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篇1

監(jiān)控模塊根據(jù)接收到以CAN通訊卡傳來的指令來控制電機(jī)的停止/啟動，同時檢測取芯儀供電電源的運(yùn)行狀態(tài)，并將電壓、電流、溫度、運(yùn)行信息及故障信息等參數(shù)通過CAN通訊傳給上位機(jī)進(jìn)行處理和顯示。電壓一次側(cè)由芯片3875發(fā)出的移相脈沖控制H橋的IGBT模塊，正弦脈寬調(diào)制（SPWM）波由SPWM輸出模塊編程實(shí)現(xiàn)，并且實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟起動和軟停車，驅(qū)動負(fù)載電機(jī)自適應(yīng)等功能。方案結(jié)構(gòu)（圖略）。測控系統(tǒng)特點(diǎn)測控系統(tǒng)采用凌陽公司的16位高速微型計(jì)算機(jī)SPMC75F2413A為核心，CAN控制器采用MCP2515，CAN驅(qū)動器采用TI公司的低功耗串行CAN控制器SN65HVD1040D，通過CAN總線能夠?qū)崟r地檢測和傳遞數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊和共享，更能夠?qū)崿F(xiàn)多CPU之間的數(shù)據(jù)共享與互聯(lián)互通，其它電子元件均選擇150℃溫度的等級。此外系統(tǒng)還設(shè)計(jì)有散熱器、風(fēng)扇等。該測控系統(tǒng)具有極高的高溫可靠性，能夠確保系統(tǒng)在高溫環(huán)境下可靠工作，控制、檢測、顯示的實(shí)時性好，可靠性高。測控系統(tǒng)采用智能化控制算法軟件來實(shí)現(xiàn)馬達(dá)機(jī)的高性能運(yùn)行，其具有效率高、損耗小、噪音小、動態(tài)響應(yīng)快、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)。

硬件電路設(shè)計(jì)

CAN通信電路檢測系統(tǒng)采用SPMC75F2413A凌陽單片機(jī)，不集成CAN外設(shè)模塊，選擇外部CAN模塊控制器MCP2515，該模塊支持CAN協(xié)議的CAN1.2、CAN2.0A、CAN2.0BPassive和CAN2.0BActive版本，是一個完整的CAN系統(tǒng)，直接連接到單片機(jī)的SPI總線上，構(gòu)成串行CAN總線，省去了單片機(jī)I/O口資源，電路簡單，適合高溫工作。CAN通信電路原理圖（圖略）MCP2515輸出只要加一個收發(fā)器就可以和上位PC機(jī)進(jìn)行CAN通信，收發(fā)器采用TI公司生產(chǎn)的SH65HVD140D。電機(jī)溫度檢測電路該系統(tǒng)中供電電源溫度的檢測由溫度傳感器PT100來完成。PT100與高頻變壓器、供電電源散熱器、高頻電感發(fā)熱器件的表面充分接觸，當(dāng)器件的溫度變化時，PT100的阻值也隨之變化，將溫度傳感器的阻值轉(zhuǎn)換為電壓信號，電壓信號放大整形送給單片機(jī)，再由單片機(jī)計(jì)算出供電電源各發(fā)熱點(diǎn)的實(shí)際溫度。當(dāng)溫度過高，供電電源自動停止運(yùn)行。同時實(shí)時將檢測到的各發(fā)熱點(diǎn)的溫度通過CAN通訊發(fā)給上位PC機(jī)。輸入直流電壓檢測電路檢測電路（圖略）。供電電源為多電壓變化環(huán)節(jié)，前級變換為AC/DC，儀器要深入井下工作，交流高壓從地面通過長達(dá)7000m的電纜線供給，直流阻抗（電阻）值約為240Ω，一般由兩根電纜導(dǎo)線并聯(lián)使用[5]。系統(tǒng)不工作時，電纜導(dǎo)線無電流，供電電壓相對較高，電機(jī)電流約1.5A。系統(tǒng)運(yùn)行時電纜中有電流，電纜線路就會有壓降，電機(jī)電流會達(dá)到3A。由于采用了高頻變壓器，變比約18，當(dāng)負(fù)載電流增加1.5A時，原邊電流就增加約27A，如果重載，原邊電流增加更多，就會拉垮輸入電源。所以對輸入的一次側(cè)直流電壓電流進(jìn)行監(jiān)控就非常必要，根據(jù)檢測值來調(diào)整輸入的直流高壓[6]。檢測電路采用的是差分電路采樣直流電壓，檢測時，直流高壓加到分壓電阻的兩端，通過分壓電阻運(yùn)放調(diào)理后輸入到CPU。

