發(fā)布時(shí)間：2023-03-29 09:22:46
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的接口設(shè)計(jì)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
1.1公共信息模型（CIM）概述現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)變化的復(fù)雜系統(tǒng)，它覆蓋發(fā)電、輸電、配電和售電等多個(gè)環(huán)節(jié)，包涵發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、線路、繼電保護(hù)、電能計(jì)量，用電設(shè)備等各種電氣設(shè)備，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)還會(huì)日益龐大和復(fù)雜。CIM為電力系統(tǒng)的建模提供了一種行之有效的方法，CIM采用先進(jìn)的面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，使用統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML）將CIM定義成一系列邏輯包，每一個(gè)包含一個(gè)或多個(gè)類圖，用圖形方式可以方便地表示包中所有類之間的關(guān)系[2]，使得復(fù)雜的電力系統(tǒng)在抽象邏輯層次上得到可視化和模塊化，用分而治之的思想統(tǒng)籌分析電力系統(tǒng)。
1.2CIM/XML解析CIM解析模塊用于將CIM/XML與CIM/E格式的文本讀入內(nèi)存，同時(shí)經(jīng)過(guò)XML文檔解析建立起數(shù)據(jù)關(guān)系，最終將CIM中的各對(duì)象及其屬性存入字典結(jié)構(gòu)中。憑借著C#豐富的庫(kù)資源，CIM/XML文本的解析是極為方便的，使用foreach循環(huán)語(yǔ)句與Elements（）等方法，少量的代碼便能實(shí)現(xiàn)XML文本的全文檢索，同時(shí)還具有優(yōu)秀的性能。
1.3CIM/E解析雖然CIM/E文本借鑒了XML的語(yǔ)法風(fēng)格，但它在設(shè)計(jì)之初就摒棄了常規(guī)XML繁瑣冗余的標(biāo)簽，正是這樣才成就了E語(yǔ)言的高效能。因此CIM/E文本的解析與2.2有所不同，它的實(shí)現(xiàn)有更多面向結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。
1.4拓?fù)浞治鯟IM定義了終端和聯(lián)結(jié)點(diǎn)用以表示導(dǎo)電設(shè)備間的連接。大多數(shù)導(dǎo)電設(shè)備是雙端連接的，這就涉及到2個(gè)聯(lián)結(jié)點(diǎn)。這種模式描述了電網(wǎng)全部的原始的信息，稱作開關(guān)/節(jié)點(diǎn)模型（Node/Breaker），如圖2（a）所示。但對(duì)于一些高級(jí)應(yīng)用來(lái)講，例如潮流計(jì)算、狀態(tài)估計(jì)等，根據(jù)等電位原理（如變電站中互通的母線、刀閘、斷路器等）形成了邏輯上的拓?fù)潼c(diǎn)[3]。這種由拓?fù)潼c(diǎn)和拓?fù)潼c(diǎn)間帶阻抗的電氣設(shè)備連接表達(dá)的電力網(wǎng)絡(luò)模型，叫做母線/支路模型（Bus/Branch），見圖2（b）。開關(guān)/節(jié)點(diǎn)模型是母線/支路模型的基礎(chǔ)，因此它又被稱為物理模型。通過(guò)對(duì)開關(guān)/節(jié)點(diǎn)模型進(jìn)行所謂的拓?fù)浞治?，就能得到母線/支路模型（計(jì)算模型），這種模型歸納出了電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而隱藏了諸如開關(guān)等設(shè)備的開閉狀態(tài)，是潮流計(jì)算能夠接受的模型。本節(jié)的文本解析模塊所得的結(jié)果與原始CIM文檔一致，都是基于開關(guān)/節(jié)點(diǎn)模型，那么如何合理地省略閉合的刀閘、斷路器，形成拓?fù)潼c(diǎn)，實(shí)現(xiàn)到母線/支路模型的轉(zhuǎn)換，是本節(jié)拓?fù)浞治鲇?jì)算模塊要完成的任務(wù)。根據(jù)圖論相關(guān)理論，在同一個(gè)拓?fù)潼c(diǎn)中，以其包含的聯(lián)結(jié)點(diǎn)為頂點(diǎn)，以聯(lián)結(jié)點(diǎn)之間的開關(guān)為邊，實(shí)際上構(gòu)成了一幅樹形或帶環(huán)的無(wú)向連通圖。結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際特點(diǎn)，該連通圖中不存在自身環(huán)（起點(diǎn)和終點(diǎn)都是同個(gè)點(diǎn)的邊），并且任意2個(gè)頂點(diǎn)間的邊不會(huì)超過(guò)1條。換言之，對(duì)于相鄰的若干個(gè)開關(guān)類（switch）元件構(gòu)成的無(wú)向連通圖，一幅圖對(duì)應(yīng)一個(gè)拓?fù)潼c(diǎn)，顯然，這在電路理論上是成立的。因此，存在這么一種算法，通過(guò)對(duì)圖的遍歷嘗試找到該圖所對(duì)應(yīng)的拓?fù)潼c(diǎn)及其所屬的所有聯(lián)結(jié)點(diǎn)。從給定的連通圖中任一頂點(diǎn)（聯(lián)結(jié)點(diǎn)）出發(fā)，沿著一些邊遍訪該圖中所有的頂點(diǎn)，直至每個(gè)頂點(diǎn)都只被訪問(wèn)一次為止，稱作圖的遍歷。目前遍歷連通圖的算法主要有2種：深度優(yōu)先搜索DFS（depthfirstsearch）和廣度優(yōu)先搜索BFS（breadthfirstsearch）。本文采用前者算法，結(jié)合CIM的導(dǎo)電設(shè)備模型，進(jìn)行頂點(diǎn)的合并處理。深度優(yōu)先搜索也叫縱向優(yōu)先搜索算法，其基本思路是：訪問(wèn)了起始頂點(diǎn)v之后，選擇某一個(gè)與v相連但未曾被訪問(wèn)過(guò)的頂點(diǎn)w訪問(wèn)之，再?gòu)捻旤c(diǎn)w開始進(jìn)行深度優(yōu)先搜索。當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)與其連接的頂點(diǎn)都被訪問(wèn)過(guò)的頂點(diǎn)時(shí)，就從這個(gè)頂點(diǎn)開始，依次回退到還有相連頂點(diǎn)未被訪問(wèn)過(guò)的頂點(diǎn)u，從u開始再次進(jìn)行深度優(yōu)先搜索。如此往復(fù)，直到所有頂點(diǎn)都被訪問(wèn)過(guò)。綜上所述，DFS算法具有如下特征：1）每訪問(wèn)到的當(dāng)前頂點(diǎn)需要作已訪問(wèn)標(biāo)志。2）整個(gè)遍歷是個(gè)遞歸過(guò)程。歸納出DFS算法的基本框圖如圖3所示。
2BPA數(shù)據(jù)接口
2.1BPA數(shù)據(jù)卡片的填寫要求在CIM模型被轉(zhuǎn)換為母線/支路模型之后，事實(shí)上已經(jīng)奠定了潮流計(jì)算的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，接下來(lái)只需根據(jù)BPA數(shù)據(jù)格式的要求輸出數(shù)據(jù)文件即可[4]。BPA軟件采用的是較傳統(tǒng)的“數(shù)據(jù)卡片”設(shè)計(jì)概念，特別強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)卡片的格式要求[5]。BPA程序支持的數(shù)據(jù)卡片眾多，本文使用到的只占其中很小一部分，包括B卡（交流節(jié)點(diǎn)卡）、L卡（對(duì)稱線路卡）、T卡（變壓器卡）三大類?，F(xiàn)以B卡為例，說(shuō)明卡片的填寫方法。如：BQXIJING113.8GX65.50.37.-25.1.0的填寫方法如表1所示。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：卡片中的每一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)均不能超過(guò)起始列號(hào)與結(jié)束列號(hào)所規(guī)定的長(zhǎng)度。例如BusName從第7列開始，到第14列結(jié)束，那么其長(zhǎng)度只有8列，如實(shí)際節(jié)點(diǎn)名長(zhǎng)度不足8列，留空即可；超過(guò)8列的只能保留最多8列。數(shù)據(jù)類型：BPA數(shù)據(jù)卡片中一般有3種數(shù)據(jù)類型：空、字符、浮點(diǎn)數(shù)。1）字符：其格式表示為An，其中n為長(zhǎng)度。例如上文中的BusName，格式為A8，A可以理解為ASCII字符，8是指字符個(gè)數(shù)。每個(gè)數(shù)字、大/小寫英文字母和其他ASCII字符均占1個(gè)長(zhǎng)度，特別地，一個(gè)中文漢字占2個(gè)長(zhǎng)度，因此對(duì)于A8格式來(lái)說(shuō)，若全部填中文，最多只能填4個(gè)漢字。2）浮點(diǎn)數(shù)：BPA程序廣泛使用缺省小數(shù)點(diǎn)規(guī)則增加數(shù)據(jù)的有效位數(shù)。浮點(diǎn)數(shù)的格式表示為Fn.n，其中n為位數(shù)。例如表1中的“安排的Vmin（標(biāo)幺值）”，格式為F4.3，F(xiàn)可以理解為Float，即浮點(diǎn)數(shù)，“4”表示浮點(diǎn)數(shù)位數(shù)（包括小數(shù)點(diǎn)），“3”表示缺省的小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)。填法3和填法4即缺省小數(shù)點(diǎn)法。對(duì)于F4.3格式來(lái)說(shuō)，如果不填小數(shù)點(diǎn)，BPA程序?qū)⒆詣?dòng)取3位小數(shù)。如果要使電壓控制在1.015，只需填入1015，顯然此時(shí)用缺省小數(shù)點(diǎn)法是最合適的。
2.2BPA數(shù)據(jù)輸出模塊在實(shí)際開發(fā)過(guò)程中，格式問(wèn)題其實(shí)是相對(duì)簡(jiǎn)單的部分，但是僅僅滿足BPA程序的數(shù)據(jù)卡片格式要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須考慮其他問(wèn)題以保證轉(zhuǎn)換出來(lái)的數(shù)據(jù)文件的正確性。下面分述之。
2.2.1多回線路的回路標(biāo)志問(wèn)題為確保供電可靠性，電力系統(tǒng)廣泛存在雙回甚至多回線路。以雙回線為例，從2.4節(jié)可知，這種線路即2個(gè)拓?fù)潼c(diǎn)間存在2個(gè)連接，如果以此為基礎(chǔ)直接轉(zhuǎn)換生成2個(gè)對(duì)稱線路卡（L卡），則BPA程序會(huì)報(bào)錯(cuò)終止計(jì)算。為解決這個(gè)問(wèn)題，需要按照BPA有關(guān)數(shù)據(jù)文件的要求，給系統(tǒng)中所有雙回線路賦予回路標(biāo)志號(hào)（1，2，…，n）。
2.2.2無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題BPA軟件提供了可投切電抗、電容器組卡（X卡）來(lái)輸入無(wú)功補(bǔ)償數(shù)據(jù)。本文的接口程序根據(jù)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，并沒有直接輸出X卡，而是將各拓?fù)潼c(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償容量（如果有的話）進(jìn)行累加，作為“并聯(lián)導(dǎo)納無(wú)功負(fù)荷”添加到B卡中，從而避免了生成X卡的困難，并能簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)文件[6]。
3計(jì)算規(guī)模的處理
