系統設計論文范文

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綜合布線系統是酒店智能化系統的信息網絡基礎，本設計注重系統的質量、科學性、先進性、可靠性及安全性，易擴展，同時本設計兼顧考慮酒店的應用特點，將來發展的需要。因此，在系統設計和產品選型中重點關注布線產品的質量、布線系統的模塊化、以及系統的安全性、可管理性和可維護性。

酒店綜合布線系統的目標是：以系統規范為指導，以具有當前國際領先水平的綜合布線技術、計算機技術、通訊技術和自動化技術為支撐，建立一套統一規劃、高度集成的布線系統，為酒店計算機網絡系統數據、圖像及控制信號提供統一的傳輸線路、設備接口和高質量的傳輸性能。全面實現酒店計算機通信網絡的通訊、辦公、管理手段的智能化、集成化，把酒店計算機通信網絡建成一個高起點、高標準、功能設施一流、且具有高開放性和平滑升級性的網絡平臺。同時，該布線系統兼顧了計算機網絡系統未來的發展要求，提供15年保證；在酒店大樓增加新系統時，對新設備提供信號傳輸的支持。

作為酒店智能化系統的基礎平臺－綜合布線系統將為整個酒店的語音通信、寬帶數據、圖像聯網、酒店管理系統及網站建設提供高質量的傳輸通道。酒店大樓內的各個功能區通過高性能的結構化綜合布線系統連接起來，組成一套具備高傳輸帶寬的、結構化的信息高速公路。

二、系統功能

本設計提出的綜合布線系統實現了酒店設備的網絡物理層上的相互聯系，滿足系統間信息共享的要求，為酒店集中管理以及與Internet的連接建立了基礎設施。具體來說,，本方案設計的布線系統可以支持以下各類應用及設備。

話音：程控交換機、電話、傳真、衛星通訊、電話會議、語音信箱等。

數據：快速以太網、千兆以太網、1.2GATM、TCP/IP、INTERNET、INTRANET等。

視頻：閉路電視監控、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、自動控制等系統技術方面，設計理論和多個項目的實踐已證實采用的結構化布線系統可達到與傳統布線方式同等的傳輸質量和傳輸距離；但在工程造價方面，由于結構化布線系統要配備專用的適配器，以至工程造價將會有很大的提高，故本設計只提供了高性能的傳輸鏈路，在技術發展造價降低時，或有此類需要時提供堅實的支持。

三、系統設計依據及設計原則

酒店智能化系統工程－綜合布線工程整個布線系統選用星型結構，從插座至樓層配線架，最后通過數據/語音主干線纜統一連接至相應的數據和語音機房，以便于集中式管理。系統機房設置在酒店一層，系統水平布線滿足小于90米的布線標準要求。數據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；數據干線子系統采用光纜傳輸，語音干線子系統采用大對數電纜傳輸。如果把結構化布線系統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，而是由構筑的信息奔馳“路面”通暢快速來完成的。本設計方案既滿足用戶目前的應用環境,又能支持未來21世紀高速寬帶應用。

為了滿足酒店現在和未來10年至15年發展的應用,以及可能會根據不同的機型選擇不同的適配器來構架整個計算機網絡。因此，采用了開放式的布線設計作為解決方案。結構化布線系統采用星型結構，以便實現各種網絡邏輯拓樸結構。

1.設計原則

（1）先進性。布線系統的設計目標決定了系統必須采用先進的方法和設備，即要反映當今的水平，又應具有發展的潛力。由于布線系統是一項在規定時間內投入運行的工程，因此系統所涉及的技術必須是成熟和先進的。

（2）開放性。布線系統應具有開放性。一方面布線系統能適應不同功能的要求，同時又能支持不同廠家相應的設備。

（3）實用性。布線系統在現在和將來能適應技術的發展，實現資料和語音通信。

（4）靈活性。布線系統應能滿足靈活通用的要求。

（5）模塊化。布線系統中，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。布線系統是要能擴充的，以便將來要擴展時，可以方便地將設備擴充進去。

2.設計依據

（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總線局域網國際標準

（6）TPDDI銅線分布式資料接口局域網標準

（7）ATM異步傳輸網標準

（8）RS232，X.21，RS422RS485等異步和同步標準

四、各子系統設計方案

1.連接方式

E：設備C：連接點T：終端設備

2.設計等級

綜合布線系統為了滿足高質量的高頻寬帶信號,所以在設計時，參照綜合型設計標準,綜合型設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方式。

3.結構化布線系統的結構

根據需求，結構化布線系統分解成以下五個模塊進行設計。

（1）工作區子系統（2）水平布線子系統

（3）管理子系統（4）主干子系統

（5）設備子系統

4.工作區子系統的設計

工作區布線子系統由終端設備連接到信息插座的聯機(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.水平布線子系統的設計

這是一個主要由水平非屏蔽雙絞線組成的系統，水平非屏蔽雙絞線由管理區的配線架出發，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。水平布線子系統考慮數據采用超五類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計。

6.水平線纜路由設計

走廊的墻角頂上應安裝有金屬橋架或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.管理子系統的設計

管理子系統由每層弱電井內的壁掛式機柜、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據和語音均采用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據主干，配置相應的數據點的數據跳線和110-RJ45語音跳線，并設置標準電源插座，以便安裝相關網絡交換設備。

8.設備間子系統的設計

設備間子系統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，數據主干采用機架式光纖端接箱，所有設備均安裝在19英寸標準機柜內，交接區應具有良好的標記系統，交接間的配線設備采用色標區別各類用途的配線區，并設置標準電源插座，以便安裝相關網絡交換設備。

9.主干子系統

干線子系統是綜合布線系統的神經中樞，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。將工作站區子系統、水平布線子系統、管理子系統、設備間子系統、主干子系統五個子系統集成在一起，就形成了完整的結構化綜合布線系統。主干子系統使用大對數雙絞線電纜、光纜實現設備室與各管理子系統間的連接。其中語音主干采用三類大對數非屏蔽UTP雙絞線銅纜，數據主干采用室內多模光纖。

五、展望

隨著新標準、新技術和新產品的不斷出現，國內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、現代通信技術的迅速發展，人們對信息的需求也是越來越強烈。這就導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。而綜合布線系統正是智能建筑內部各系統之間、內部系統與外界進行信息交換的硬件基礎。樓宇綜合布線系統是現代化大廈內部的“信息高速公路”，是信息高速公路在現代大廈內的延伸。相信，我國智能建筑集成化的發展趨勢將會更快的向國際化接軌。

參考文獻：

[1]劉化君.綜合布線系統．機械工業出版社，2004．

[2]及延輝．網絡綜合布線基礎教程．機械工業出版社，2005．

[3]劉省賢．綜合布線技術教程與實訓．北京大學出版社，2006.