軟件設(shè)計(jì)

CAN通信協(xié)議系統(tǒng)CAN總線的節(jié)點(diǎn)流程圖。上位機(jī)向監(jiān)控模塊發(fā)送指令幀，幀號為0x11，用來控制電機(jī)啟停和SPWM輸出。監(jiān)控模塊向上位機(jī)發(fā)送狀態(tài)幀，幀號為0x21，用來反饋電機(jī)的狀態(tài)信息。軟件流程圖監(jiān)控模塊根據(jù)上位機(jī)的指令控制電機(jī)的停止/啟動，同時檢測取芯器供電電源的運(yùn)行狀態(tài)，并將參數(shù)傳給上位機(jī)進(jìn)行顯示。軟件分為兩大模塊，主程序模塊和定時器T1中斷服務(wù)模塊。主程序模塊主要實(shí)現(xiàn)上電初始化功能、CAN通訊功能和定時器T1中斷設(shè)置等功能；定時器T1中斷程序模塊實(shí)現(xiàn)電機(jī)參數(shù)采樣及發(fā)送，并能根據(jù)CAN總線接收的指令控制輸出參數(shù)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

篇2

經(jīng)過分析調(diào)查，水產(chǎn)漁業(yè)對水質(zhì)的監(jiān)測主要需求為:對溫度、pH值、溶解氧濃度這些參數(shù)發(fā)生變化或不符合標(biāo)準(zhǔn)，將嚴(yán)重影響水產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，因此，需對此類參數(shù)通過進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。

1．2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要由水質(zhì)數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)匯集層、監(jiān)測中心層構(gòu)成，水質(zhì)數(shù)據(jù)采集層是由測溫度、pH值、溶解氧濃度的相應(yīng)傳感器組成的，將其部署在水中，實(shí)現(xiàn)對相關(guān)參數(shù)的采集，再通過WiFi將所采集數(shù)據(jù)發(fā)送至AP節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)匯聚，再由AP節(jié)點(diǎn)通過WiFi將匯集數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)測中心。

2WiFi節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)

WiFi又稱IEEE802．11b標(biāo)準(zhǔn)，IEEE802．11b無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)范是對IEEE802．11的改進(jìn)，其最高帶寬為11Mbps。在信號較弱或有干擾時，可自動調(diào)整為5．5，2或1Mbps。本系統(tǒng)中帶寬為11Mbps。本系統(tǒng)需完成對終端節(jié)點(diǎn)、AP節(jié)點(diǎn)的制作，并且需實(shí)現(xiàn)將各個傳感器所采集到的數(shù)據(jù)通過WiFi傳輸至上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對溫度、pH值、溶解氧濃度等參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測。

2．1電源模塊

本系統(tǒng)中各個模塊所需的工作電壓均為3．3V，因此，可用2節(jié)AA電池通過電壓轉(zhuǎn)換電路得到3．3V，從而避免了使用市電供電，使系統(tǒng)更加無線化。

2．2WiFi無線通信模塊

本模塊采用的是GainSpan公司的GS1011片上系統(tǒng)，其內(nèi)部集成了WiFi物理層，裝上天線和射頻功放即可完成數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送，該芯片功耗超低，為雙ARM7核結(jié)構(gòu)，其中一個用于處理數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的工作，一個用于實(shí)現(xiàn)軟件應(yīng)用。芯片內(nèi)嵌的FLASH和SRAM用于儲存程序和數(shù)據(jù)，編程和調(diào)試可通過JTAG口實(shí)現(xiàn);ADC，I2C總線，GPIO等接口用于接收來自傳感器采集到的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)通過串口與單片機(jī)通信，其工作電壓為3．3V。