在工程實(shí)際中，往往需要選取不同大小規(guī)模的電網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算，因此接口程序必須能靈活處理以適應(yīng)這種要求。最簡(jiǎn)單的情況是，從調(diào)度中心的EMS接口獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)模型解析和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，生成符合BPA數(shù)據(jù)格式的.dat文件后，直接在BPA軟件里打開該.dat文件執(zhí)行潮流計(jì)算。如此一來(lái)，計(jì)算的電網(wǎng)規(guī)模與EMS中的模型是一樣的。省調(diào)或地調(diào)除了關(guān)注所調(diào)度區(qū)域的運(yùn)行情況，往往還參考上一級(jí)調(diào)度下達(dá)的所謂全網(wǎng)模型，即包含區(qū)域外電網(wǎng)數(shù)據(jù)的更詳細(xì)的.dat數(shù)據(jù)文件。為了能使省調(diào)或地調(diào)的計(jì)算達(dá)到全網(wǎng)規(guī)模，本文的接口程序能將區(qū)域電網(wǎng)數(shù)據(jù)嵌入至全網(wǎng)模型中，方便考察區(qū)域電網(wǎng)在全網(wǎng)中的運(yùn)行狀況。具體做法如下：1）搜集區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)相連的聯(lián)絡(luò)線，那么這些聯(lián)絡(luò)線在區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)所圍成的范圍即是區(qū)域電網(wǎng)。2）從1）中得到的節(jié)點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)掃描，找出所有區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)、線路和變壓器。3）將2）所掃描出的區(qū)域電網(wǎng)（對(duì)應(yīng)于BPA的B卡、L卡、T卡）在全網(wǎng)模型文件中刪除。4）把EMS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為BPA格式后，插入至全網(wǎng)模型文件中，形成包含更新后的區(qū)域電網(wǎng)的全網(wǎng)模型文件。
4BPA軟件潮流驗(yàn)算
本節(jié)數(shù)據(jù)源采自南瑞繼保PCS-9000調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，選取2014年3月11日11時(shí)27分42秒廣西主網(wǎng)斷面，遙測(cè)合格率98.92%。利用本文程序?qū)?shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成BPA潮流數(shù)據(jù)文件，指定巖灘電廠1號(hào)機(jī)組為全網(wǎng)平衡機(jī)（BS卡）。計(jì)算結(jié)果收斂，牛頓-拉夫遜法迭代次數(shù)為5次。平衡機(jī)（額定有功300MW）出力數(shù)據(jù)如表2所示。
5結(jié)論
關(guān)鍵詞：觸摸屏ADS7846同微控制器PIC16F876
引言
隨著社會(huì)自動(dòng)化程度的提高，人機(jī)交互能力急需大的轉(zhuǎn)變，向著更方便使用、更直觀的方向發(fā)展。激光治療機(jī)主要應(yīng)用激光的物理特性作用于人體，產(chǎn)生機(jī)體化學(xué)反應(yīng)從而達(dá)到治療疾病的目的。激光治療機(jī)作為一種精密儀器需要精確的控制及防塵、防靜電、防潮等方面的嚴(yán)格要求。激光治療機(jī)輸入設(shè)備采用觸摸屏控制，既是基于以上要求也是從方便使用者操作和界面直觀的角度考慮的。觸摸屏的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)的顯示和數(shù)據(jù)的輸入結(jié)合為一體，簡(jiǎn)化了整個(gè)設(shè)備。
1觸摸屏原理
觸摸屏附著在顯示器的表面，與顯示器配合使用。通過(guò)觸摸產(chǎn)生模擬電信號(hào)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)由微處理器計(jì)算得出觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)，從而得到操作者的意圖并執(zhí)行。觸摸屏按其技術(shù)原理可分為五類：矢量壓力傳感器、電阻式、電容式、紅外線式和表面聲波式，其中電阻式觸摸屏在實(shí)際應(yīng)用中的較多。電阻式觸摸屏由4層的透明薄構(gòu)成，最下面是玻璃或有機(jī)玻璃構(gòu)成的基層，最上面是一層外表面經(jīng)過(guò)硬化處理從而光滑防刮的塑料層，附著在上下兩層內(nèi)表面的兩層為金屬導(dǎo)電層（OTI，氧化銦），這兩層由細(xì)小的透明隔離點(diǎn)進(jìn)行絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，兩層電層在觸摸點(diǎn)處接觸。
觸摸層的兩個(gè)金屬導(dǎo)電層分別用來(lái)測(cè)量X軸和Y軸方向的坐標(biāo)。用于X坐標(biāo)測(cè)量的導(dǎo)電層從左右兩端引出兩個(gè)電極，記為X+和X-。用于Y坐標(biāo)測(cè)量的導(dǎo)電層從上下兩端引出兩個(gè)電極，記為Y+和Y-。這就是四線電阻觸摸屏的引線構(gòu)成。當(dāng)在一對(duì)電極上施加電壓時(shí)，在該導(dǎo)電層上就會(huì)形成均勻連接的電壓分布國(guó)。若在X方向的電極對(duì)上施加一確定的電壓，而Y方向電極對(duì)上不加電壓時(shí)，在X平行電壓場(chǎng)中，觸點(diǎn)處的電壓值可在在Y+（或Y-）電極上反映出來(lái)，通過(guò)測(cè)量Y+電極對(duì)地的電壓大小，便可得知觸點(diǎn)的X坐標(biāo)值。同理，當(dāng)在Y電極對(duì)上加電壓，而X電極對(duì)上不加電壓時(shí)，通過(guò)測(cè)量X+電極的電壓，便可得知觸點(diǎn)的Y坐標(biāo)。測(cè)量原理如圖1所示。
五線式觸摸屏與四線式不同。主要區(qū)別在于五線觸摸屏將其中一導(dǎo)電層的四端均引出來(lái)作為四個(gè)電極，另一導(dǎo)電層僅僅作為測(cè)量的導(dǎo)體輸出X向和Y向的電壓，測(cè)量時(shí)要交替在X向和Y向上施加電壓。
2觸摸層控制器工作原理
觸摸屏控制器有多種，主要的功能均是在微處理器的控制下向觸摸屏的兩個(gè)方向分時(shí)施加電壓，并將相應(yīng)的電壓信號(hào)傳送給自身A/D轉(zhuǎn)換器，在微處理器SPI口提供的同步時(shí)鐘作用下將數(shù)字信號(hào)讀入微處理器?？刂破鰽DS7846基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖1觸摸點(diǎn)P處測(cè)量結(jié)果計(jì)算如下：
ADS7846內(nèi)部可以通過(guò)寄存器的設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率設(shè)為8位或12位，在本系統(tǒng)中A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率取12位。則P點(diǎn)的二進(jìn)制輸出代碼為：
其中：Vref_full為加在ADS6746內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器上的參考電壓。
觸摸屏控制器的運(yùn)行是通過(guò)串行數(shù)據(jù)輸入口DIN輸入控制命令進(jìn)行控制的?？刂频幕靖袷饺缦拢?/p>
bitbit6bit5bit4bitbitbitbit
起始位（高電平）A2A1A0MODESER/DFRPD1PD0
bit7指明發(fā)送命令開始，高電平有效。A2：A0用于選擇數(shù)據(jù)輸入通道，101選擇X坐標(biāo)測(cè)量，001選擇Y坐標(biāo)測(cè)量。MODE將內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率定義為8位（MODE=1）或12位（MODE=0）。SER/DFR為單端/雙端參考電壓選擇位。PD1：PD0根據(jù)省電模式的需要進(jìn)行選擇設(shè)置。這些命令控制位的設(shè)置將在程序代碼部分得以應(yīng)用。
3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
激光治療機(jī)的輸入系統(tǒng)由三部分組成：觸摸屏、觸摸屏控制器和微控制器。微控制器采用Microchip公司的新型芯片PIC16F867。內(nèi)部總線采用哈佛雙總線結(jié)構(gòu)。在內(nèi)部頻率相同的情況下，加快了數(shù)據(jù)的傳輸速度，避免了瓶頸現(xiàn)象。此芯片采用精簡(jiǎn)指令集（RISC）易于使用，加快了開發(fā)速度。內(nèi)部含有8KB程序存儲(chǔ)器（分頁(yè)操作），256字節(jié)EEPROM，368字節(jié)RAM，8路模數(shù)轉(zhuǎn)換器，1個(gè)通用串行口（SCI），1個(gè)I2C接口，1個(gè)串行接口（SPI），3個(gè)定時(shí)器及看門狗電路（WathcDog）等許多重要資源。許多接口功能上的復(fù)用使得整個(gè)微控制器簡(jiǎn)潔，功能強(qiáng)大。
根據(jù)ADS7846與微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口特征，選用PIC16F876的SPI口。SPI口包括三個(gè)信號(hào)：SDO（串行數(shù)據(jù)輸出），SDI（串行數(shù)據(jù)輸入），SCK（串行同步時(shí)鐘）。硬件連接關(guān)系見圖3。
本文側(cè)重于激光治療儀輸入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其它硬件的設(shè)計(jì)僅給出接口的含義。由于PIC16F876的內(nèi)部集成度較高，所以接口相當(dāng)簡(jiǎn)單，但是要完成復(fù)雜的控制功能必須進(jìn)行內(nèi)部寄存器的設(shè)置。
圖3
4軟件設(shè)計(jì)
按照以上設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)了應(yīng)用軟件。圖4為主程序與觸摸屏輸入檢測(cè)部分的程序流程圖。其中，坐標(biāo)數(shù)據(jù)處理通常采用查表的方法，將用戶命令的坐標(biāo)形成數(shù)據(jù)表，利用獲得的坐標(biāo)信息進(jìn)行變換快速查表，從而提高軟件的運(yùn)行速度。
下面是PIC16F876同ADS7846接口的部分程序代碼。
CMDATAEQU30H
XDATA_HEQU31H
XDATA_LEQU32H
YDATA_HEQU33H
YDATA_LEQU34H
；初始化寄存器
MOVLW02H
MOVWFTRICB；定義B口方向
MOVLW90H
MOVWFTRISC；定義C口方向
BCFSSPCON，5
MOVLW10H
MOVWFSSPCON；初始化SSPCON
BSFSSPCON，5；啟動(dòng)SPI
；獲取X，Y坐標(biāo)
GetXY
BCFPORTB,0;選口AD7846
MOVLW0D4H；獲取X坐標(biāo)命令
MOVWFSSPBUF；發(fā)送命令
BUSY
BTFSCPORTB，1；判忙？
GOTOBUSY
MOVFSSPBUF，W；12位數(shù)據(jù)
MOVWFXDATA_H；XDATA_H存放高字節(jié)
MOVFSSPBUF，W
MOVWFXDATA_L；XDATA_L存放低字節(jié)
································
；Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)同樣處理
RETLW0
