信號中不存在直流分量。在異步串行通信中有一個起始位“0”，因此將停止位“1”長度也設(shè)為一位，這樣在一個字節(jié)共10位信號中也就不存在直流分量了。只是加了曼徹斯特編碼之后原來一個字節(jié)的數(shù)據(jù)現(xiàn)在要兩個字節(jié)才能傳送。

圖4

有一些數(shù)字節(jié)，不會在進行曼徹斯特編碼之后的數(shù)據(jù)串口出現(xiàn)，但是在一個字節(jié)中也具有0直流分量的特性，也有很高的接收正確率。這類數(shù)據(jù)字節(jié)如：0xF0、0x0F、0xCC、0x33等。從碼型看來其中0xF0碼型定時性能是最好的（其碼型見圖5），它很容易使異步接收器達到同步并且不會發(fā)生錯誤。由于0xF0的這種特性就可以用它做同步碼元，在空閑的時間內(nèi)通信系統(tǒng)就通過一直發(fā)送同步碼元，使接收端保持同步，而且也可以保持接收模塊的0直流電平狀態(tài)。

2.2糾錯編碼設(shè)計

為了在有一定外界干擾的情況下，保證主要與機器人之間的無線通信依然穩(wěn)定可靠，必須采取一定的抗干擾措施，這可以采用糾錯編碼來實現(xiàn)?？梢赃x擇糾錯編碼方案有（14，8）分組碼、（7，4）分組碼和循環(huán)碼，需要使用兩字節(jié)的長度發(fā)送一字節(jié)的有效信息；（5，2）分組碼和循環(huán)碼，交錯碼、（21，8）分組碼和縮短循環(huán)碼、（21，9）BCH碼、（21，12）BCH碼，需要使用三字節(jié)的長度發(fā)送一字節(jié)的有效信息。

系統(tǒng)中使用了（7，4）分組碼，并在實際中取得了較好的效果。它的構(gòu)成方式如下：

假定不做任何處理的原碼格式為：

其高四位的監(jiān)督碼為：

A2A1A0

其低四位的監(jiān)督碼為：

B2B1B0

則編碼后成為兩個byte長度：

1X7X6X5X4A2A1A0

0X3X2X1X0B2B1B0

其中每個字節(jié)的最高位作為標志位，用于表示高四位和低四位，高四位用“1”做標志，低四位用“0”做標志。接收端通過檢測標志進行重組和解碼。對于譯碼基本方法有維特比譯碼和使用監(jiān)督矩陣譯碼，可根據(jù)具體的編碼方案靈活選用。

2.3幀格式設(shè)計

一般數(shù)據(jù)幀包括幀頭、機器人標識、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)校驗、保留字節(jié)等內(nèi)容，通常按照下面的格式排列：

幀頭機器人標識數(shù)據(jù)保留字數(shù)據(jù)校驗

為了保證幀能夠準確接收，幀頭的設(shè)計至關(guān)重要。一般幀頭需要兩個或兩個以上的字節(jié)，并且應(yīng)該選擇數(shù)據(jù)中出現(xiàn)幾率較低的數(shù)值和組合。在這個系統(tǒng)中可以采用一般數(shù)據(jù)中根本不會出現(xiàn)的數(shù)據(jù)字節(jié)如0xF0、0xCC作為數(shù)據(jù)幀頭。而其它類型的幀（如開球或暫停等命令幀），則可以選擇在0xF0之后加上其它的字0x33、0xC3、0x3C、0x0F等構(gòu)成。這種幀頭組合在一般的數(shù)據(jù)中是不會出現(xiàn)的，因而可保證幀同步不會出錯。場上的每個機器人通過數(shù)據(jù)幀中的機器人標識來識別屬于自己的數(shù)據(jù)，由于場上只有5個機器人，因而機器人標識只占用一個字節(jié)。