2．3處理器模塊

本次通與終端節(jié)點(diǎn)相連的處理器采用STC89LE52C單片機(jī)。該單片機(jī)IO口可模擬I2C接口來接收傳感器模塊采集到的數(shù)據(jù)信息，其工作電壓為3．3V。AP節(jié)點(diǎn)無需處理器。

2．4串口模塊

串口模塊采用MAX232實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)模塊和WiFi模塊之間的通信，并通過USB轉(zhuǎn)串口進(jìn)行程序配置。

2．5傳感器模塊

本設(shè)計(jì)中采用美國Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20數(shù)字化溫度傳感器，適用電壓范圍為3．0～5．5V;通過串行數(shù)據(jù)線DQ與單片機(jī)的P1．2口相連實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的傳輸。DQ上需接一只4．7kΩ上拉電阻器，以實(shí)現(xiàn)對DS18B20的控制，完成讀寫溫度數(shù)據(jù)功能。pH值傳感器采用雷磁E—201—C型pH復(fù)合電極，溶解氧濃度傳感器采用雷磁公司的DO—955溶氧電極，傳感器終端與單片機(jī)連接的電路原理圖如圖4所示。

3節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)中，IEEE802．11b采用的是Infrasture組網(wǎng)模式，通信協(xié)議為TCP/IP，具體目標(biāo)是為實(shí)現(xiàn)將傳感器采集到的數(shù)據(jù)匯聚到AP節(jié)點(diǎn)，在通過WiFi后傳輸至監(jiān)測中心。具體的軟件設(shè)計(jì)步驟為:首先通過gs_flashprogram軟件編寫WiFiProtectedSetup(WPS)程序，且在程序中內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，將該程序燒寫入GS1011模塊;然后，通過Keil軟件對單片機(jī)進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，其軟件結(jié)構(gòu)由AT指令，各傳感器的程序和API接口組成。在本系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)定時向AP節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，AP節(jié)點(diǎn)定時接收，并通過WiFi傳輸至監(jiān)測中心的上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)對水質(zhì)的溫度、pH值、溶解氧濃度等參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測。系統(tǒng)每30min采集一次水質(zhì)參數(shù)，因此，可通過定時器來控制終端節(jié)點(diǎn)連續(xù)給AP節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)，當(dāng)定時器被喚醒時，向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，定時器滿，停止發(fā)送，進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一次定時器被喚醒。在進(jìn)入休眠狀態(tài)時，終端節(jié)點(diǎn)與AP節(jié)點(diǎn)處于中斷狀態(tài)，且傳感器暫時停止工作。

4管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)的管理核心為上位機(jī)，主要需實(shí)現(xiàn)串口接收程序和上位機(jī)管理程序等功能，本系統(tǒng)上位機(jī)通過MicrosoftVisualStudio2010軟件采用的是里面的MFC應(yīng)用程序框架進(jìn)行設(shè)計(jì)的上位機(jī)程序。從而實(shí)現(xiàn)對傳感器設(shè)計(jì)查詢、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)存放及歷史數(shù)據(jù)查詢等功能，當(dāng)監(jiān)控人員登陸界面查找相關(guān)資料時，系統(tǒng)通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)，并且可以以視圖的形式將數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

5系統(tǒng)測試

在某水產(chǎn)養(yǎng)殖基地對本設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了測試。實(shí)驗(yàn)時部署了4個終端節(jié)點(diǎn)，分別放在4個養(yǎng)殖池中，部署2個路由節(jié)點(diǎn)，溫度傳感器、pH值傳感器、溶氧度傳感器集成在終端節(jié)點(diǎn)上。終端節(jié)點(diǎn)僅需2節(jié)普通5號電池。節(jié)點(diǎn)固定在魚塘中心位置，且內(nèi)離水面1m處。傳感器終端每隔30min對水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行一次采樣，并將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)后，自動進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一次采樣指令的盜壘。其溫度、pH值、溶解氧濃度監(jiān)測結(jié)果。