1.1主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于配網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以采用單一的通信技術(shù)滿足所有配網(wǎng)系統(tǒng)需求［9，10］。因此，采用異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架組成混合式網(wǎng)絡(luò)是配電通信網(wǎng)的重要解決方案。所提出的典型異構(gòu)配電通信網(wǎng)絡(luò)分為三層，包括骨干通信網(wǎng)(骨干網(wǎng))、接入通信網(wǎng)(接入網(wǎng))和終端層(用戶駐地網(wǎng))，如圖1所示。其中，骨干網(wǎng)是服務(wù)器端的信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)通信主站之間的通信，這些主站包括各高壓變電站(110/35kV變電站)、電廠等;接入網(wǎng)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)通信子站與配網(wǎng)通信主站之間的通信，配網(wǎng)通信子站主要包括10kV變電站［12］駐地網(wǎng)實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)用電信息的收集和監(jiān)視。圖1配電通信網(wǎng)的異構(gòu)式混合結(jié)構(gòu)骨干網(wǎng)中由于站點(diǎn)相對(duì)較少，各站點(diǎn)地位均等，因此適合采用光纖通信方式，搭建光纖自愈環(huán)網(wǎng)，具有高速、可靠、實(shí)時(shí)的優(yōu)勢(shì)。接入網(wǎng)則由于用戶較多，需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋地域特點(diǎn)進(jìn)行選取。對(duì)于用戶集中的地方，如城區(qū)、縣城、工業(yè)園區(qū)等地，接入網(wǎng)也適合采用光纖通信方式。而對(duì)于郊區(qū)或者農(nóng)村，用戶分散，采用光纖接入代價(jià)巨大。因此，可以采用GPRS/3G技術(shù)實(shí)現(xiàn)接入。對(duì)于駐地網(wǎng)，可以分別選擇Wi-Fi，ZigBee或者總線技術(shù)。例如，在城區(qū)的用戶家庭或者辦公室可以選擇ZigBee子網(wǎng)，而在配電房則選擇總線。
1.2城市配電通信網(wǎng)以所提出的三層網(wǎng)絡(luò)基本構(gòu)架為基礎(chǔ)，本文所設(shè)計(jì)的城市配電通信網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中，骨干網(wǎng)采用的通信技術(shù)為光纖通信技術(shù)，并采用光纖環(huán)作為基本的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。圖2城市配電通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)考慮到城市用戶集中，10kV變電站分布均勻，適合采用以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EthernetPassiveOpticalNetwork，EPON)+以太光纖環(huán)接入網(wǎng)。其中，EPON接入網(wǎng)主干是由子站匯聚交換機(jī)組成的以太網(wǎng)光纖環(huán)。每個(gè)35/110kV高壓變電站可以連接一個(gè)或者多個(gè)以太網(wǎng)光纖環(huán)。每個(gè)子站匯聚交換機(jī)連接一個(gè)光線路終端(OpticalLineTerminal，OLT)，或者子站匯聚交換機(jī)與OLT集成為一個(gè)OLT交換機(jī)。每個(gè)OLT對(duì)應(yīng)一個(gè)10kV的變電站，下面分接多個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元(OpticalNetworkUnit，ONU)。每個(gè)ONU單元都負(fù)責(zé)收集一個(gè)或者多個(gè)駐地網(wǎng)絡(luò)的信息。城市配網(wǎng)駐地網(wǎng)可以為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或者有線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以是ZigBee［16］、紅外、WiFi等局域網(wǎng)，而有線網(wǎng)絡(luò)一般是總線網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)協(xié)調(diào)器和若干個(gè)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)即為用戶家中的智能電表、智能插座等，而協(xié)調(diào)器則負(fù)責(zé)組建此無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，匯聚各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息并轉(zhuǎn)換成適合接入至ONU的接口(如RS485)傳輸至ONU。同時(shí)，也負(fù)責(zé)將從ONU接收到的數(shù)據(jù)信息廣播至各個(gè)節(jié)點(diǎn)。有線網(wǎng)絡(luò)一般為總線網(wǎng)絡(luò)，如RS485總線。
1.3農(nóng)村配電通信網(wǎng)本文所設(shè)計(jì)的農(nóng)村配電通信網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中，農(nóng)村配網(wǎng)骨干網(wǎng)與駐地網(wǎng)的功能與結(jié)構(gòu)與城市配網(wǎng)相同?？紤]到農(nóng)村用戶分散，覆蓋面廣，10kV變電站分布稀疏，農(nóng)村配網(wǎng)接入網(wǎng)并不適合采用EPON+以太光纖環(huán)接入網(wǎng)。由于農(nóng)村用電信息監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)要求不高，也沒有嚴(yán)格的可控性要求，因此采用GPRS/3G/4G接入方式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單。采用此方式主要租用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)送回網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的后臺(tái)系統(tǒng)，然后該后臺(tái)再通過(guò)專線和配網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)。GPRS/3G/4G接入方式對(duì)用戶的數(shù)量沒有限制，用戶無(wú)需建網(wǎng)和維護(hù)，具有建設(shè)周期短、業(yè)務(wù)開展快、網(wǎng)絡(luò)成本低等特點(diǎn)。
2異構(gòu)配電通信網(wǎng)多址與數(shù)據(jù)聚合方法
2.1多址與數(shù)據(jù)聚合方法基于上述異構(gòu)配電通信網(wǎng)，本文采用駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)來(lái)解決配網(wǎng)通信系統(tǒng)中的多址與數(shù)據(jù)聚合問(wèn)題，其位于駐地網(wǎng)與接入網(wǎng)之間，作為多個(gè)異構(gòu)駐地網(wǎng)與接入網(wǎng)中一個(gè)接入點(diǎn)的連接，如圖4所示。圖4駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中位置在上行通信中，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)首先接收來(lái)自掛接在該網(wǎng)關(guān)上的N個(gè)駐地網(wǎng)的短數(shù)據(jù)包，并按照駐地網(wǎng)進(jìn)行分類存儲(chǔ)。例如，來(lái)自駐地網(wǎng)n的短數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)在第n號(hào)存儲(chǔ)器，n=1，2，…，N。每個(gè)短數(shù)據(jù)包含有其在本駐地網(wǎng)的地址和數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度。然后，每接收短數(shù)據(jù)t秒，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將接收到的存儲(chǔ)于N個(gè)存儲(chǔ)器中的短數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝。在封裝幀的過(guò)程中，幀頭包括駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)ID和子幀個(gè)數(shù)，如圖5所示。幀體由各子幀組成，每一個(gè)子幀封裝來(lái)自同一個(gè)駐地網(wǎng)的所有已經(jīng)接收到的短數(shù)據(jù)包，即存儲(chǔ)于同一個(gè)存儲(chǔ)器中的所有短數(shù)據(jù)包。值得指出的是，有可能t秒內(nèi)某駐地網(wǎng)沒有數(shù)據(jù)包發(fā)送，此時(shí)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器為空。因此，子幀的個(gè)數(shù)可能小于N。子幀幀頭包括駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)下面駐地網(wǎng)ID和短數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)，如圖5所示。子幀幀體由若干個(gè)數(shù)據(jù)包組成。這些數(shù)據(jù)包即是在t秒內(nèi)接收到該子幀所對(duì)應(yīng)的駐地網(wǎng)的所有數(shù)據(jù)包。駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將幀封裝好后，將其傳送給該網(wǎng)關(guān)所連接的接入點(diǎn)。隨后，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)再次接收并分類存儲(chǔ)N個(gè)駐地網(wǎng)的短數(shù)據(jù)包，并對(duì)短數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝及傳送，如此循環(huán)。在下行通信中，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)首先接收來(lái)自接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)幀。該數(shù)據(jù)幀的封裝結(jié)構(gòu)與如圖5所示的上行通信時(shí)封裝幀結(jié)構(gòu)完全一致。然后，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)按照?qǐng)D5所示結(jié)構(gòu)，對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，分別得到各個(gè)子幀。最后，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)依次解析每一個(gè)子幀。根據(jù)子幀中的駐地網(wǎng)ID，將該子幀內(nèi)所有的數(shù)據(jù)包發(fā)送至該駐地網(wǎng)協(xié)調(diào)器。值得說(shuō)明的是，上述介紹的通信方式中，一個(gè)網(wǎng)關(guān)下的多個(gè)駐地網(wǎng)回傳時(shí)間間隔(t秒)是相同的。然而，在實(shí)際使用中，更為普遍的情況是多個(gè)駐地網(wǎng)的采樣間隔和回傳間隔是各不相同的。這種情況下，網(wǎng)關(guān)需要根據(jù)每個(gè)駐地網(wǎng)的回傳間隔和采樣間隔進(jìn)行處理。網(wǎng)關(guān)的回傳將是以駐地網(wǎng)為單位進(jìn)行。這樣就不需要使用圖5所示的幀結(jié)構(gòu)。