[4]中華人民共和國建設部．智能建筑設計標準．中華人民共和國建設部出版，2007．

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引水隧洞軸線方位在樁號0+557.21前為NW270°，樁號0+557.21之后經平面轉彎，軸線方位變為NW281°，其中樁號0+055.15至0+557.21為斜長段，坡度為0.3%，引水隧洞全長約512m。引水隧洞圍巖為安山巖，巖體中穿插有10條高傾角巖脈（最大寬度約20m），以大于50°交角斜貫洞線，另有5條寬0.5～1.6m的斷層通過。巖體中有較發育的兩組裂隙，裂隙間距0.4～0.7m，裂隙與巖脈及斷層交匯處互相切割，地下水位均高于洞頂40～90m。根據引水隧洞圍巖分類，除兩段總長135.0m為Ⅱ類圍巖外，其余均為Ⅲ、Ⅳ類圍巖，Ⅱ類圍巖僅占總洞長23.4%。隧洞中Ⅱ類圍巖洞長為135m，考慮到該類巖石洞長較短，而且兩種襯砌型式需做一定長度的漸變段連接，另外對發電隧洞不宜采取多個不同型式的過水斷面，故整個引水隧洞全部采用鋼筋混凝土襯砌，在配筋上予以調整。經水力計算，圓形過水斷面直徑9.90m，隧洞最大流速4.16m/s。引水隧洞襯砌厚度0.6m，經優化，襯砌混凝土含筋率為26kg/m3。

2調壓井

調壓井結構采用阻抗式，內徑21.0m，井壁厚1.2m，阻抗孔尺寸為3.9m×5.0m的方孔，調壓井內設置兩扇快速事故閘門，采用下游止水方式，設兩個直徑為1.5m的通氣孔。根據已建工程，當阻抗孔面積小于壓力引水道面積的15%時，壓力管道末端及調壓室底部的水擊壓力會急劇惡化，而孔口面積大于壓力引水道面積的50%時，對抑制波動幅度與加速波動衰減的效果則不顯著。該工程考慮了兩個事故閘門孔口面積的影響，阻抗孔總面積約是壓力引水道面積的37%，此孔口尺寸較為適中。由于調壓井及廠房后山坡圍巖條件較差，有較多巖脈、斷層和泥化面存在，為防止調壓井內水外滲，影響廠房后山坡圍巖穩定，危及廠房的安全運行，對調壓井圍巖進行了固結灌漿處理。

3壓力管道

調壓井后為2條壓力管道，直徑6.4m，長度分別為269.67m和276.35m。壓力管道圍巖為安山巖及安山質凝灰集塊巖，其中有γπ—17等巖脈通過，并有5條1.0～1.5m的斷層通過，部分有泥化面，性狀較差。上平段及斜管段圍巖為Ⅲ類，單位彈性抗力系數為K0=3～5kN/cm3，僅下彎段長約42.5m段為Ⅱ類，靠近出口段32.5m范圍內為Ⅳ類圍巖，且K0=0。為防止內水外滲，影響廠房后山坡圍巖穩定，危及廠房的安全運行，壓力管道全部采用鋼板襯砌，鋼管內徑為6.4m。另外，考慮到上游副廠房的施工與壓力鋼管的安裝將產生相互影響，勢必會影響工期，為此，上游副廠房基礎采用鋼筋混凝土套拱結構，吊車塔基坐落在2個壓力鋼管套拱之間，這樣既不影響上游副廠房的施工，也滿足壓力鋼管的安裝要求。

4結語

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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上新增的功能模塊。微信公眾平臺分為服務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注用戶群發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。為區分傳統媒體，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協議和XML標準的請求和響應機制。該機制的工作過程如下：微信服務器可以將用戶發給微信公眾平臺的各種消息以XML的形式發送給第三方Web服務器并等待響應，第三方Web服務器處理完畢后，3秒內可將處理結果以XML形式發送給微信服務器，微信服務器接收響應信息解析并把結果發送給請求用戶。任何第三方都可以通過該機制，在騰訊提供的技術標準，開發出了基于微信公眾平臺的Web應用。

2在線點餐系統的前世今生

在線點餐系統是指用戶可以通過線上點餐、下單、支付，系統將訂單下發到指微信公眾平臺點餐系統設計與研究張翼黑龍江東方學院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。這類系統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，使得這種商業模式受到很多創業者的青睞。目前，國內知名的點餐平臺有：餓了么、點餐網、超級小二等。這些在線點餐系統已經初具規模，但是仍然沒有做到全面覆蓋，服務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仍然有很大的發展空間。

3利用微信公眾平臺實現在線點餐系統的前期規劃

3.1基于微信公眾平臺的點餐系統，共有如下幾個模塊

微信公眾平臺后臺模塊：該模塊負責處理用戶發給公眾平臺的信息請求并做出響應，例如，用戶發來菜品的名稱，公眾平臺自動回復響應的菜品價格、簡介、圖片等信息，根據用戶的消費習慣，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，第二天預算訂單數等功能。管理員模塊：該模塊對系統的運行進行全面管理和維護，具有商家結算功能，廣告管理功能，報表功能，數據挖掘功能和菜品推薦管理功能，

3.2系統的開發環境及平臺選擇

本系統可以采用Framework4.5作為開發環境，SQLServer2008作為數據庫，云服務器作為系統數據存儲載體。系統使用MVC開發架構開發，將HTML5和CSS3作為網站的前端語言，需具備良好的交互性和用戶體驗。考慮到將來系統的數據基數可能會分龐大，所以在數據庫的設計上要充分應用關系代數理論，設計符合第三范式的數據庫結構。對于查詢請求比較多的數據要可以采用反第三范式的結構存儲，來提高查詢性能。在系統的開發過程中，要遵循系統功能、數據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的擴展性和易于維護性。

3.3基于微信公眾平臺的點餐應用實現方法

因為用戶與微信公眾品臺的交互通常是使用文本的方式，所以在系統開發前應該設計一套簡單并容易記憶的指令集。當用戶發送這些命令到微信公眾平臺時，微信服務器會將這些命令轉發到Web服務器，Web服務器對于這些命令做好解析并處理，然后，將結果以文本消息或者圖文的形式返回給微信服務器，微信服務器會將公眾平臺的響應下發到相應用戶，并最終在用戶的微信上呈現。

4初具規模后的長遠發展

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，所以當系統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，開發基于Android和IOS平臺App進一步提高服務的質量，增加用戶的粘度。App與微信公眾平臺Web服務器程序共享一個數據庫，實現微信數據和App數據打通。利用App可以更加方便的推送美食信息，優惠信息等內容，增加系統的贏利點。

5結束語

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電負載系統的主要由控制系統和蒸發耗能系統組成。系統的控制電源為直流28V，負載消耗為三相115V/400Hz。控制系統自動采集負載的電流、電壓和消耗功率，并且按照預先設定好的加載程序進行自動加載，能夠實現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急排放熱水的功能。電負載系統工作原理是控制系統通過上位機實時采集飛機電源系統的剩余功率，并且向上位機發出指令，蒸發耗能系統消耗飛機電源系統的剩余功率，將電能轉換成為熱能，消耗飛機電源系統和飛機APU系統，達到驗證其性能的目的。