篇3

0引言

監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是融計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和電子技術(shù)為一體的綜合自動化產(chǎn)品，當(dāng)將其作為一種安全預(yù)防技術(shù)設(shè)施應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)和社會生活中時，就稱其為安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。在我國的工業(yè)安全事故中，煤炭工業(yè)的安全事故較為頻發(fā)且性質(zhì)嚴(yán)重，尤其以生產(chǎn)礦井瓦斯爆炸事故最為突出。為此，國家有關(guān)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門專門制定了“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字指導(dǎo)方針，由此可見，煤礦安全環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要地位。

1煤礦安全環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)組成

根據(jù)所述及概念，監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的功能一是“測”，即檢測各種環(huán)境安全參數(shù)、設(shè)備工況參數(shù)、過程控制參數(shù)等；二是“控”，即根據(jù)檢測參數(shù)去控制安全裝置、報警裝置、生產(chǎn)設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。若系統(tǒng)僅用于生產(chǎn)過程的監(jiān)測，當(dāng)安全參數(shù)達(dá)到極限值時產(chǎn)生顯示及聲、光報警等輸出，此類系統(tǒng)一般稱為監(jiān)測系統(tǒng)；除監(jiān)測外還參與一些簡單的開關(guān)量控制，如斷電、閉鎖等，此類系統(tǒng)一般稱為監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測控系統(tǒng)層次上一般是分為兩級或三級管理的計(jì)算機(jī)集散系統(tǒng)，一般包含測控分站級和中心站級。每個測控分站負(fù)責(zé)某幾路傳感器信號的采集和某個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，實(shí)現(xiàn)了采集、控制分散；中心站負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、儲存、傳輸，實(shí)現(xiàn)了管理的集中。中心站與分站和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的通信、傳感器到測控分站的數(shù)據(jù)傳輸、測控分站到執(zhí)行或控制裝置信號的傳輸，是通過傳輸信道實(shí)現(xiàn)的。

監(jiān)測系統(tǒng)一般由地面中心站，井下工作站，傳輸系統(tǒng)三部分組成。地面中心站一般有傳輸接口裝置和若干臺計(jì)算機(jī)，電源，數(shù)據(jù)處理及系統(tǒng)運(yùn)行軟件，存貯、打印、顯示等裝置組成。為了計(jì)算機(jī)穩(wěn)定工作，一般還配備了機(jī)房恒溫調(diào)節(jié)，不間斷電源等輔助設(shè)施。

井下分站和傳感器構(gòu)成井下工作站。井下分站的作用是，一方面對傳感器送來的信號進(jìn)行處理，使其轉(zhuǎn)換成便于傳輸?shù)男盘査偷降孛嬷行恼荆涣硪环矫?，將地面中心站發(fā)來的指令或從傳感器送來應(yīng)由分站處理的有關(guān)信號經(jīng)處理后送至指定執(zhí)行部件，以完成預(yù)定的處理任務(wù)，如報警、斷電、控制局扇開啟等；并向傳感器提供電源。

傳輸系統(tǒng)是用來將井下信息傳輸至地面和將地面中心站監(jiān)控指令傳輸至井下分站的信息媒介。信道，信息傳輸?shù)耐ǖ?，監(jiān)測系統(tǒng)大多采用專用通訊電纜作為信道。

傳感器與分站之間一般采用直接傳輸方式。我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定傳感器的輸出信號應(yīng)滿足以下幾種信號：模擬量信號有三種，頻率輸出（5～15HZ）；電流輸出為0～5mA；電壓輸出為0～100mV；開關(guān)量信號輸出一般有±0.1mA、±5mA和200～1000HZ等。

2煤礦安全環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的組成，其主要技術(shù)指標(biāo)，主要是以組成系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)為特征。

2.1測控分站容量：是輸入、輸出量的個數(shù)及類型。例如，模入8，開入4個接點(diǎn)信號、4個電流形式信號等；開出4個TTL電平、4個繼電器觸點(diǎn)輸出等。

接配傳感器：是指所接配傳感器的種類、型號、測量范圍、輸出信號形式、供電電壓、精度等。

檢測精度：是反映分站性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一，一般用滿量程的相對誤差來表示。數(shù)值越小，則檢測精度越高。