2.2駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的軟硬件實(shí)現(xiàn)駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的硬件設(shè)計(jì)并無(wú)特殊要求。根據(jù)上述駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的基本功能，硬件系統(tǒng)需要包括RS485接口、CPU和RJ45接口，如圖6所示。其中，RS485接口用于連接駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與駐地網(wǎng)，接口數(shù)量視駐地網(wǎng)數(shù)量而定;RJ45連接駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與接入網(wǎng)，一般為1個(gè)。CPU處理駐地網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和回傳。駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn)重在軟件設(shè)計(jì)。這里考慮更為一般的情況，即每一個(gè)駐地網(wǎng)都有獨(dú)立的采樣間隔和回傳間隔。由于串口對(duì)象與文件都是獨(dú)占式的，軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于如何處理好資源的調(diào)配。下面以微軟的VS2010平臺(tái)為例進(jìn)行詳細(xì)介紹。(1)整體思路在整體設(shè)計(jì)上，采用定時(shí)器進(jìn)行處理。CPU為每個(gè)子網(wǎng)設(shè)定一個(gè)采樣定時(shí)器，周期性采樣數(shù)據(jù)，保存到本地緩存txt文件中。此外，CPU為每個(gè)子網(wǎng)另設(shè)一個(gè)回傳定時(shí)器，周期性向服務(wù)端發(fā)送緩存的txt文件，發(fā)送完畢后該文件清空。(2)串口收發(fā)處理CPU通過(guò)CMSComm類對(duì)象訪問(wèn)串口。由于只有一個(gè)串口對(duì)象，需管理多個(gè)異步串口，故采用搶占式設(shè)計(jì)，即“先到先得，后到跳過(guò)”。當(dāng)某一個(gè)子網(wǎng)采樣定時(shí)器觸發(fā)時(shí)，先判斷當(dāng)前串口對(duì)象是否被使用。如果否，即串口空閑，則將串口占用，執(zhí)行該定時(shí)器內(nèi)的行為，當(dāng)串口信息接收完畢時(shí)解除串口占用;如果是，即串口當(dāng)前被占用，則本次定時(shí)器跳過(guò)。采樣定時(shí)器觸發(fā)時(shí)，如果串口并未被搶占，則將串口配置成駐地網(wǎng)對(duì)應(yīng)的參數(shù)，然后打開串口，根據(jù)當(dāng)前設(shè)備號(hào)，配置設(shè)備地址，并獲取相應(yīng)指令，將其轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制格式向串口發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前設(shè)備的數(shù)據(jù)采集。如有多條數(shù)據(jù)需要采集，則短暫間隔后更新設(shè)備地址重復(fù)發(fā)送采集命令。串口接收到駐地網(wǎng)上傳的采集數(shù)據(jù)就會(huì)觸發(fā)接收函數(shù)。接收函數(shù)被觸發(fā)時(shí)，首先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串類型保存在數(shù)據(jù)緩存中，并判斷此時(shí)緩存中的數(shù)據(jù)是否可以提取出完整指令。若否則繼續(xù)接收數(shù)據(jù);若是則提取出完整指令，存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的最新數(shù)據(jù)變量中，以供服務(wù)端查詢，并且根據(jù)需要寫入緩存txt文件中或發(fā)送到服務(wù)端。(3)文件操作駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)管理著多個(gè)緩存txt文件，每個(gè)駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對(duì)應(yīng)一個(gè)文件。網(wǎng)關(guān)采集到數(shù)據(jù)之后需要存儲(chǔ)在文件中;同時(shí)，網(wǎng)關(guān)需要將文件傳輸?shù)椒?wù)器。顯然，由于采樣定時(shí)器和回傳定時(shí)器是異步的，讀寫文件也是異步的。因此，也需要對(duì)文件操作進(jìn)行異步管理。將網(wǎng)關(guān)回傳采集到的數(shù)據(jù)至服務(wù)器的過(guò)程稱為緩存同步。緩存同步采用調(diào)用子線程的方式執(zhí)行。所有子網(wǎng)文件對(duì)應(yīng)同一個(gè)子線程。當(dāng)某一子網(wǎng)的緩存同步定時(shí)器觸發(fā)時(shí)，將先判斷當(dāng)前子線程是否被調(diào)用，若未被調(diào)用，則調(diào)用該子線程。在子線程內(nèi)，文件發(fā)送將分3部分進(jìn)行:1.發(fā)送文件名，以便服務(wù)器創(chuàng)建該文件。2.發(fā)送文件內(nèi)數(shù)據(jù)。3.發(fā)送文件發(fā)送完成信號(hào)，通知服務(wù)器文件發(fā)送完成。同時(shí)，為了避免同一文件被多次打開，規(guī)定緩存同步的優(yōu)先級(jí)高于緩存文件寫入，即在緩存文件進(jìn)行同步的時(shí)候不允許寫入數(shù)據(jù)到該文件。(4)Socket操作通過(guò)CSocketClient類對(duì)象訪問(wèn)Socket端口(RJ45)。當(dāng)收到來(lái)自服務(wù)端的消息時(shí)，調(diào)用指令解析函數(shù)分析其數(shù)據(jù)包頭，根據(jù)協(xié)議判斷其含義，響應(yīng)對(duì)應(yīng)行動(dòng)。Socket消息響應(yīng)包括:a.停止查詢:停止向服務(wù)端發(fā)送采樣數(shù)據(jù)。b.開始查詢:向服務(wù)端發(fā)送采樣數(shù)據(jù)。首先將最新數(shù)據(jù)變量中的數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)端以供顯示，然后每次都將當(dāng)前的采樣數(shù)據(jù)發(fā)送。c.配置采樣/回傳時(shí)間:設(shè)置各子網(wǎng)采樣/同步緩存的周期。當(dāng)回傳定時(shí)器觸發(fā)時(shí)，判斷同步緩存子線程是否已被調(diào)用，如果否則跳過(guò)，如果是則配置好當(dāng)前數(shù)據(jù)包頭信息，并調(diào)用緩存同步子線程。該線程將根據(jù)協(xié)議向服務(wù)端發(fā)送相應(yīng)緩存文件，并重建該文件。
3實(shí)例與分析
為進(jìn)一步說(shuō)明所提出的三層異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及多址與數(shù)據(jù)聚合方法，針對(duì)城市異構(gòu)配電通信網(wǎng)絡(luò)，圖7給出了一種基于駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的配電網(wǎng)絡(luò)。其中，骨干網(wǎng)部分只給出了總服務(wù)器，對(duì)應(yīng)110/35kV高壓變電站，用于收集、監(jiān)控本高壓變電站下屬所有中、低壓變電站和用戶的信息。EPON接入網(wǎng)的以太光纖環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)直接采用4個(gè)OLT交換機(jī)用光纖呈環(huán)狀連接，每個(gè)OLT交換機(jī)兼具OLT單元與子站匯聚交換機(jī)的功能，每個(gè)OLT下面掛接若干個(gè)ONU。ONU與OLT交換機(jī)之間、以及OLT交換機(jī)之間都是光接口。ONU與駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)之間以及OLT交換機(jī)與總服務(wù)器之間均采用高速的RJ45以太網(wǎng)接口。圖7基于駐地網(wǎng)關(guān)的城市配網(wǎng)通信系統(tǒng)在圖7中，駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與3個(gè)駐地網(wǎng)相連，連接接口均為RS485，因?yàn)镽S485是工業(yè)領(lǐng)域最為常用的接口。3個(gè)駐地網(wǎng)中有兩個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)485總線網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)ZigBee子網(wǎng)由一個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)器和若干個(gè)節(jié)點(diǎn)。協(xié)調(diào)器則負(fù)責(zé)組建ZigBee子網(wǎng)，匯聚各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息并轉(zhuǎn)換成適合接口接入至駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。同時(shí)，協(xié)調(diào)器也負(fù)責(zé)將從駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收到的數(shù)據(jù)信息廣播至各個(gè)節(jié)點(diǎn)。ZigBee協(xié)調(diào)器與駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)之間的接口為RS485。此實(shí)例采用的3種駐地網(wǎng)具有不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、不同傳輸媒質(zhì)、不同業(yè)務(wù)類型，充分體現(xiàn)了駐地網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)特點(diǎn)。3種駐地網(wǎng)涉及典型的智能插座、智能電表和無(wú)源溫度傳感監(jiān)測(cè)，都是電力領(lǐng)域典型應(yīng)用。通過(guò)駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的解析與統(tǒng)一封裝，服務(wù)器端不僅能夠清晰地知道是哪個(gè)駐地網(wǎng)中的哪個(gè)用戶發(fā)來(lái)的信息，而且大大減少了短數(shù)據(jù)包的數(shù)量。如果這3個(gè)駐地網(wǎng)中每個(gè)駐地網(wǎng)有L個(gè)節(jié)點(diǎn)，t秒內(nèi)共收集到3L個(gè)短數(shù)據(jù)包。駐地網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將這3L個(gè)短數(shù)據(jù)包封裝成1個(gè)，使得服務(wù)器端的解析處理數(shù)據(jù)包的頻率降低了3L倍，大大提升了服務(wù)器端的處理效率。
4結(jié)論
關(guān)鍵詞：港口航道；機(jī)電設(shè)備；設(shè)備管理
中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