1.1控制子系統

控制子系統由直流28V供電，主要實現負載加載控制、負載參數及負載系統參數采集、冷卻系統控制、應急情況控制以及自檢功能。控制子系統主要由相關的接觸器、繼電器、濾波器以及控制計算機等組成，這些控制器件統一安裝在飛機客艙的控制柜內，控制計算機作為中心控制單元，負責采集壓力、溫度、電流、電壓、流量等各個傳感器的實時數據，并對數據進行分析處理，判斷整個系統的實時狀態，接收用戶命令，實現開關量、模擬量控制等功能。控制子系統具有自動、手動加載控制的功能；具有自檢、告警以及應急斷電功能；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，改變系統工作狀態；當采集到各個蒸發罐的液位傳感器低于設定值時，控制系統發出指令，補水泵從補水罐箱對其進行補水，使其達到設定值；當檢測到補水罐的液位低于設定值時，控制系統發出指令，給出報警信號；當蒸發罐和補水罐的液位均低于設定值時，系統自動斷電；在緊急情況下，該系統能自動放掉熱水。

1.2蒸發耗能系統

蒸發耗能系統由補水排水子系統和負載子系統組成。能夠實現能量轉換，自動排放高溫水蒸氣。補水排水子系統主要由補水分系統、應急排水分系統以及注水、排水分系統等組成。補水分系統由補水罐、補水泵以及液位傳感器等組成。當液位傳感器采集到各個蒸發罐的液位低于設定值時，則自動啟動補水泵，由補水罐向蒸發罐組輸水，使其達到設定的液位值。應急排水分系統由應急排水泵、單向閥以及單向插板閥等組成，用于在飛機應急著陸前，排放掉蒸發罐內的熱水。負載子系統實現電負載的分配和消耗。負載子系統主要由安裝在蒸發罐里面的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60KVA的負載消耗。在出現負載不平衡時，系統具有自動切除功能。

2電負載系統設計

2.1硬件設計

電負載系統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軟件設計

系統軟件由兩部分構成，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。上位機主要用于監控整個系統詳細的工作過程，跟據預先設定好的規律，執行相對應的加載規律，上位機具有友好的工作界面，操作界面，并且能夠實時監測到加載的負載以及整個系統的運行狀況。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罐的液位信號，接收上位機指令，實現負載自動加載、補水泵控制和報警斷電等功能。整個系統有條不紊的進行。

3電負載系統實驗

在完成了軟件調試、控制機柜的接線以及外部線路接線工作以后，對電負載系統進行了地面聯試實驗，進行了地面長時間加載實驗，首先進行了系統自檢工作，自檢完成后，模擬飛機剩余功率進行自動加載以及卸載規律設定，進行了長達4小時的實驗，實驗過程順利，實驗結果表明：系統能夠按照預先設定的模擬飛機的加載、卸載規律進行工作，并且在水蒸氣狀態下，蒸發耗能系統能夠將高溫水蒸氣排出；模擬了飛機上故障情況，該系統能夠緊急卸載以及緊急排水。經過一系列的地面聯試實驗和分析，電負載系統功能完善，長時間工作運行穩定可靠，達到了設計要求。

4結束語

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增城市很早就采用計算機來制作房產平面圖，時至今日積累了數量巨大的房產測繪電子版數據和屬性數據，迫切需要引入GIS技術，建立一個以房產測繪圖形數據為基礎，整合房產屬性數據、房地產管理業務數據、房產檔案數據的現代化房產測繪管理系統。該系統能夠實現基于GIS平臺以圖管房、房地關聯、以房管檔、圖檔簿合一、圖文表一體化的管理目的，簡化工作流程、提高工作效率。

1．1總體設計借鑒沈陽、武漢、大連市等多個城市的房產測繪管理信息系統建設經驗，結合增城市房產測繪管理的實際需求，遵循“規范、先進、實用、安全、一體化”的原則，設計了增城市基于GIS的房產測繪管理信息系統總體框架，如圖3所示。增城市房產測繪管理信息系統總體框架包括數據層、支撐層、服務層和應用層。數據層是系統的信息載體，是對現有的資源信息進行整合形成的資源數據庫，包括基礎空間數據、房產專題數據等。支撐層是用于支撐系統所采用的主要技術，包括通用中間件、業務中間件和WebGIS，GIS引擎等GIS支撐技術。服務層把業務對象層的邏輯轉換成更粗粒度的服務，包括數據轉換服務、數據入庫服務、空間查詢服務等多種服務，實現服務的集成。業務層是業務核心，包括基礎測繪、項目測繪、測繪辦公管理、測繪成果管理等多個子系統。該系統的用戶包括普通用戶、房產業務管理用戶、房產測繪技術用戶和測繪數據管理用戶等，根據不同的用戶角色賦予不同的操作權限。

1．2數據建設數據是GIS系統的靈魂，因此，要以房產空間數據庫為基礎，融合房產屬性數據、檔案數據等非空間數據，建立以圖管房，圖、屬、檔一體化的數字房產基礎數據庫。房產測繪管理信息系統的數據主要包括圖形數據和屬性數據兩大部分。圖形數據可以分成遙感影像圖、基礎地形圖、分幅平面圖、分丘平面圖和分層分戶平面圖等，屬性數據包括房產基礎數據、房產業務數據等。數據建設先以現有的遙感影像圖和基礎地形圖為基礎，將歷史測繪成果進行整理，按統一標準清洗轉換后，導入GIS系統，形成房產基礎空間數據庫。將遙感影像圖、基礎地形圖、分幅平面圖、分丘平面圖等空間地理信息數據按照統一坐標分圖層存放與展示，而分層分戶平面圖是按照獨立坐標二進制對象方式存儲在數據庫中的。然后依靠圖符號、丘號、幢號、房間號等關鍵字，實現分幅平面圖、分丘平面圖、分層分戶平面圖與樓盤屬性數據之間的關聯。房產信息及其權屬信息均具備不斷變化的特征，需要不斷地更新空間數據庫，可通過測繪數據入庫、測繪成果管理等子系統進行相應操作。

1．3系統功能增城市房產測繪管理信息系統采用C/S和B/S混合的體系結構，C/S主要應用于房產測繪系統的編輯、空間數據庫的更新和GIS高級分析等模塊。B/S主要應用于前臺業務辦理、地圖展現和信息子系統等。根據實際操作的需要，房產測繪GIS平臺、基礎測繪子系統、項目測繪子系統、項目成果管理子系統、測繪數據入庫子系統及數據報表統計子系統采用C/S結構，而測繪辦公管理子系統與房產測繪信息子系統則采用B/S結構。房產測繪GIS平臺是增城市房產測繪管理信息系統的基礎平臺，以遙感影像圖、基礎地形圖及房產產籍圖為基礎，對房產地理信息進行分層組織。主要有房屋層、層、道路及設施構成圖層，并采用符合標準規范的點、線、區域、顏色、地圖符號直觀形象地表達和顯示相應的地理數據類型。該平臺提供漫游、放大、縮小等一系列基礎操作功能，以及圖層控制、查詢、編輯、制圖等高級GIS功能。基礎測繪子系統主要實現一個城市或地域內，建立大范圍的、整體的房產分幅平面圖。而項目測繪子系統主要是繪制、管理房地產分丘、分層和分戶平面圖，同時通過繪制的圖形精確地計算出各權屬單位的面積，并出具結果測繪報告。測繪辦公管理子系統主要完成測繪業務受理、分派與實施、數據質量管理和數據遞交等管理業務，包括業務的新增、審核、存檔、查詢、統計等工作，是房產測繪管理人員日常辦公使用系統。房產測繪信息子系統主要實現房產共享數據的，便于業務人員或購房者查詢、瀏覽相關房產信息，為房產綜合業務辦理提供圖形支持。通過對查詢結果的快速定位，可以放大該部分的地圖詳情，查看房屋、周邊地形、道路、交通等居住環境信息。