篇9

用戶層通信接口模塊

用戶層通信接口模塊建立Netlink套接字，同用戶層建立連接，負責(zé)解析用戶層發(fā)來的命令，將真實服務(wù)器流量信息和連接分配記錄信息發(fā)到用戶層，增加、刪除或者修改真實服務(wù)器。調(diào)用netlink_kernel_create()函數(shù)建立Netlink內(nèi)核層套接字。將連接轉(zhuǎn)換記錄消息鏈表填充到send_conn_load，調(diào)用函數(shù)send_to_usr()將end_conn_load發(fā)送到用戶層。然后清空連接轉(zhuǎn)換記錄消息鏈表。

若操作碼為1-3，則將消息負載中的真實服務(wù)器ID提取出來，活動狀態(tài)值status設(shè)為1，調(diào)用modServer()，修改真實服務(wù)器鏈表中的對應(yīng)真實服務(wù)器。若操作碼為4-6，則將消息負載中的真實服務(wù)器ID提取出來，活動狀態(tài)值status設(shè)為0，調(diào)用modServer()，修改真實服務(wù)器鏈表中的對應(yīng)真實服務(wù)器。

用戶層主控模塊

模塊功能描述。用戶層主控模塊負責(zé)初始化負載均衡服務(wù)器IP地址、用戶層真實服務(wù)器鏈表。與數(shù)據(jù)庫建立連接。建立并啟動各個線程。程序處理流程。初始化負載均衡服務(wù)器IP地址，在ARP探測發(fā)送模塊中會用到，調(diào)用db_connect()與Mysql數(shù)據(jù)庫連接。

系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

1ARP探測發(fā)送模塊

模塊功能描述。ARP探測發(fā)送模塊通過Libnet來構(gòu)造ARP請求包，真實服務(wù)器鏈表各個真實服務(wù)器超時次數(shù)遞減，每隔十秒將ARP請求包廣播發(fā)送到同一網(wǎng)段。程序處理流程。設(shè)置源IP地址為負載均衡器的IP地址。初始化源MAC地址和目的MAC地址。目的MAC地址設(shè)置為{0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff}。然后初始化Libnet句柄，進入循環(huán)sleep(10)，調(diào)用outdateServerList()，將用戶層真實服務(wù)器各個真實服務(wù)器的超時次數(shù)減1。

2ARP回復(fù)接收模塊

模塊功能描述。ARP回復(fù)接收模塊設(shè)置ARP過濾規(guī)則，用來循環(huán)捕獲數(shù)據(jù)包，判斷操作位，收到ARP回復(fù)，以便更新服務(wù)器狀態(tài)，維護服務(wù)器鏈表。程序處理流程。在arp_protocol_packet_callback()函數(shù)中，對以太網(wǎng)協(xié)議進行分析，對ARP協(xié)議進行分析。判斷operation_code操作位，如果是2，則是ARP回復(fù)數(shù)據(jù)包，通過調(diào)用函數(shù)renewServerList()來對用戶層真實服務(wù)器鏈表進行維護。如果得到的ARP回復(fù)包源地址對應(yīng)的真實服務(wù)器的狀態(tài)位是0，則置1，將超時次數(shù)重新設(shè)置為5。

3內(nèi)核層通信接口模塊

模塊功能描述。內(nèi)核層通信接口模塊通過Netlink和后臺內(nèi)核層通信，定時發(fā)送連接轉(zhuǎn)換記錄消息命令和真實服務(wù)器流量消息命令。從內(nèi)核層接收連接轉(zhuǎn)換記錄信息、真實服務(wù)器流量信息。并將服務(wù)器流量信息通過TCP連接的socket接口發(fā)送到前臺，同時將連接轉(zhuǎn)換記錄信息寫到數(shù)據(jù)庫。程序處理流程。

該模塊分成兩個線程執(zhí)行，一個是Netlink用戶層套接字建立，定時向內(nèi)核層發(fā)送命令；另一個是從內(nèi)核層接收消息，將連接轉(zhuǎn)換記錄信息寫入數(shù)據(jù)庫或者將真實服務(wù)器流量信息發(fā)送到前臺。