另外，還有分辨率、轉(zhuǎn)換時間、傳輸距離等指標(biāo)。

2.2中心站主機(jī)型號及配置：CPU型號，內(nèi)存容量，硬盤容量，軟驅(qū)數(shù)量、規(guī)格，配置外設(shè)的種類、型號、數(shù)量等，另外，還有備用主機(jī)的情況。

容量：即系統(tǒng)可帶分站的數(shù)量，例如，井下100個分站，地面10個分站。

傳輸速率：數(shù)字傳輸?shù)牟ㄌ芈?，例如?00bit/s，1200bit/s。波特率越高，傳輸效率越高。

另外，還有傳輸距離、可靠性等指標(biāo)。

2.3系統(tǒng)信息管理軟件開放性好：組態(tài)軟件數(shù)據(jù)庫提供了開放數(shù)據(jù)訪問接口，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的二次開發(fā)。

安全性良好：所有的設(shè)計(jì)方案都充分考慮了系統(tǒng)的安全性，使用采集系統(tǒng)對監(jiān)控系統(tǒng)的影響達(dá)到最小。

數(shù)據(jù)容量大：采用虛擬內(nèi)存管理技術(shù)，理論上數(shù)據(jù)存儲是無限制的（受硬盤空間和內(nèi)存大小的影響）。

另外，還有響應(yīng)速度、運(yùn)行是否穩(wěn)定、擴(kuò)展性是否強(qiáng)、兼容性好等衡量指標(biāo)。

2.4防爆及防爆標(biāo)志根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，爆炸危險環(huán)境用電設(shè)備分為2類。有瓦斯爆炸危險的礦井使用的電氣設(shè)備為I類，除瓦斯礦井以外的爆炸危險場所使用的電氣設(shè)備為II類。II類電氣設(shè)備又分為A、B、C三級，這是根據(jù)使用場所的爆炸性混合物最大試驗(yàn)安全間隙或最小點(diǎn)燃電流來分的。II類電氣設(shè)備還按最高表面溫度的不同，分為T1-T6共6組。防爆型設(shè)備在外殼上的總標(biāo)志為：“Ex”。

防爆型電氣設(shè)備按防爆結(jié)構(gòu)的不同，可以分為以下幾種類型：增安型、隔爆型、本質(zhì)安全型、通風(fēng)充氣型、充油型、無火花型、特殊型等等。

3煤礦安全環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的種類

監(jiān)測系統(tǒng)按工作側(cè)重點(diǎn)分為環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和工況監(jiān)測系統(tǒng)兩大類。每種系統(tǒng)又可能包含若干子系統(tǒng)。如環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可能配備瓦斯突出預(yù)報子系統(tǒng)、頂板監(jiān)測子系統(tǒng)；工況監(jiān)測系統(tǒng)可能配有綜采監(jiān)控、膠帶監(jiān)控等各類子系統(tǒng)。

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)一般側(cè)重于監(jiān)測采掘工作面、機(jī)電硐室、采區(qū)主要進(jìn)回風(fēng)道等自然環(huán)境的參數(shù)，其主要功能為監(jiān)測低濃度沼氣（4%以下）、高濃度沼氣（4%～100%）、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、溫度、風(fēng)量、風(fēng)速、負(fù)壓、礦壓、地下水、通風(fēng)設(shè)施、煤塵、煙霧等參數(shù)，除實(shí)時顯示檢測數(shù)據(jù)外，還應(yīng)按《煤礦安全規(guī)程》的要求及各礦井實(shí)際情況，在一定地點(diǎn)及工作場所設(shè)置報警（燈光、音響）和執(zhí)行裝置，以便防止和預(yù)報災(zāi)害。

工況監(jiān)測系統(tǒng)一般側(cè)重于監(jiān)測機(jī)電設(shè)備，其主要監(jiān)測參數(shù)有采區(qū)產(chǎn)量、井下煤倉煤位、采煤機(jī)機(jī)組位置、運(yùn)輸機(jī)械、提升機(jī)械監(jiān)控、設(shè)備故障監(jiān)測及效率監(jiān)測等等。但生產(chǎn)工況監(jiān)測信息并非全部要傳輸?shù)郊斜O(jiān)控系統(tǒng)之中。