2結束語

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變頻調速技術有機的結合了其他技術和設備的優點，在調速系統中具有無可比擬的競爭優勢，同其他調速方式相比，變頻器不僅體積相對較小，具有較高的精度和較輕的質量，還采用了一系列的先進工藝，具有多樣的應用功能，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用奠定了堅實的基礎。所以，近年來，變頻器在工業領域中得到了廣泛的應用。除此以外，變頻器具有較低的成本，在調速系統中的應用也將產生更加積極的意義。變頻器調速系統應用一方面能夠通過降低能源消耗，有效的節約機械設備的運行成本，另一方面也能創造更好的節能效果。具體而言，風機變頻調速具有以下突出作用：首先，變頻調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，減輕了相關工作人員的工作負擔。第三，風機以及電機等設備采用變頻調節時，可以根據負荷率的實際情況及時靈活的調整自身的轉速，大大的減少了相關設備的磨損，延長了維護周期和設備的使用年限，有利于保障生產的持續、正常運行，節約了維護、檢修的費用。

2基于PLC的變頻器調速系統總體設計

2．1系統技術要求

首先，基于PLC的變頻器節能自動通風系統中，通風機能夠開展軟啟動，靈活地切換運行方式，通風機的運行狀態可以在工頻以及變頻之間進行調整。其次，運行狀態為變頻的通風機能夠以管網阻力的具體實際情況為依據對自身的轉速進行自動化的調節，使風機的風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對通風機的轉速進行自動化的調整，減少或者杜絕了有害氣體濃度過高造成的影響。發生異常情況時，變頻器調速系統能夠及時的進行報警，并采取行之有效的處理措施，對風機的狀態進行適當的調整。最后，綜合應用上位機控制軟件以及PLC進行監控系統的設計，能夠以在線控制的方式對通風機的局部運行情況進行監視、控制以及管理，并以有關的參量為依據開展實時性的監控。

2．2系統整體設計方案

基于PLC的變頻器調速系統是以PLC為主控單元，以變頻通風機為被控元件，以有害氣體濃度為主控參數的，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節，以此對風機的轉速進行全面的控制，實現清新空氣、環保節能的效果。一般情況下，通風系統包含了觸摸屏、氣體傳感器、PLC、變頻器以及通風機等基本的設施設備和技術，其工作方式具有自動、手動以及工頻三種，其中，手動調頻方式為開環控制系統，自動調頻方式為閉環控制系統。在發生故障等異常情況時，工作方式能夠進行自動化的調節，有利于維護生產運行的穩定性以及安全性。

2．3系統硬件選擇

系統設計經過驗證具有一定的可行性后，設計意圖的實現必須依靠硬件的有力支撐，所以，硬件的選擇相當關鍵。首先，PLC型號的選擇要充分的考慮系統的實際需要，特別是要充分的考慮系統的穩定性、可靠性以及控制的精度。另外，PLC還要具備較快的執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，全面的提高系統的控制能力以及靈活性，保障指令具有較快的執行速度。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、運行狀況以及參數設定，為系統提供更加豐富的應用功能，切實的提高控制力度和速度，實現對電路、電壓以及相關設備的保護，有效的規避故障問題。在選用通風機時，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機。在選擇觸摸屏時，要重點考慮觸摸屏的顯示和保密功能、參數的修改以及設置功能，要優先選用具有較快的觸鍵反應、較豐富的系統和用戶畫面的觸摸屏，另外，要能夠對變頻器的工作狀態進行實時的監控和控制。最后，由于系統監測精度同有害氣體濃度息息相關、密不可分，所以，氣敏傳感器的選用相當關鍵。在選用氣敏傳感器時，要充分考慮工藝、材料以及敏感性，能夠對有關場所和設備的氣體檢驗提供報警、提醒等功能。

3基于PLC的變頻器調速系統軟件設計

系統設計質量的高低同硬件以及軟件的組合有著緊密的聯系，所以，系統軟件設計也是一個不容忽視的環節。1）通信程序設計原則。通信系統作為通風系統中不可或缺的構成，對系統的整體性能有著深刻的影響。通信系統不僅可以以其良好的可靠性、穩定性以及較大的容量服務于通風系統，還能在故障發生時提供一定的解決措施，有利于維護系統的正常穩定運行。一般情況下，通信設計的原則包含開放性、標準性、可行性以及經濟性等，本文在此就不進行深入的研究了。2）系統主程序設計。系統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，調用程序以及設置時間，當有害氣體濃度超過一定的范圍時及時的進行報警，當發生異常情況或者有關的設備發生故障時，進行報警并提供相應的解決措施，能夠充分的保障系統的正常運行。子程序0可以初始化有關的參數，執行完控制程序后，當風機運行是以自動變頻的方式時，子程序0就會得到應用。當有害氣體濃度極限值超出了有關的范圍時，在子程序調用前，還應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，一旦發生異常情況時，就要及時的關閉主程序；當一切正常后接下來就調用子程序2，子程序2的主要功能在于對有害氣體的濃度進行采集，并計算有關數值的平均值。當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置，否則，就進行寄存器的錄入，將電壓值轉化為數字量，并通過模擬控制器對通風機變頻方式進行調節。在主程序中，中斷程序的執行次數是以設置的中斷控制時間為依據的。

4結語

篇7

1.基本概念

狹義的安防監控系統僅僅指視頻監控系統，是指應用光纖、同軸電纜或微波在其閉合的環路內傳輸視頻等信號，并從攝像到圖像顯示和記錄構成獨立完整的系統。它能實時、形象、真實地反映被監控對象，它可以在惡劣的環境下代替人工進行長時間監視，通過錄像機記錄下來。同時報警系統設備對非法入侵進行報警。這是一種監控當中的最重要也是最有效的手段之一，但是不是安防監控的唯一，也有自己的一些缺點。廣義的樓宇安防監控系統是指所以對小區安全進行監控報警的系統的全稱，其中不僅包括視頻監控，也包括對講系統、紅外線監控、報警系統等等，主要包括的要素有：攝像傳輸顯示監控系統、自動報警系統、對講系統等。筆者認為：當前樓宇智能化趨勢要求各種控制系統高度集成，順應時代的發展，科學意義上的安防監控系統應該是廣義上的，而且是高度集成的安防系統，不僅有視頻設備，還有有針對小區周邊地區進行監控的紅外線、自動報警系統、火災報警系統等構成的集成系統，所以僅研究視頻系統是片面的。