在與內(nèi)核層連接通信線程usr_to_kernel_connect_thread中，先創(chuàng)建Netlink用戶層套接字，獲取自身進程號。然后初始化用戶層地址結(jié)構(gòu)，綁定套接字和地址結(jié)構(gòu)。接著初始化內(nèi)核層地址結(jié)構(gòu)。進入循環(huán)，每隔2秒向內(nèi)核層發(fā)送消息負載結(jié)構(gòu)命令字段分別為1和2，分別代表連接轉(zhuǎn)換記錄消息命令和真實服務(wù)器流量消息命令。循環(huán)退出關(guān)閉Netlink套接字。

在從內(nèi)核層接收數(shù)據(jù)線程recv_from_kernel_thread中，先構(gòu)造Netlink包頭結(jié)構(gòu)和通用消息結(jié)構(gòu)。進入循環(huán)，調(diào)用函數(shù)recvmsg()從內(nèi)核接收消息。讀取Netlink數(shù)據(jù)字段，判斷命令字段。若收到連接轉(zhuǎn)換記錄消息，則獲取當(dāng)前時間，遍歷連接轉(zhuǎn)換記錄消息鏈表，提取各個字段，格式化執(zhí)行語句，并寫入數(shù)據(jù)庫中。若收到真實服務(wù)器流量消息，則遍歷真實服務(wù)器流量消息鏈表，將流量信息格式化寫入緩沖區(qū)中，最后調(diào)用函數(shù)write()將緩沖區(qū)內(nèi)容發(fā)送到前臺客戶端。

4系統(tǒng)前臺功能模塊的設(shè)計

流量分配統(tǒng)計實時顯示模塊。模塊功能描述.與后臺建立TCP連接，接收流量信息，對各個真實服務(wù)器流活躍的連接數(shù)（TCP、UDP、總連接數(shù)）以柱狀圖的形式進行動態(tài)顯示。程序處理流程.該模塊包括用戶權(quán)限認證，查詢用戶信息列表和增加、刪除用戶信息。點擊查詢菜單，選擇用戶信息選項。主窗體mainForm菜單按鈕“用戶信息”單擊事件觸發(fā)，將該事件寫入數(shù)據(jù)庫操作日志表中。

點擊配置菜單，選擇用戶管理選項。主窗體mainForm菜單按鈕“用戶管理”單擊事件觸發(fā)，將該事件寫入數(shù)據(jù)庫操作日志表中。通過權(quán)限認證以后輸入用戶名、密碼和確認密碼，點擊增加或刪除按鈕，然后根據(jù)輸入信息查詢數(shù)據(jù)庫進行正確性驗證，增加或刪除是否成功有對話框提示。

5真實服務(wù)器配置模塊

模塊功能描述。真實服務(wù)器配置模塊中，先進行權(quán)限認證，查詢真實服務(wù)器信息列表。輸入ID和IP地址來添加和刪除真實服務(wù)器。程序處理流程。點擊查詢菜單，選擇服務(wù)器配置選項。主窗體mainForm菜單按鈕“服務(wù)器配置”單擊事件觸發(fā)，將該事件寫入數(shù)據(jù)庫操作日志表中。

主窗體mainForm菜單按鈕“服務(wù)器管理”單擊事件觸發(fā)，將該事件寫入數(shù)據(jù)庫操作日志表中。子窗體arrangeServer顯示并激活為當(dāng)前活動窗口。首先查詢數(shù)據(jù)庫，驗證當(dāng)前登錄用戶權(quán)限，只有管理員級的用戶才可以配置真實服務(wù)器信息。通過權(quán)限認證以后輸入真實服務(wù)器ID和IP地址，點擊增加或刪除按鈕，然后根據(jù)輸入信息查詢數(shù)據(jù)庫進行正確性驗證，增加或刪除是否成功有對話框提示。