隨著港口不斷向?qū)I(yè)化,大型化,自動(dòng)化方向發(fā)展，與之配套的機(jī)電設(shè)備也獲得了較大的發(fā)展和改造，不管是質(zhì)量還是功能都有了較為明顯的進(jìn)步，但是港口的部分機(jī)電設(shè)備未能達(dá)到它的應(yīng)使用壽命，或者是使用效率未能得到應(yīng)有的發(fā)揮，這在一定程度上跟機(jī)電設(shè)備的管理有關(guān)系。通過(guò)采取科學(xué)的技術(shù)措施進(jìn)行合理的管理維護(hù)和維修，提高碼頭機(jī)電設(shè)備的安裝質(zhì)量，通過(guò)科學(xué)的管理提高港口航道機(jī)電設(shè)備的使用質(zhì)量。本文通過(guò)對(duì)港口航道機(jī)電設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)檢管理和港口航道機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討分析。
一、港口航道機(jī)電設(shè)備的管理特征
伴著科學(xué)技術(shù)和國(guó)內(nèi)工業(yè)化的飛速前進(jìn)，科學(xué)領(lǐng)域前沿性的技術(shù)越來(lái)越多的在港口航道機(jī)電設(shè)備中得到了運(yùn)用，從而讓港口航道機(jī)電設(shè)備擁有了以下特征：
1、大型化
隨著現(xiàn)在港口規(guī)模的不斷擴(kuò)大與工作區(qū)間的密集化造成了港口航道機(jī)電設(shè)備規(guī)模也趨于變大。大型機(jī)電設(shè)備機(jī)組能夠增強(qiáng)工作效率，減少工作成本，降低能耗，并且適用于新技術(shù)的發(fā)展需求，滿足現(xiàn)代化大型港口的工作要求。
2、快速化
顧名思義，快速化指的是港口航道機(jī)電設(shè)備的快速工作特征，機(jī)電設(shè)備的快速化有效的解決了由于港口航道機(jī)電設(shè)備大型化引起的單個(gè)生產(chǎn)效率的裝置占有面積的減少與工作效率的提升等問(wèn)題。
3、自動(dòng)化
目前國(guó)內(nèi)的港口內(nèi)，機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化已經(jīng)得到了普及，自動(dòng)化能夠有效的提升工作效率，降低工人的工作強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)港口高產(chǎn)高效節(jié)能減排的目標(biāo)。
二、影響港口航道機(jī)電設(shè)備質(zhì)量的因素分析
港口航道機(jī)電設(shè)備的安裝裝置，歸于一個(gè)相對(duì)雜亂工程項(xiàng)目體系。由于機(jī)電設(shè)備的自身即是一個(gè)巨大的體系!需求將它們運(yùn)送至碼頭，然后進(jìn)行構(gòu)造組合，連接，吊裝等作業(yè)。裝置分為現(xiàn)場(chǎng)裝置以及廠內(nèi)裝置兩大類。機(jī)電設(shè)備自身質(zhì)量水平，也是影響裝置作用的一大重要要素。它遭到來(lái)自于出產(chǎn)技術(shù)，出產(chǎn)者本質(zhì)及才能，出產(chǎn)資料質(zhì)量，環(huán)境等多方面要素的影響。將機(jī)電設(shè)備運(yùn)至碼頭岸面后，現(xiàn)場(chǎng)組織裝置也會(huì)遭到許多方面雜亂要素的影響，比方，機(jī)電設(shè)備的運(yùn)送辦法，作業(yè)人員的才能與水平。所運(yùn)用的技術(shù)與裝置辦法、所參照的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、裝置施工進(jìn)度，乃至監(jiān)理部分的監(jiān)管才能等都會(huì)對(duì)裝置質(zhì)量產(chǎn)生影響，青島港集團(tuán)組成礦石碼頭泊位時(shí)，裝置單位為確保施工進(jìn)度，前期設(shè)備電纜敷設(shè)時(shí)未嚴(yán)厲實(shí)行裝置施工技術(shù)需求，致使后續(xù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期發(fā)作多原因初期施工不妥電纜損傷致使的設(shè)備停機(jī)毛病，影響設(shè)備安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以作為機(jī)電裝置監(jiān)理部分需求參照設(shè)備體系實(shí)踐裝置，擇取重點(diǎn)項(xiàng)目加以操控!以此來(lái)進(jìn)步港口航道機(jī)電設(shè)備裝置水平，一起挑選高性能，高質(zhì)量的機(jī)電設(shè)備，選用科學(xué)的運(yùn)送方式，裝置技術(shù)，挑選高水平和高技能的裝置部隊(duì)，都是必備的準(zhǔn)備作業(yè)。
三、目前國(guó)內(nèi)港口航道機(jī)電設(shè)備管理存在的問(wèn)題
1、港口航道機(jī)電設(shè)備管理意識(shí)薄弱
目前國(guó)內(nèi)公司對(duì)于港口航道機(jī)電設(shè)備沒有長(zhǎng)遠(yuǎn)的管理意識(shí)，公司對(duì)于機(jī)電設(shè)備的辦理中存在的疑問(wèn)還沒有清晰的構(gòu)架，更有些公司單純的認(rèn)為機(jī)電設(shè)備引入以后進(jìn)行裝置作業(yè)即可，后續(xù)作業(yè)并沒有有效的進(jìn)行安置和辦理，形成了機(jī)電設(shè)備沒有及時(shí)的得到養(yǎng)護(hù)、修理，使得機(jī)電設(shè)備的損壞，假如不對(duì)于港口航道機(jī)電設(shè)備辦理知道上進(jìn)行增強(qiáng)，那么公司將隨時(shí)會(huì)有無(wú)窮的危險(xiǎn)。對(duì)于港口航道機(jī)電設(shè)備的辦理實(shí)際上可以說(shuō)是對(duì)潛在資產(chǎn)的保護(hù)，具有潛在的利益，大多數(shù)公司都為了降低成本而對(duì)港口的機(jī)電設(shè)備的運(yùn)用沒有約束和約束，形成了機(jī)電設(shè)備的運(yùn)用年限大大的縮短，實(shí)際上潛在的利益丟失是無(wú)法估量的。此外，由于對(duì)于港口航道機(jī)電設(shè)備的辦理知道沒有滿足的注重，形成了機(jī)電設(shè)備辦理的不恰當(dāng)，十分簡(jiǎn)單形成機(jī)電設(shè)備的安全參數(shù)削減，使得機(jī)電設(shè)備無(wú)法正常的作業(yè)，更可怕的是形成不必要安全事故。
2、港口航道機(jī)電設(shè)備重修理輕改造
企業(yè)真看到了眼前的利益，而沒有看見長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益，為了要生產(chǎn)的數(shù)量，而使機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間工作，針對(duì)機(jī)電設(shè)備的維護(hù)沒有足夠的重視，常常讓機(jī)電設(shè)備發(fā)生小故障的時(shí)候仍然進(jìn)行工作，等到積攢到一起再進(jìn)行大修。如此狀態(tài)的機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)效率下降，工作質(zhì)量也沒有保障，并且無(wú)法保證機(jī)電設(shè)備的安全工作。另外，企業(yè)往往認(rèn)為機(jī)電設(shè)備進(jìn)行維修時(shí)能夠報(bào)銷，但是更新或者改造機(jī)電設(shè)備卻無(wú)法報(bào)銷，這樣做的直接結(jié)果導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備的性能直線下降，最后將不法達(dá)到企業(yè)生產(chǎn)的需求。
3、港口航道機(jī)電設(shè)備維修管理相對(duì)滯后
機(jī)電設(shè)備的保養(yǎng)與維修方法還按照傳統(tǒng)的方式和周期進(jìn)行，實(shí)際上這種“強(qiáng)制保養(yǎng)，計(jì)劃維修”同目前的實(shí)際應(yīng)用中有些不同，還有著過(guò)量修理，不根據(jù)應(yīng)用環(huán)境與工作條件武斷的定下的保養(yǎng)的間歇周期以及維修的間歇周期。由于這樣的保養(yǎng)修理機(jī)制，得到其完全遺忘了機(jī)電折本自身的質(zhì)量狀況、保養(yǎng)修理與上次的維修數(shù)據(jù)。上述保養(yǎng)修理機(jī)制自身存在的缺陷，也不利于機(jī)電設(shè)備檢測(cè)技術(shù)與手段的發(fā)展。
四、港口航道機(jī)電設(shè)備管理解決方法
1、改變對(duì)港口航道機(jī)電設(shè)備管理的傳統(tǒng)意識(shí)
改變對(duì)港口航道機(jī)電設(shè)備管理的意識(shí)，增強(qiáng)企業(yè)全面的、統(tǒng)一的、可發(fā)展的維護(hù)管理觀念。此觀念不只含有機(jī)電設(shè)備的安裝、保養(yǎng)、修理、改造等常用的管理操作中，還應(yīng)該令港口航道機(jī)電設(shè)備管理、操作工人具有這種觀念。保證港口航道機(jī)電設(shè)備管理的有序的實(shí)施，是港口工作中的重點(diǎn)，是提高港口航道機(jī)電設(shè)備穩(wěn)定、高效工作的前提。企業(yè)不應(yīng)該只關(guān)注眼前的利益最大化，而忽略了長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益，使得機(jī)電設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，造成無(wú)法挽回的損失。應(yīng)該從機(jī)電設(shè)備可以長(zhǎng)期為企業(yè)提供利益這點(diǎn)上進(jìn)行管理。
2、增強(qiáng)港口航道機(jī)電設(shè)備的技術(shù)改造
機(jī)電設(shè)備的技術(shù)改造也稱為機(jī)電設(shè)備的技術(shù)改裝，指的是運(yùn)用現(xiàn)代科技成果，針對(duì)機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)，功能等進(jìn)行改造，以達(dá)到原機(jī)電設(shè)備無(wú)法完成或可以令機(jī)電高效的完成工作。技術(shù)改裝針對(duì)已有的作業(yè)工藝、工作設(shè)施以及技術(shù)設(shè)備展開的技術(shù)變革，并且是對(duì)現(xiàn)有的工作性能添加新的技術(shù)從而增強(qiáng)工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。此外，技術(shù)改裝與修理不是同一概念，修理只是針對(duì)機(jī)電設(shè)備保持其工作性能的一種方法，修理不具備很高的新技術(shù)要求，而技術(shù)改裝需要新的技術(shù)對(duì)原有設(shè)備性能等進(jìn)行創(chuàng)新的改造。
3、完善港口航道機(jī)電設(shè)備的維修管理
設(shè)備修理的目的在于令動(dòng)力構(gòu)件保持一定的運(yùn)行能力，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成工作，簡(jiǎn)言之，是讓機(jī)電設(shè)備在規(guī)定的期限內(nèi)有效的運(yùn)行下去。修理后是否對(duì)機(jī)電設(shè)備的工作效率和質(zhì)量產(chǎn)生影響，是根據(jù)設(shè)備的可利用率得知的。所以修理的目標(biāo)是用適當(dāng)?shù)某杀咎峁┘夹g(shù)支持，從而保障工作中的機(jī)電設(shè)備順利生產(chǎn)，讓企業(yè)獲得利益。當(dāng)確認(rèn)機(jī)電設(shè)備的維修方法后，還要對(duì)設(shè)備在生產(chǎn)流程中所處的位置，不要應(yīng)用一種固定的修理方法。在企業(yè)中必須要同時(shí)擁有定期維護(hù)、定期檢測(cè)、修理等方式。
結(jié)束語(yǔ)
港口航道機(jī)電設(shè)備是現(xiàn)代化港口生產(chǎn)活動(dòng)的重要物資基礎(chǔ)，是港口經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提.因此，港口航道機(jī)電設(shè)備的管理有著十分重要作用.合理的機(jī)電設(shè)備的管理制度和方案可以有效的減少設(shè)備的破損，延長(zhǎng)其機(jī)電設(shè)備使用壽命，保證港口生產(chǎn)的安全順利的進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]許若平.論港口機(jī)電的使用與維護(hù)[J].中國(guó)水運(yùn),2012(12).