2.發展前景

從市場需求來看，隨著社會服務的發展，小區業主對安全的考慮越來越重視，而傳統的巡查制度管理困難，成本高昂，所以安全防控系統對于小區管理極其重要，是為了各大型建筑、居民建筑以及別墅式建筑的發展趨勢。其次，現代通訊技術、計算機網絡信息技術以及自動控制技術的發展，智能化建筑技術的提升與普及，樓房的安防監控系統發展也非常迅速。未來的發展市場前景廣闊，將成為建筑必備設施，而且技術手段更加先進，與數字技術的聯系更加緊密。從國家政策層面來講，政府構建和諧社區的目標將推動安防監控系統的發展與普及。，例如：北京市2010年社區主要道路視頻監控設施覆蓋面達到80%以上；社區平房、未封閉樓房安裝使用門磁報警器、樓宇對講器系統等設施達到80%以上。

二．國內樓宇安防監控發展現狀與趨勢

中國安防監控技術大致起源于上世紀60年代初故宮博物院的安防報警系統。之后的若干年，中國安防監控一直是以防盜報警系統為主。目前從市場來講，樓宇安防監控系統已經成為城市建筑的必選項目，也是小區建設的重點項目，這幾年技術發展也非常迅速，智能化建筑的發展推動了此項目的發展。但是，目前國內的安防監控體系制造商競爭激烈，一些規模較大的通信、IT、家電企業紛紛推出視頻監控產品，傳統視頻監控市場競爭格局逐漸發生變化。更多領域的廠商進入視頻監控領域，說明視頻監控市場本身蘊藏著巨大的機會。但相對于網絡市場的高度競爭，視頻監控市場的競爭還處在相對較低的層面，參與競爭的廠商實力，包括企業規模、研發能力、營銷能力等普遍不強，主要依靠價格競爭。隨著數字視頻壓縮編碼技術的不斷成熟，從上世紀90年代中后期開始，基于數字視頻壓縮編碼技術的硬盤錄像機開始出現在安防視頻監控領域，基于多媒體計算機的多媒體監控系統以及基于網絡傳輸的網絡視頻監控系統亦成為現代電視監控系統的主流。如今，國內很多從事電視監控設備生產或系統集成的廠家已經在上述綜合型電視監控系統的研發上投入了很大的精力，并已取得初步成果。未來，數字化、IP化、智能化是視頻監控發展的趨勢，視頻監控的IT化趨勢也將更加明顯。

三．樓宇監控安防系統的設計

1.系統設計思想

智能化安防監控系統的設計，必須充分應用現代電子信息技術、計算機技術與高科技通信技術，使得監控的效果更佳。

（1）模塊化

必須堅持完整地一次性完成總方案設計。整個系統的綜合布線和諸多自動化通信網絡工程系統線纜布局，應同步地與土建工程同步進行實施預埋。防止邊施工邊修改，施工后在修改的情況出現。對于智能化大樓的建設，樓宇監控系統的設計還需要與其他的設備如通信、辦公、自動控制等多方面地有機自動結合，實現智能化集成管理，這是安防系統發展的趨勢。

（2）超前化

如果條件不成熟，也應該預留管道與接口，為未來施工留下余地。尤其要注意系統和自控設備的功能超前、創新實用、高效優化的組合。在建立完善網絡結構化全面綜合布線的前提下，整個智能化管理系統的主設備、關鍵部件及終端控制設施，可根據住戶的實際經濟能力，按分期分批逐步實施原則進入安裝、調試運行。

（3）實用性

所開發的實用功能應能為用戶實實在在地感受和使用，以人為本，充分體現幽雅舒適便利快捷的工作環境，并因此而提高工作效率，同時應與國情相符，與城市的基礎設施和周邊環境適應。在保證整個系統先進性、可靠性的前提下，力爭做到性能價格比的最優化。

2.整個系統設計的要素

樓宇監控安防系統主要有幾個方面的設備單元通過電路整合而成，主要包括：樓宇視頻監控系統、樓宇對講系統、樓宇報警系統等，以及各個部分均有相關的部件和設備組成。

（1）樓宇視頻監控系統

攝像機設備是樓宇安防監控體系的主要設備，也是數量最多的設備，它就如整個樓宇監控的眼睛，24小時緊盯著樓宇的關鍵區域的動靜。同時，它把視頻信號轉變成為數字信號，傳輸給顯示器，顯示器設備中的軟件系統對信息進行處理，形成同步的集成視頻。這樣，只需要一兩個監控人員就可以環視整個樓宇關鍵區域發生的異常情況。視頻監控系統對所傳輸的圖像信息具有切換、記錄、重放、加工和復制等功能。

（2）樓宇門戶對講系統

對講系統是一種成本低廉的安防系統。是在各單元口安裝防盜門，小區總控中心的管理員總機、樓宇出入口的對講主機、電控鎖、閉門器及用戶家中的可視對講分機通過專用網絡組成，以實現訪客與住戶對講。住戶可遙控開啟防盜門，各單元梯口訪客再通過對講主機呼叫住戶，對方同意后方可進入樓內，從而限制了非法人員進入。同時，若住戶在家發生搶劫或突發疾病，可通過該系統通知保安人員以得到及時的支援和處理。

（3）周圍紅外線探測系統

一些建筑周邊地區難以用視頻設備實現完全監控，所以對于建筑或者小區周邊安裝紅外探測器，利用主動紅外移動探測器對越界行為進行監控，并連接到監控中心的報警中心，當有人非法進入時，探頭即自動感應，觸發報警，主機顯示報警部位，同時聯動相應的探照燈和攝像機，并在主機上自動切換成報警攝像畫面，報警中心監控用計算機彈出電子地圖并作報警記錄。

（4）信號傳輸系統

傳輸部分是安防監控系統圖像、聲音、紅外線等多種信號的傳輸路徑。主要由同軸電纜、互聯網線路等組成。視頻傳輸部分要求在前端攝像機攝錄的圖像進行實時傳輸，同時要求傳輸具有損耗小，可靠的傳輸質量，圖像在錄像控制中心能夠清晰還原顯示。傳輸線路的設計應避開惡劣或磁場強的環境或易使管線損傷的地段，與其他管線不要交叉。在線路敷設方式上，對于擴建、改建工程可采用明敷設，可采用鋼管或PVC管或線槽保護電纜。

（5）安防監控中心

控制部分就是安防監控系統的指揮中心，就是系統的大腦。它將視頻攝像機獲得的信號通過網絡統一集成到這個指揮中心，負責視頻信號的處理、記錄、遙控等。同時，中心負責門戶對講系統的集中管理，負責集成報警系統的監控以及供電系統的維護等。指揮中心對內與業主聯網，對外還可與公安"110"處警中心實現聯網。當視頻監控、對講系統、紅外探測等系統提出報警信息的時候，監控中心將立即自動進行報警，包括進行語音警告、警報器蜂鳴，同時在監控中心現實發生警報的位置，視頻自動錄像，鏈接110指揮中心等。

（6）輔助供電系統

電源的供給對于保證整個閉路監控報警系統的正常運轉起到至關重要的作用，一旦電源受破壞即會導致整個系統處于癱瘓狀態。系統的供電可以采用集中供電和分散供電兩部分，用戶可以根據實際的需要進行選擇。