6流量分配記錄查詢模塊

模塊功能描述。在流量分配記錄查詢模塊中，用戶根據(jù)源IP地址和目的IP地址查詢歷史流量分配記錄。

程序處理流程。點擊查詢菜單，選擇流量分配選項。主窗體mainForm菜單按鈕“流量分配”單擊事件觸發(fā)，將該事件寫入數(shù)據(jù)庫操作日志表中。輸入源IP地址或目的IP地址查詢條件，根據(jù)組合查詢條件查詢數(shù)據(jù)庫，將流量分配信息導(dǎo)出，用DataGridView控件和BindingNavigator逆序分頁顯示在窗體面板中。

7操作日志管理模塊

本系統(tǒng)涉及到四個實體：用戶，服務(wù)器，流量信息和操作日志。其中流量信息表示一條連接的分配記錄。服務(wù)器表示真實流量分析服務(wù)器。它們的屬性和聯(lián)系如圖1所示。

系統(tǒng)功能測試

如圖2所示，TCP流量發(fā)送負載均衡測試，經(jīng)過一段時間，雖然有些連接超時，流量遞減，測試成功，說明系統(tǒng)能夠完成設(shè)計要求。

篇10

開發(fā)工具，服務(wù)器操作系統(tǒng)采用MicrosoftWindows2003Server；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用MicrosoftSQLServer2005；運行平臺IIS5.0以上?？蛻舳瞬僮飨到y(tǒng)采用Windowsxp及以上版本，IE瀏覽器要求6.0以上。

2.系統(tǒng)功能實現(xiàn)

系統(tǒng)根據(jù)集團實際需要，華彬能源集團薪酬管理系統(tǒng)分為兩大平臺：集團公司管理平臺和二級單位管理平臺。

2.1集團公司管理集團公司管理平臺包括：崗位管理、考核管理、人員管理、工資管理、系統(tǒng)管理。

2.1.1崗位管理崗位管理包括1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：可以添加下屬企業(yè)和維護企業(yè)信息。2）基本崗位信息維護管理：可以添加崗位和崗位信息維護。3）試用期崗位：可以添加試用期崗位和對使用其崗位維護。

2.1.2人員管理人員管理包括1）生成人員崗位信息：生成人員信息和生成崗位信息。2）人員信息維護：添加人員信息和人員信息維護3）人員單位調(diào)整：單位調(diào)動。

2.1.3考核管理考核管理包括：1）工資計算表下載：標準月度工資計算表和標準年度工資計算表。2）集團公司考核錄入：集團公司月度考核錄入和集團公司年度考核錄入。3）月度考核審核：月考核結(jié)果審核。4）年度考核審核：年度考核結(jié)果審核。

2.1.4工資管理工資管理包括：1）月度工資發(fā)放：月度工資制表和月度工資查詢。2）年度工資發(fā)放：年度工資制表和年度工資發(fā)放。

2.1.5系統(tǒng)管理對管理員進行維護。包括：1）管理員管理：管理員添加和管理員維護。2）口令維護：口令更改。

2.2二級單位管理平臺

二級單位管理平臺包括：考核管理、人員管理、工資管理、系統(tǒng)管理。

2.2.1考核管理考核管理包括：1）標準工資計算表下載：標準月度工資表下載和標準年度工資表下載。2）月度考核信息：月度考核數(shù)據(jù)錄入和月度考核記錄。3）年度考核信息：年度考核數(shù)據(jù)錄入和年度考核記錄。

2.2.2人員管理人員管理包括：1）人員信息維護：添加人員信息。2）人員信息修改、查詢、刪除、調(diào)級：人員信息維護。3）生成人員崗位信息：生成人員信息和生成崗位信息。

2.2.3工資管理工資管理包括1）月度工資：月度工資查詢和月度工資下載。2）年度工資：年度工資查詢和年度工資下載。

2.2.4系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理員管理：密碼修改。

3.結(jié)論