畢業(yè)論文答辯自述稿范文
尊敬的各位老師：
下午好！
我是通信工程專業(yè)14級(jí)秋季班的郭勝?gòu)?qiáng)，學(xué)號(hào)1409421031001，這篇論文是在我的指導(dǎo)老師李彥菲副教授及南廣學(xué)院何光威副教授的悉心指點(diǎn)下完成的，論文的選題是經(jīng)該論文選題是經(jīng)李老師審核通過(guò)并給我提出此文的寫作基調(diào)和原則，何老師在我撰寫論文的過(guò)程中付出了大量心血，本文經(jīng)過(guò)一二三稿并最終定稿，這期間何老師對(duì)我的論文進(jìn)行了詳細(xì)的修改和指正，并給予我許多寶貴的建議和意見，給予了我極大的幫助。在專業(yè)知識(shí)水平上，二位老師敢于嘗試、鍥而不舍、推陳出新的的精神是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作，在此我謹(jǐn)向李老師、何老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。不管今天答辯的結(jié)果如何，我都會(huì)由衷的感謝二位老師的幫助和指導(dǎo)，感謝各位評(píng)委老師的批評(píng)指正。
下面我將這篇論文的畢業(yè)論文選題的目的、意義、寫作內(nèi)容、成果、結(jié)論、存在的不足向各位老師作簡(jiǎn)要的陳述。
首先，我想談?wù)劄槭裁催x這個(gè)題目及這篇文章的目的和意義。
我當(dāng)時(shí)之所以選擇《基于FPGA的數(shù)字音頻信號(hào)源設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)》這個(gè)題目是因在日常遇到的問(wèn)題中有很多需要進(jìn)行聲音處理，所以選用FPGA器件實(shí)現(xiàn)音頻信
號(hào)源處理的方案，即對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行了采集、處理、傳輸存儲(chǔ)和還音回放工作以及如何在噪聲環(huán)境中如何能有效地地把需要的語(yǔ)音信號(hào)提取出來(lái)，消除或者衰減噪聲，從而顯著提高數(shù)字音頻信號(hào)源的質(zhì)量方面的工作。另對(duì)系統(tǒng)如何進(jìn)行聲音信號(hào)采集、聲音信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼、壓縮、聲音信號(hào)濾波、音頻信號(hào)輸出、傳輸、還音等工作進(jìn)行了探討。
其次，我想談?wù)勥@篇文章的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容。
我的論文主要分為以下5個(gè)部分：
第一部分主要音頻采集、數(shù)據(jù)處理部分基本原理
首先使用話筒把收集到的語(yǔ)言信號(hào)作為輸入信號(hào)，然后將收集到的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)的電信號(hào)，耳機(jī)播放的聲音是由經(jīng)過(guò)濾波后轉(zhuǎn)換的模擬音頻信號(hào)；LM4550(AC-972.1)芯片將輸入的模擬音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣、量化、編碼轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)；FPGA中的AC-97模塊用來(lái)發(fā)送及接收256bit的串行數(shù)據(jù)流，具有I/O的18位立體聲PCM數(shù)據(jù)端口；AC-97Commands的命令則是用來(lái)執(zhí)行初始化命令和設(shè)置放大器增益等；FPGA通過(guò)配置接口編寫Verilog程序來(lái)控制LM4550(AC-972.1)芯片的正常工作；FPGA和LM4550(AC-972.1)芯片通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)編碼后的的發(fā)送與接收；FIR濾波器將LM4550傳輸來(lái)的數(shù)字化音頻數(shù)據(jù)處理后，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口傳送到LM4550(AC-972.1)芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換后，其模擬信號(hào)由耳機(jī)線路輸出。
第二部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸部分，本設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)傳輸部分?jǐn)M采用以太網(wǎng)傳輸，具體來(lái)說(shuō)使用3類雙絞線的l0BASE-T方式，在上一節(jié)中提到的通過(guò)幀結(jié)構(gòu)封裝，多路時(shí)分復(fù)用后的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)后，通過(guò)以太網(wǎng)芯片，對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行IP包的封裝，封裝好的IP包，通過(guò)RJ45的接口，經(jīng)華為QuidwayS2700series交換機(jī)，再通過(guò)RJ45的接口按照協(xié)議傳送到服務(wù)器，并將數(shù)據(jù)流信息存儲(chǔ)到服務(wù)器上。
第三部分是還音部分
還音是整個(gè)音頻系統(tǒng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)[6]，還音的過(guò)程是這樣的，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將服務(wù)器中的數(shù)據(jù)流信息傳送過(guò)來(lái)，由于先前對(duì)多路音頻進(jìn)行了時(shí)分復(fù)用，所以在此首先對(duì)數(shù)據(jù)流信息進(jìn)行解復(fù)用，解復(fù)用后，生成多路音頻數(shù)據(jù)流，將每一路音頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行幀結(jié)構(gòu)解析，去除幀頭，幀尾，通道號(hào)，時(shí)間同步信號(hào)信息，糾錯(cuò)碼信息，同時(shí)將時(shí)間同步信號(hào)信息和通道號(hào)信息提取出來(lái)，這樣就解析出來(lái)帶有通道的多路音頻數(shù)字信號(hào)，這些信號(hào)之間的延遲信息通過(guò)時(shí)間同步信號(hào)信息來(lái)體現(xiàn)，然后將每一通道的音頻數(shù)據(jù)信息進(jìn)行歸一化處理，形成可以播放的wav文件，根據(jù)通道號(hào)和時(shí)間同步信號(hào)信息通過(guò)不同的揚(yáng)聲器播放出來(lái)，到此，就完成了還音的過(guò)程。
第四部分主要是各模塊的設(shè)計(jì)
（一）音頻采集、處理硬件平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)（二）傳輸部分平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)（三）還音部分平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)
第五部分主要是系統(tǒng)的綜合測(cè)試和整體實(shí)現(xiàn)（一）采集、處理部分的整體實(shí)現(xiàn)
（二）系統(tǒng)功能驗(yàn)證和效果分析及硬件實(shí)物驗(yàn)證（三）傳輸存儲(chǔ)和還音部分綜合測(cè)試和整體實(shí)現(xiàn)
我的論文結(jié)論是：本課題研究了基于FPGA的數(shù)字音頻源設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，并利用FPGA設(shè)計(jì)了對(duì)聲音信號(hào)進(jìn)行了采集、處理、回放以及如何在噪聲環(huán)境中如何能有效地地把需要的語(yǔ)音信號(hào)提取出來(lái)，消除或者衰減噪聲。同時(shí)進(jìn)行了傳輸存儲(chǔ)和還音重放的設(shè)計(jì)工作，
系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中以Xilinx公司Spartan-6系列XC6SLX45芯片為核心芯片，通過(guò)XC6SLX45芯片控制LM4550將麥克風(fēng)采集到的語(yǔ)音信號(hào)實(shí)時(shí)的處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)據(jù)傳給主控制芯片XC6SLX45，對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理，濾除非有用信號(hào)。利用FPGA(FieldProgrammableGateArray，可編程門陣列)可反復(fù)編程、擦除、使用的特點(diǎn)成功的解決了語(yǔ)音濾波器可重構(gòu)的特點(diǎn)。本文中基于FPGA的音頻采集系統(tǒng)中的濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)靈活、實(shí)時(shí)性好、通用性強(qiáng)、占用資源少、運(yùn)行速率高等優(yōu)點(diǎn)。
本文對(duì)系統(tǒng)如何進(jìn)行聲音信號(hào)采集、聲音信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼、壓縮、聲音信號(hào)濾波、音頻信號(hào)輸出、傳輸、還音等工作進(jìn)行了探討。本論文主要完成工作如下：
1.實(shí)現(xiàn)了音頻的采集，信號(hào)穩(wěn)定。
2.對(duì)音頻信號(hào)的處理完成了簡(jiǎn)單的同步處理，3.對(duì)音頻信號(hào)采用時(shí)分復(fù)用方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。4.完成了對(duì)信號(hào)的測(cè)試。
5.接收的音頻數(shù)據(jù)能夠通過(guò)軟件解析接出來(lái)。
6.本系統(tǒng)把從話筒收集到的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)據(jù)傳給主控制FPGA芯片XC6SLX45，然后對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理，通過(guò)設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器來(lái)處理噪聲信號(hào)，消除或者衰減噪聲。
7.借助MATLAB軟件來(lái)設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器，使用FDATooI工具箱設(shè)計(jì)濾波器的系數(shù)。利用MATLAB/Simulink建模及算法級(jí)仿真，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)濾波器的可行性。
8.采用時(shí)下比較流行的SystemGenerator設(shè)計(jì)FPGA的方式，構(gòu)建了音頻采集系統(tǒng)中的濾波器的硬件模型。完成了采集模塊、時(shí)鐘控制模塊、按鍵防抖動(dòng)模塊、濾波系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)與仿真，并在ISE軟件中進(jìn)行了綜合，驗(yàn)證了軟件設(shè)計(jì)的可行性。