3.系統關鍵部分設計要求

（1）視頻監控系統設計

攝像機的布控是設計關鍵。布控設計的時候主要考慮這樣幾個因素：監控范圍的關鍵性與完整性、設備安裝的美觀性、設備安裝的隱蔽性。關鍵性只要是指設備要安裝在樓宇的關鍵區域，這個區域要能夠對人員必經的出入之處以及容易發生安全問題的死角進行監控；完整性是指攝像機的分布要形成互相銜接，較少監控的盲區與死角；美觀性是指攝像機的位置、形狀、角度要得體、大方美觀、與環境協調，一些內部元器件要安裝在防護罩內；隱蔽性是指攝像機的安裝盡力放在不易關注的地方，要照顧一般人員的感受，不要咄咄逼人地隨時注視著業主，同時對于一些不法分子進行隱蔽的監視，可以讓其防不勝防地暴露在顯示器上。例如：攝像機的布防設計類型主要有：

a.大廳布控。

在大廳中央安裝吸頂式集成式攝像機，將攝像機、云臺、解碼器等部件均安裝在半球型防護罩內，能作水平360º、垂直90º運行旋轉。如果使用可變焦的攝像機鏡頭，基本上能夠對大廳的情況一目了然。

b.電梯布控。

電梯是容易激發違法分子犯法動機的易發點。處于美觀與隱蔽的考慮，電梯內可以安裝針孔型攝像機，它能與樓層顯示器實施方便的連接，可正確清楚地觀察與記錄在電梯運行時進出人員的實際情況。

c.走廊布控。

走廊也適合安裝集成攝像機，安裝在走廊的頂端或者一段的角落。走廊不一定需要很大的旋轉視角，但是需要變焦鏡頭（具體看走廊通道的長度），因為走廊的亮度相對較差，所以需要安裝亮度較高的攝像機，以便在比較暗的燈光情況下也能看清樓內通道內人員的面容和相關活動情況，由于它具備隱蔽的特點，不影響大樓美觀大方得體的布局。

d.樓宇周邊地區布控。

樓宇的周邊地區比較復雜，需要根據具體地形進行布控，做好防風防雨防曬措施，可以在樓宇的墻面，周圍的路燈上，綠化地帶內等地段進行安裝，特別是要關注停車場這樣的地段，進出大樓的相關人員都可觀察與記錄下來。

（2）門戶對講系統設計

視頻監控屬于小區集中監控系統，而樓宇對講系統屬于業主主動防御系統，具有積極的意義。通過樓寓對講系統，實現控制開門，來訪者在單元的可視門口機上選通住戶，由住戶確任后，按開門鍵開啟單元門。選購樓宇對講系統應該針對不同的住宅結構、小區分布和功能要求來選擇，有些適宜于非封閉式管理的住宅，能夠實現呼叫、對講和開鎖功能，并具有夜光指示的功能。封閉式管理的小區則可選用帶有安全報警功能的室內機，用戶可根據各自需要安裝門磁、紅外探頭、煙霧報警、煤氣泄漏報警裝置等。一般在戶數容較小的的多層房中采用直按式多線式產品，則既可達到對講的基本功能，也可以合理配置節約系統投資成本。未來如要擴展為聯網系統，只需在每個單元樓里，配置1臺通訊轉換器，即可將室內機傳出的求助信號轉換成數字信號，并發送到小區管理中心，在系統主機上顯示和存儲房號。為方便工程布線，根據不同的小區分布，大系統總線可采用星型布線和環型布線。為解決大系統信號衰減，在同一根電纜上視頻雙相傳輸雙項放大可采用智能化信號增強器。封閉式的小區還可設置管理中心。管理中心機可儲存報警記錄，可隨時查閱報警類型、時間和報警住戶的樓棟號和房號，中心機可監控和呼叫整個小區與樓棟門口。

（3）紅外線探頭

小區園區及周界不可能都安裝攝像機監控設備，所以攝像監控區總會有盲區。所以，選擇防止越界的地點安裝紅外線探頭，采用遠距離主動紅外對射探頭，利用接口與總線相連，實現小區的周邊防范。一旦小區周邊有非法侵入，報警主機發出報警，指出報警的區域、時間、探頭編號等。該系統主要由紅外對射探頭、系統主機及警號等組成。當周界有報警時，保安中心的報警控制主機，發出報警聲并顯示報警區域編號。系統采用總線結構，便于以后的擴展。系統具有防剪線功能，一旦出現剪線或損壞，能及時向管理中心報警。系統由紅外、微波雙探測器及閃光報警器構成，信號送至防控中心，并與電視系統合用矩陣控制系統/畫面分割器、電視墻等控制設備。

（4）自動報警系統設計

自動報警系統是建立在視頻監控、對講系統、紅外線探頭監控系統的基礎上，建立的信號警告系統。自動報警系統與電視監控系統相連接，將從用戶對講系統、戶外紅外線探頭系統、消防火災監控系統方面接受到的報警信號通過系統將信號送至電視監控系統，當有報警發生時，電視監控系統會自動將報警現場的圖像切換到主監視器上。同時報警系統可按分區單獨撤防布防。通過在大樓出入口、各層樓梯間出入口、走道、房門口等部位設置探頭、攝影機，在室內安裝火災探頭，通過這些設備完成報警監測。當報警發生時驅動聲光報警裝置，同時配語言報警單元，實現模擬人工報警，將警報通知公安部門。

4.互聯網技術在安防監控中的運用

從樓宇安防設計的發展趨勢來看，互聯網技術的嵌入是未來發展的主要趨勢。目前，大樓內安裝的監控系統根據用戶監控要求的不同大致可分為兩種網絡環境：主要提供大樓內部的安全保衛和物業管理需要，可利用大樓內的局域網絡；對于個人用戶，還比較關注的是可在辦公室等異地，通過互聯網絡的支持隨時可以監控到家里的安全和小孩生活的情況。利用樓宇內部現有的局域網資源，可將前端的攝像機和報警設備(如煙感、紅外、門磁等)接入視頻服務器，通過視頻服務器的數字壓縮處理，可將視頻信號直接連入局域網內。在監控中心，安裝網絡視頻監控系統，該系統在后臺運行視頻監控服務器程序，主要完成現場圖像接收，用戶登錄管理，優先權的分配，控制信號的協調，圖像的實時監控，錄象的存儲、檢索、回放、備份、恢復等。保安和物業管理人員可利用自己的辦公微機，在網絡中隨時監控現場的環境。通過網絡視頻監控系統，可以將一些公共區域的情況開放給業主，業主經過系統授權，可觀看到指定的監控畫面。

四．設計案例——***花園小區網絡視頻監控系統設計

作為廣州十大明星樓盤之一的***花園小區，其開發商從系統應用的實際需求出發，在綜合比較分析國內監控市場上各種監控模式及解決方案的基礎上，在小區樓盤中采用基于網絡視頻服務器的第三代全數字網絡視頻監控管理系統。按照實際需求規劃配置108臺攝像機，分別對小區內部樓道、樓內大堂與電梯口、地下室停車場、小區周邊出入口等重要地點進行視頻圖像監控。系統共配備27臺網絡視頻服務器，分別安放在各樓棟的弱電房內。樓棟內以及附近地下車庫的監控攝像機每4臺攝像機就近接入弱電房內的網絡視頻服務器。網絡視頻服務器連入小區內部局域網將數字圖像信號發送到監控中心。

根據上述開發商要求，系統設計單位和設備廠家協商做出以下解決方式：

1、由于網絡視頻服務器后臺的"網絡視頻集中監控系統"管理軟件具備最多16畫面分割顯示功能，而本系統總共有108路視頻圖像，全部要求實時錄像和顯示，因此，監控中心配置8臺電腦并安裝配套的"網絡視頻集中監控系統"管理軟件，其中1臺作為監控主機，執行系統管理以及對前端網絡視頻服務器設置的功能，實時調用顯示任意一路視頻圖像或回放任意一路的歷史錄像資料，執行對任意監控點攝像機云臺鏡頭的控制，但不執行錄像功能；另外7臺電腦作為監控副機（其中6臺每臺負責系統內指定的16路視頻圖像的顯示、錄像功能，另外1臺負責系統內余下的12路視頻圖像的顯示、錄像功能。）執行指定視頻圖像的顯示、錄像功能。

2、監控副機均配備17英寸顯示器，顯示器固定安放在電視墻柜里，全屏顯示直接組合成監視墻（即電視墻）；監控主機的顯示器直接擺放在操作臺上以便于日常操作管理；監控電腦機箱全部放置在機柜里。

3、考慮到操作臺空間的有限性，再加上日常控制操作以監控主機為主，因此所有電腦通過切換器共用一套鼠標鍵盤實現控制管理操作。

4、監控電腦配置為：CPUP42.4G，內存512MDDR，顯卡GFORCE4128M，工控主板及機箱電源，每臺電腦內置3個120G硬盤，用于存儲錄像資料（要求保存所有視頻錄像資料1周每天24小時，之后錄像資料自動覆蓋更新。通過以上的監控中心電腦管理解決方式，不僅完全實現了系統的功能要求，在圖像顯示效果上更勝于傳統方式，而且監控中心無須配備復雜、昂貴的大路數矩陣切換系統、畫面分割器等就可以實現畫面分割、切換、調用放大等功能。

篇8

關鍵詞：串行通信無線通信機器人

足球機器人是一個極富挑戰性的高技術密集密集型項目，融小車機械、機器人學、機電一體化、單片機、數據融合、精密儀器、實時數字信號處理、圖像處理與圖像識別、知識工程與專家系統、決策、軌跡規劃、自組織與自學習理論、多智能體協調以及無線通信等理論和技術于一體，既是一個典型的智能機器人系統，又為研究發展多智能體系統、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，使研究人員利用各種技術獲得更好的解決方案，從而有效促進各個領域的發展。其聽理論與技術可應用于工業生產、自動化流水線、救援、教育等實踐領域，從而有效推動國家科技經濟等方面的發展。機器人足球從一個側面反映了一個國家信息與自動化領域的基礎研究和高技術發展水平。

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所應用的F-180小型足球機器人比賽就是RoboCup系列中應用較廣泛的一種。

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。足球機器人系統在硬件設備方面包括機器人小車、攝像裝置、計算機主機和無線發射裝置；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。

其中無線通信系統是銜接主機和底層機器人不可缺少的一環，它必須保證從主機端到機器人底層之間的數據傳送是可靠的，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。無線通信系統的性能相當程度上直接影響著機器人的場上表現。

1系統的設計及實現

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

1.1發送端的硬件設計

發送端主要用PIC16F877單片機實現編碼和對發射機的控制，計算機通過串行口發送數據，經過PIC16F877編碼后再通過PTR3000無線通信模塊將數據發送出去。

所采用的PIC16F877單處機是MICROCHIP公司推出的8位單片機。采用RISC指令系統和哈佛總線結構，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無線數據收發模塊是一種半雙工收發器，采用NORDIC公司的nrf903無線收發芯片，工作頻率采用國際通用的數傳頻段ISM，頻段915MHz，工作頻率可以在902MHz～928MHz可變。采用GMSK調制，抗干擾能力強，特別適合工業控制。靈敏度高，達到-100dBm，最大發射功率+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，最高數據速率可達76.8kbps。因而完全可以滿足小型組機器人通信的數傳速率與距離的需要。

本系統中PIC16F877就是采用20MHz的時鐘信號，能夠滿足即時收發數據以及編碼的需要。整個系統中包含兩種電源，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換電路。

首先單片機要接收來自計算機端的數據，計算機串口輸出的信號經過MAX232由232電平轉換為TTL電平。但是由于單片機采用3.3V電平，因而MAX232輸出的信號需經過電平轉換才能輸入單片機，電平轉換可以采用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據與無線通信的數據速率不同，從而使原始數據經過通信編碼及打包數據量增加之后也能及時傳送，并且在必要時也能將接收數據送回計算機端，實現半雙工通道。系統的電路圖如圖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是否接收到數據，還是已經發送了數據。還可以通過把16C550設置成中斷方式使每接收到一個字節數據便產生一次中斷使INT信號有效，單片機進入中斷處理程序，從而使單片機的執行效率更高。

單片機通過自帶的異步串行口輸出數據到PTR3000通信模塊。由于nrf903芯片接收和發送數據共用一個引腳，因而需要其他電路來解復用。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，它會造成發送的數據串入到單片機的接收引腳中，另外發送信號的驅動能力受到了極大的限制。因此，本系統采用了74HC244三態緩沖器作為隔離（見圖4中虛線框內所示），并且通過單片機的RB4控制收發狀態，因而在半雙工方式下發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:發射0010

掉電模式01XX

待機模式10XX

1.2發送端的軟件設計

當系統復位時，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的同步串行數據位為14位，并非整數字節，而且14位數據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編程前先其狀態為接收狀態以免在其他頻率造成無線干擾，編程完成后就可以將狀態改為發射狀態了。

表2PTR3000初始化控制字各位定義

Bit參數名稱符號參數

位數

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的初始化設置。由于PIC16F877自身的并行口對16C550進行初始化編程設置各個寄存器，需要注意的只是在輸出每一個字節之前先要通過RA0～RA2輸出相應字節的地址信號。在初始化設置時將16C550的波特率設置低于76.8kbps，以保證接收的數據能夠通過PTR3000即時發送。

1.3接收端的硬件設計

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接收的數據直接輸入DSP，由DSP進行解碼，從而做出決策和發出控制信號。因而無線通信系統的接收端電路相對發送端要簡單得多，只需用TMS320LF2407代替發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，只不過在初始化編程之后依舊保持PTR3000處在接收狀態。

2協議的設計

2.1物理層的編碼設計

物理層的編碼設計要根據所采用的物理器件和物理信道的特性來決定。本系統采用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的數據中邏輯“0”和邏輯“1”的數量相等。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”長度也設為一位，這樣在一個字節共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的數據現在要兩個字節才能傳送。

圖4

有一些數字節，不會在進行曼徹斯特編碼之后的數據串口出現，但是在一個字節中也具有0直流分量的特性，也有很高的接收正確率。這類數據字節如：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，在空閑的時間內通信系統就通過一直發送同步碼元，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。

2.2糾錯編碼設計

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。可以選擇糾錯編碼方案有（14，8）分組碼、（7，4）分組碼和循環碼，需要使用兩字節的長度發送一字節的有效信息；（5，2）分組碼和循環碼，交錯碼、（21，8）分組碼和縮短循環碼、（21，9）BCH碼、（21，12）BCH碼，需要使用三字節的長度發送一字節的有效信息。