最后，我想談?wù)勥@篇文章存在的不足。本文設(shè)計(jì)把首先對(duì)模擬音頻信號(hào)進(jìn)行量化采集，其次量化音頻信號(hào)通過(guò)FPGA數(shù)據(jù)處理，是否通過(guò)FIR數(shù)字濾波器輸出，然后通過(guò)異步串口輸出存儲(chǔ)，最終通過(guò)軟件解碼，對(duì)音頻量化信號(hào)歸一化處理，將聲音回放出來(lái)。整個(gè)過(guò)程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。但是還存在一些問(wèn)題，需要進(jìn)一步的改進(jìn)和加強(qiáng)。
1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面有新的改進(jìn)2.獲取更高精度的音頻數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞：論文管理平臺(tái)；B/S模式；三層架構(gòu)
中圖分類號(hào)：TP311.52
畢業(yè)論文是高等學(xué)校學(xué)生在掌握基本理論、基本知識(shí)和基本技能的基礎(chǔ)上，運(yùn)用本專業(yè)知識(shí)和技能所進(jìn)行的全面的綜合訓(xùn)練。當(dāng)前不少高校對(duì)畢業(yè)論文的管理主要還是采取傳統(tǒng)人工管理模式，在論文選題、論文指導(dǎo)、資料收集、報(bào)表提交等多方面存在效率低、效果差等問(wèn)題。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，許多高校嘗試使用信息技術(shù)對(duì)畢業(yè)論文進(jìn)行管理，也有一些軟件廠商開發(fā)了相應(yīng)的通用軟件平臺(tái)。
多數(shù)系統(tǒng)向管理員、教師、學(xué)生三種類型的用戶提供服務(wù)，解決了導(dǎo)師出題、學(xué)生選題、畢業(yè)論文材料的上交與審核。有的系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了師生實(shí)時(shí)交流、在線評(píng)審以及畢業(yè)統(tǒng)計(jì)等功能。
但是由于不同高校在畢業(yè)論文的組織和管理存在差異，開發(fā)一個(gè)適合本單位使用的畢業(yè)論文管理系統(tǒng)，更有利于論文管理和系統(tǒng)維護(hù)。為了進(jìn)一步提高畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）教學(xué)效率，本平臺(tái)結(jié)合某系在近些年實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中實(shí)際情況，應(yīng)用軟件工程的思想和方法研究了畢業(yè)論文管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)畢業(yè)論文的網(wǎng)絡(luò)管理，提高了效率和管理水平。
1 系統(tǒng)功能
根據(jù)《閩江學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作規(guī)定》，畢業(yè)論文寫作的主要工作有：教學(xué)秘書進(jìn)行畢業(yè)論文初始工作（設(shè)置參與論文寫作工作的指導(dǎo)教師和學(xué)生，畢業(yè)論文工作計(jì)劃、相關(guān)通知公告及相關(guān)表格文件等）、指導(dǎo)教師擬定畢業(yè)論文選題、學(xué)生選擇或者自擬論文選題、師生互選、學(xué)生提交題目審批表、教師下達(dá)任務(wù)書、學(xué)生提交開題報(bào)告、論文寫作與指導(dǎo)、中期檢查、論文定稿、指導(dǎo)教師評(píng)閱、專家評(píng)閱、畢業(yè)論文答辯、畢業(yè)論文資料歸檔等工作。
2 系統(tǒng)功能模塊
本系統(tǒng)的用戶包括學(xué)生、教師、教學(xué)秘書、院系領(lǐng)導(dǎo)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文管理的網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、自動(dòng)化。核心功能是教師擬出課題、學(xué)生選題、在線提交各種文檔、在線論文指導(dǎo)。系統(tǒng)應(yīng)滿足學(xué)生、教師、教學(xué)秘書、院系領(lǐng)導(dǎo)四種類型的需要，針對(duì)不同類型，使用不同的功能模塊。學(xué)生主要有選題、上傳文檔、提交論文等功能。教師有設(shè)定論文題目、選擇學(xué)生、查看指導(dǎo)學(xué)生提交的文檔等功能。教書秘書全程調(diào)節(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程。院系領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行審查和審核。
2.1 教師模塊
教師由教學(xué)設(shè)置用戶名和賬號(hào)。主要實(shí)現(xiàn)：課題、選擇指導(dǎo)學(xué)生、任務(wù)書、審核開題報(bào)告、中期檢查報(bào)告、修改論文、成績(jī)?cè)u(píng)定等。
2.2 學(xué)生用戶模塊
學(xué)生使用平臺(tái)登錄，用戶名和初始密碼由系統(tǒng)給出。主要實(shí)現(xiàn)：選擇課題、選擇教師、填寫題目審批表和開題報(bào)告、提交論文等功能。
2.3 教學(xué)秘書模塊是畢業(yè)畢業(yè)論文管理平臺(tái)的系統(tǒng)管理賬戶。主要實(shí)現(xiàn)：設(shè)置指導(dǎo)教師、設(shè)置指導(dǎo)學(xué)生、統(tǒng)計(jì)畢業(yè)論文報(bào)表、畢業(yè)論文計(jì)劃。
2.4 院系領(lǐng)導(dǎo)模塊
院系領(lǐng)導(dǎo)主要對(duì)畢業(yè)論文各階段進(jìn)行監(jiān)督和審核。
3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)系統(tǒng)功能，設(shè)計(jì)采用以Web為基礎(chǔ)的三層架構(gòu)的B/S模式，分為客戶層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層。
客戶層：實(shí)現(xiàn)在客戶端瀏覽器中顯示的用戶界面。該層可以調(diào)用由業(yè)務(wù)邏輯層提供的業(yè)務(wù)方法，也可以直接調(diào)用由數(shù)據(jù)層提供的接口訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)?？蛻魧訉?shí)現(xiàn)了系統(tǒng)與用戶間的接口，用戶通過(guò)Web瀏覽器訪問(wèn)論文管理平臺(tái)。應(yīng)用層作為系統(tǒng)核心，封裝了主要的業(yè)務(wù)邏輯。
應(yīng)用層：主要是針對(duì)具體的問(wèn)題的操作，也可以理解成對(duì)數(shù)據(jù)層的操作，對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行邏輯處理。在接收了用戶提交的http請(qǐng)求后，由Web應(yīng)用服務(wù)器接受請(qǐng)求并由處理程序解釋，并進(jìn)行相應(yīng)處理。操作結(jié)果以HTML頁(yè)面的形式返回給瀏覽器。
采用三層結(jié)構(gòu)這種模式能較好地適應(yīng)開發(fā)，對(duì)代碼重用、代碼分層以及對(duì)以后的軟件維護(hù)等等有很大的作用。尤其考慮到本平臺(tái)在運(yùn)行過(guò)程中隨著畢業(yè)論文流程可能的變化以及對(duì)功能擴(kuò)展的需求，更應(yīng)該采用三層結(jié)構(gòu)。
開發(fā)工具采用Visual 2010，編程語(yǔ)言采用C#，前端界面使用，采用Microsoft SQL Server2008作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。其中是創(chuàng)建動(dòng)態(tài)Web頁(yè)的服務(wù)器端技術(shù)，作為應(yīng)用程序采用的數(shù)據(jù)訪問(wèn)模型。在服務(wù)器端運(yùn)行，應(yīng)用程序使用連接數(shù)據(jù)源，并進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。
4 后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
畢業(yè)論文平臺(tái)后臺(tái)使用SQL SERVER數(shù)據(jù)庫(kù)。設(shè)計(jì)過(guò)程中使用ER圖定義實(shí)體關(guān)系模型，并根據(jù)范式理論進(jìn)行優(yōu)化。
根據(jù)需求分析和設(shè)計(jì)要求，畢業(yè)論文平臺(tái)主要包含以下數(shù)據(jù)表：
（1）Administrator，存儲(chǔ)教學(xué)秘書信息。
（2）Dean，存儲(chǔ)院系領(lǐng)導(dǎo)信息。
（3）Teacher，存儲(chǔ)教師用戶相關(guān)信息，包括用戶名、密碼和教師基本信息等。
（4）Student，用來(lái)存儲(chǔ)學(xué)生用戶相關(guān)信息。
（5）DepartmentInfo，用來(lái)存儲(chǔ)院系信息。
（6）Plan，用來(lái)存儲(chǔ)畢業(yè)論文計(jì)劃信息。
（7）Thesis，用來(lái)存儲(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。
（8）Task，用來(lái)存儲(chǔ)任務(wù)書信息。
（9）TitleForm，用來(lái)存儲(chǔ)題目審批表信息。
（10）Report，用來(lái)存儲(chǔ)開題報(bào)告信息。
此外還有一些輔助表。
5 系統(tǒng)的主要特色
考慮到本單位實(shí)際需求和運(yùn)行情況，平臺(tái)重點(diǎn)突出兩大特色：
師生互選。教務(wù)秘書設(shè)定指導(dǎo)教師指導(dǎo)的學(xué)生總數(shù)，教師提交課題后，學(xué)生登錄平臺(tái)，查看相應(yīng)課題，根據(jù)自己擅長(zhǎng)或喜歡的方向進(jìn)行選擇。在選題的過(guò)程中，每個(gè)導(dǎo)師的學(xué)生數(shù)量有限，達(dá)到上限后，學(xué)生不能選擇該導(dǎo)師，需要從其他導(dǎo)師的課題中重新進(jìn)行選擇課題。教師可以決定是否接受該學(xué)生。教師指導(dǎo)人數(shù)到達(dá)上限后，不再接受學(xué)生。
審批功能。教師可以查看到所指導(dǎo)學(xué)生的任務(wù)書、開題報(bào)告、畢業(yè)論文等信息，并進(jìn)行審核。院系領(lǐng)導(dǎo)對(duì)教師審核后的文檔進(jìn)行最終審批。
6 結(jié)束語(yǔ)
本畢業(yè)論文管理系統(tǒng)基于本校實(shí)際開發(fā)，充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源，方便管理人員對(duì)畢業(yè)論文全階段的監(jiān)督和控制；使學(xué)生選題過(guò)程公開化、合理化，解決了以往選題散亂、人工干預(yù)多的問(wèn)題；促進(jìn)畢業(yè)指導(dǎo)老師與學(xué)生互動(dòng)；較好地適應(yīng)畢業(yè)論文管理需要。今后可以在平臺(tái)上添加答辯管理、論文檢索等功能，進(jìn)一步規(guī)范和擴(kuò)展使用空間。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：PHP ；MYSQL；論文綜合管理系統(tǒng)；B/S
中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2012）36-8595-02
1 系統(tǒng)可行性分析與研究
1.1 研究背景