系統中使用了（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：

其高四位的監督碼為：

A2A1A0

其低四位的監督碼為：

B2B1B0

則編碼后成為兩個byte長度：

1X7X6X5X4A2A1A0

0X3X2X1X0B2B1B0

其中每個字節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督矩陣譯碼，可根據具體的編碼方案靈活選用。

2.3幀格式設計

一般數據幀包括幀頭、機器人標識、數據、數據校驗、保留字節等內容，通常按照下面的格式排列：

幀頭機器人標識數據保留字數據校驗

為了保證幀能夠準確接收，幀頭的設計至關重要。一般幀頭需要兩個或兩個以上的字節，并且應該選擇數據中出現幾率較低的數值和組合。在這個系統中可以采用一般數據中根本不會出現的數據字節如0xF0、0xCC作為數據幀頭。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等構成。這種幀頭組合在一般的數據中是不會出現的，因而可保證幀同步不會出錯。場上的每個機器人通過數據幀中的機器人標識來識別屬于自己的數據，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。

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，負責解析用戶層發來的命令，將真實服務器流量信息和連接分配記錄信息發到用戶層，增加、刪除或者修改真實服務器。調用netlink_kernel_create()函數建立Netlink內核層套接字。將連接轉換記錄消息鏈表填充到send_conn_load，調用函數send_to_usr()將end_conn_load發送到用戶層。然后清空連接轉換記錄消息鏈表。

若操作碼為1-3，則將消息負載中的真實服務器ID提取出來，活動狀態值status設為1，調用modServer()，修改真實服務器鏈表中的對應真實服務器。若操作碼為4-6，則將消息負載中的真實服務器ID提取出來，活動狀態值status設為0，調用modServer()，修改真實服務器鏈表中的對應真實服務器。

用戶層主控模塊

模塊功能描述。用戶層主控模塊負責初始化負載均衡服務器IP地址、用戶層真實服務器鏈表。與數據庫建立連接。建立并啟動各個線程。程序處理流程。初始化負載均衡服務器IP地址，在ARP探測發送模塊中會用到，調用db_connect()與Mysql數據庫連接。

系統的設計與實現

1ARP探測發送模塊

模塊功能描述。ARP探測發送模塊通過Libnet來構造ARP請求包，真實服務器鏈表各個真實服務器超時次數遞減，每隔十秒將ARP請求包廣播發送到同一網段。程序處理流程。設置源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地址設置為{0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff}。然后初始化Libnet句柄，進入循環sleep(10)，調用outdateServerList()，將用戶層真實服務器各個真實服務器的超時次數減1。

2ARP回復接收模塊

模塊功能描述。ARP回復接收模塊設置ARP過濾規則，用來循環捕獲數據包，判斷操作位，收到ARP回復，以便更新服務器狀態，維護服務器鏈表。程序處理流程。在arp_protocol_packet_callback()函數中，對以太網協議進行分析，對ARP協議進行分析。判斷operation_code操作位，如果是2，則是ARP回復數據包，通過調用函數renewServerList()來對用戶層真實服務器鏈表進行維護。如果得到的ARP回復包源地址對應的真實服務器的狀態位是0，則置1，將超時次數重新設置為5。

3內核層通信接口模塊

模塊功能描述。內核層通信接口模塊通過Netlink和后臺內核層通信，定時發送連接轉換記錄消息命令和真實服務器流量消息命令。從內核層接收連接轉換記錄信息、真實服務器流量信息。并將服務器流量信息通過TCP連接的socket接口發送到前臺，同時將連接轉換記錄信息寫到數據庫。程序處理流程。

該模塊分成兩個線程執行，一個是Netlink用戶層套接字建立，定時向內核層發送命令；另一個是從內核層接收消息，將連接轉換記錄信息寫入數據庫或者將真實服務器流量信息發送到前臺。

在與內核層連接通信線程usr_to_kernel_connect_thread中，先創建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構，綁定套接字和地址結構。接著初始化內核層地址結構。進入循環，每隔2秒向內核層發送消息負載結構命令字段分別為1和2，分別代表連接轉換記錄消息命令和真實服務器流量消息命令。循環退出關閉Netlink套接字。

在從內核層接收數據線程recv_from_kernel_thread中，先構造Netlink包頭結構和通用消息結構。進入循環，調用函數recvmsg()從內核接收消息。讀取Netlink數據字段，判斷命令字段。若收到連接轉換記錄消息，則獲取當前時間，遍歷連接轉換記錄消息鏈表，提取各個字段，格式化執行語句，并寫入數據庫中。若收到真實服務器流量消息，則遍歷真實服務器流量消息鏈表，將流量信息格式化寫入緩沖區中，最后調用函數write()將緩沖區內容發送到前臺客戶端。

4系統前臺功能模塊的設計

流量分配統計實時顯示模塊。模塊功能描述.與后臺建立TCP連接，接收流量信息，對各個真實服務器流活躍的連接數（TCP、UDP、總連接數）以柱狀圖的形式進行動態顯示。程序處理流程.該模塊包括用戶權限認證，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，將該事件寫入數據庫操作日志表中。

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，將該事件寫入數據庫操作日志表中。通過權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，然后根據輸入信息查詢數據庫進行正確性驗證，增加或刪除是否成功有對話框提示。

5真實服務器配置模塊

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

主窗體mainForm菜單按鈕“服務器管理”單擊事件觸發，將該事件寫入數據庫操作日志表中。子窗體arrangeServer顯示并激活為當前活動窗口。首先查詢數據庫，驗證當前登錄用戶權限，只有管理員級的用戶才可以配置真實服務器信息。通過權限認證以后輸入真實服務器ID和IP地址，點擊增加或刪除按鈕，然后根據輸入信息查詢數據庫進行正確性驗證，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，將該事件寫入數據庫操作日志表中。輸入源IP地址或目的IP地址查詢條件，根據組合查詢條件查詢數據庫，將流量分配信息導出，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

本系統涉及到四個實體：用戶，服務器，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。服務器表示真實流量分析服務器。它們的屬性和聯系如圖1所示。

系統功能測試

如圖2所示，TCP流量發送負載均衡測試，經過一段時間，雖然有些連接超時，流量遞減，測試成功，說明系統能夠完成設計要求。

篇10

開發工具，服務器操作系統采用MicrosoftWindows2003Server；數據庫系統采用MicrosoftSQLServer2005；運行平臺IIS5.0以上。客戶端操作系統采用Windowsxp及以上版本，IE瀏覽器要求6.0以上。

2.系統功能實現

系統根據集團實際需要，華彬能源集團薪酬管理系統分為兩大平臺：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、系統管理。

2.1.1崗位管理崗位管理包括1）基礎數據：可以添加下屬企業和維護企業信息。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）人員單位調整：單位調動。

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：月考核結果審核。4）年度考核審核：年度考核結果審核。

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

2.1.5系統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：月度考核數據錄入和月度考核記錄。3）年度考核信息：年度考核數據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系統管理系統管理員管理：密碼修改。

3.結論