目前，縱觀全國(guó)各地高校，學(xué)位論文管理系統(tǒng)得以廣泛實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，有一些學(xué)院依舊用手工錄入的方式進(jìn)行管理；經(jīng)過(guò)仔細(xì)對(duì)比，很多高校使用WEB方式進(jìn)行論文管理時(shí)的相關(guān)操作，在功能上及相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程比較相似；都使用較簡(jiǎn)單的方式，如都使用論文提交、審核，及搜索模塊，基本上來(lái)說(shuō)都沒有題目選擇或者導(dǎo)師互動(dòng)等模塊。在本課題在這些基礎(chǔ)上，加入前期論文題目及導(dǎo)師的互動(dòng)選擇功能，從而使得論文的各個(gè)過(guò)程都能在網(wǎng)上進(jìn)行，從而方便了審核人員，導(dǎo)師和學(xué)生。在線的論文指導(dǎo)（站內(nèi)短信）功能可以導(dǎo)師和學(xué)生進(jìn)行方便地進(jìn)行溝通和交流，另外在線修改功能也能避免線下修改造成的紙張和時(shí)間的浪費(fèi)。
1.2 研究?jī)?nèi)容
做為一個(gè)涉及多個(gè)權(quán)限用戶的系統(tǒng)，這就需要對(duì)用戶信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再加載不同的用界面。根據(jù)該論文系統(tǒng)需求特點(diǎn)，要求平臺(tái)建立在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，盡可能地使論文的整個(gè)過(guò)程方便，簡(jiǎn)單，界面更加友好。整個(gè)過(guò)程首先由有相應(yīng)論文指導(dǎo)權(quán)限的教師上傳可供學(xué)生選擇的標(biāo)題，教師所在的單位審查通過(guò)后，便開始了基于該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的互動(dòng)論文選擇過(guò)程，學(xué)生以志愿的方式選擇相應(yīng)的論文標(biāo)題進(jìn)行申請(qǐng)，然后相應(yīng)教師對(duì)申請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行選擇，系統(tǒng)接著對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理。處理完成后，落選雙方進(jìn)行第二次雙向選擇，最終完成選題的過(guò)程。然后教師與學(xué)生論文寫作過(guò)程，進(jìn)行開題報(bào)告，正文寫作等過(guò)程，最后教師對(duì)論文進(jìn)行評(píng)分。就是基于上面這一個(gè)論文過(guò)程，進(jìn)行仔細(xì)分析，最后開發(fā)出這個(gè)系統(tǒng)。
1.3論文綜合管理系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境
1.3.1 LAMP（LINUX+APACH+MYSQL+PHP）
網(wǎng)站主體采用執(zhí)行效率極高的PHP開發(fā)，使用AJAX技術(shù)輔助，數(shù)據(jù)庫(kù)方面采用與PHP之最佳組合MYSQL，web服務(wù)器和操作系統(tǒng)則采用apache和linux，這就是所謂的LAMP建站方案。
2 相關(guān)技術(shù)綜述
2.1 PHP編程技術(shù)介紹
PHP是一種公開源代碼！運(yùn)行在服務(wù)器端的嵌入式腳本語(yǔ)言，允許程序員將語(yǔ)言嵌入HTML文件當(dāng)中，并且PHP對(duì)不同的技術(shù)提供了編程環(huán)境與接口，利用它可以方便地開發(fā)各種功能完備！交互性強(qiáng)的動(dòng)態(tài)頁(yè)面，為網(wǎng)站建設(shè)提供了簡(jiǎn)單！實(shí)用的解決方案：
2.2 MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)介紹
MySQL是一個(gè)精巧的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，雖然它不是開放源代碼的產(chǎn)品，但在某些情況下你可以自由使用。由于它的強(qiáng)大功能、靈活性、豐富的應(yīng)用編程接口（API）以及精巧的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，受到了廣大自由軟件愛好者甚至是商業(yè)軟件用戶的青睞。
2.3 開發(fā)環(huán)境
LAMP即操作系統(tǒng)： LINUX，web服務(wù)器： APACHE，數(shù)據(jù)庫(kù)：MYSQL，服務(wù)器端腳本PHP的第一個(gè)字母組合。LAMP通過(guò)多年的發(fā)展，迅速由草根階層走出來(lái)，在世界范圍的層面，一旦談及WEB服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)，人們就會(huì)自然談到LAMP。也正是因?yàn)長(zhǎng)AMP都是開源的組件，不斷完善其兼容性，它們的應(yīng)該場(chǎng)合越來(lái)越廣泛，普遍。并成為一個(gè)相當(dāng)強(qiáng)大的WEB平臺(tái)。
2.4 B/S體系與三層配置模式
B/S結(jié)構(gòu)從邏輯上講分為四個(gè)層次：客戶機(jī)、Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器?？蛻魴C(jī)主要負(fù)責(zé)人機(jī)交互，Web服務(wù)器主要負(fù)責(zé)對(duì)客戶端應(yīng)用程序的集中管理，應(yīng)用服務(wù)器主要負(fù)責(zé)應(yīng)用邏輯的集中管理，它也可以根據(jù)其處理的具體業(yè)務(wù)不同而分為多個(gè)；數(shù)據(jù)服務(wù)器則主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和組織、數(shù)據(jù)庫(kù)的分布式管理、數(shù)據(jù)庫(kù)的備份和同步等等。
2.5開發(fā)方法：原型法開發(fā)
3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
3.1系統(tǒng)需求分析
本系統(tǒng)作為一套論文綜合管理系統(tǒng)，在使用過(guò)程中主要呈現(xiàn)出了以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1）系統(tǒng)是根據(jù)具有本學(xué)院特色的論文管理模式進(jìn)行編寫的，具有通用性，同時(shí)也更具有個(gè)性化的特點(diǎn)，以方便學(xué)院師生論文操作和提高論文效率為核心，采用以管理與先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合。
2）規(guī)范的軟件結(jié)構(gòu)搭配先進(jìn)的軟件開發(fā)技術(shù)。該文管理系統(tǒng)基于B/S結(jié)構(gòu)，并根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的思想，運(yùn)用了標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化，網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)，使得整個(gè)系統(tǒng)可靠性，適應(yīng)性，維護(hù)性及安全性得到了很好的保障。
3）方便友好的用戶界面。系統(tǒng)采用的瀏覽界面更加的友好，更加的清晰，布局也更加的合理，無(wú)論是那一種角色用戶得能方便地操作，提高了他們使用系統(tǒng)完成任務(wù)的效率，最大化地使用戶得到好的用戶體驗(yàn)。
3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本就是為了使得整個(gè)論文過(guò)程網(wǎng)絡(luò)化，提高過(guò)程的完成效率，減少人工成本，提高論文信息的查詢、紀(jì)錄等工作的速度，使得論文的整個(gè)流程更加地完善。以便更加方便、直接、快捷地為我院師生提供服務(wù)。
3.3設(shè)計(jì)方案
3.5系統(tǒng)描述
該文系統(tǒng)的核心任務(wù)是論文的過(guò)程管理，它包含了系統(tǒng)管理的多個(gè)方面，內(nèi)容上比較復(fù)雜、廣泛，必須使得系統(tǒng)核心任務(wù)十分穩(wěn)定，并且與系統(tǒng)其它模塊的協(xié)作也要十分穩(wěn)定，流暢。論文系統(tǒng)功能主要包括：論文，人員，以往論文，新聞，系統(tǒng)內(nèi)短信等功能模塊；及能根據(jù)系統(tǒng)賦予的角色權(quán)限對(duì)相應(yīng)的信息進(jìn)行相應(yīng)的查詢、統(tǒng)計(jì)、修改等操作的功能。
其中核心的論文管理行為包括：
1）本系統(tǒng)的院系管理員負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)各種信息。管理教師和學(xué)生用戶的論文操作權(quán)限；
2）非管理員用戶只能檢索、查看系統(tǒng)相關(guān)資料信息。
4 總結(jié)
論文綜合管理系統(tǒng)的開發(fā)不僅僅是一個(gè)網(wǎng)站制作的過(guò)程，更重要的是在系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)階段所做的工作。在這過(guò)程中，我充分利用了網(wǎng)站開發(fā)上的靈活和效率高的特點(diǎn)，應(yīng)用PHP和MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)以LAMP架構(gòu)開發(fā)本系統(tǒng)。
在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，本對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的過(guò)程越來(lái)越清晰，也更加熟悉PHP的程序應(yīng)用，對(duì)系統(tǒng)整體的架構(gòu)設(shè)計(jì)，模塊劃，頁(yè)面的整體布局設(shè)計(jì)也有了更深的認(rèn)識(shí)，為更好地學(xué)習(xí)，工作打下更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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本論文在對(duì)高速信號(hào)傳輸理論進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了應(yīng)用于PCI-Express的2.5Gbps傳輸速率的高速串行收發(fā)器--LVDS電路;并采用了0.13um CMOS工藝對(duì)電路進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。版圖后的Hspice模擬結(jié)果表明,該收發(fā)器能很好的滿足PCI-Express標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用要求。本文在LVDS高速接口電路設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新之處和解決的技術(shù)難點(diǎn)主要體現(xiàn)為為下列幾點(diǎn)。
1.提出了預(yù)放大器、電流選擇器、主比較器三級(jí)電路相結(jié)合的新型LVDS接收器結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)使接收器在高速數(shù)據(jù)傳輸條件下保證接收器有較高靈敏度(最低100mV差分?jǐn)[幅可接收)并拓展了信號(hào)的接收共模電平范圍(0.2V-2.2V)。
2.針對(duì)高頻應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)了一款新型的預(yù)加重電路,在很大程度上補(bǔ)償了傳輸線對(duì)信號(hào)高頻成分的衰減,從而保證了信號(hào)的完整性。