一些大的監(jiān)控系統(tǒng)通常包括環(huán)境監(jiān)測與工況監(jiān)測兩大功能，適應(yīng)性更為廣泛。

4煤礦安全環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為集中式和分布式。

4.1集中式集中式控制是一種中心計(jì)算機(jī)直接控制被控對象的系統(tǒng)。其特點(diǎn)是信息采集、分析處理、信道管理，控制功能均由地面中心站計(jì)算機(jī)完成。數(shù)據(jù)傳輸量大、負(fù)擔(dān)繁重，中心站計(jì)算機(jī)是系統(tǒng)關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)，當(dāng)中心站和傳輸通道發(fā)生故障時，將導(dǎo)致整個系統(tǒng)的癱瘓。:

集中式控制系統(tǒng)大多為星型結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，將多個節(jié)點(diǎn)連接到一個中心節(jié)點(diǎn)即可；增加、擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)十分方便。中心節(jié)點(diǎn)是整個系統(tǒng)的“瓶頸”，該系統(tǒng)的可靠性很大程度上取決于中心節(jié)點(diǎn)。

篇4

目前，網(wǎng)絡(luò)安全管理技術(shù)越來越受到人們的重視，而網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)也逐漸地應(yīng)用到企事業(yè)單位、政府機(jī)關(guān)和高等院校的各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中。隨著網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)模不斷發(fā)展和擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)安全防范技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展，同時出現(xiàn)了若干問題，例如網(wǎng)絡(luò)安全管理和設(shè)備配置的協(xié)調(diào)問題、網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險監(jiān)控問題、網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)警響應(yīng)問題，以及網(wǎng)絡(luò)中大量數(shù)據(jù)的安全存儲和使用問題等等。

網(wǎng)絡(luò)安全管理在企業(yè)管理中最初是被作為一個關(guān)鍵的組成部分，從信息安全管理的方向來看，網(wǎng)絡(luò)安全管理涉及到整個企業(yè)的策略規(guī)劃和流程、保護(hù)數(shù)據(jù)需要的密碼加密、防火墻設(shè)置、授權(quán)訪問、系統(tǒng)認(rèn)證、數(shù)據(jù)傳輸安全和外界攻擊保護(hù)等等。在實(shí)際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)安全管理并不僅僅是一個軟件系統(tǒng)，它涵蓋了多種內(nèi)容，包括網(wǎng)絡(luò)安全策略管理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全管理、網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險監(jiān)控等多個方面。

防火墻技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)防火墻結(jié)合了硬件和軟件技術(shù)來防止未授權(quán)的訪問進(jìn)行出入，是一個控制經(jīng)過防火墻進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)活動行為和數(shù)據(jù)信息交換的軟件防護(hù)系統(tǒng)，目的是為了保證整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不受到任何侵犯。

防火墻是根據(jù)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全管理策略來控制進(jìn)入和流出網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息，而且其具有一定程度的抗外界攻擊能力，所以可以作為企業(yè)不同網(wǎng)絡(luò)之間，或者多個局域網(wǎng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換的出入接口。防火墻是保證網(wǎng)絡(luò)信息安全、提供安全服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施，它不僅是一個限制器，更是一個分離器和分析器，能夠有效控制企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)信息交換，從而保證整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。

將防火墻技術(shù)引入到網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)之中是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的子網(wǎng)系統(tǒng)并不十分安全，很容易將信息暴露給網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)等這類不安全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，更容易受到網(wǎng)絡(luò)的攻擊和竊聽。目前，互聯(lián)網(wǎng)中較為常用的協(xié)議就是TCP/IP協(xié)議，而TCP/IP的制定并沒有考慮到安全因素，防火墻的設(shè)置從很大程度上解決了子網(wǎng)系統(tǒng)的安全問題。

入侵檢測技術(shù)

入侵檢測是一種增強(qiáng)系統(tǒng)安全的有效方法。其目的就是檢測出系統(tǒng)中違背系統(tǒng)安全性規(guī)則或者威脅到系統(tǒng)安全的活動。通過對系統(tǒng)中用戶行為或系統(tǒng)行為的可疑程度進(jìn)行評估，并根據(jù)評價結(jié)果來判斷行為的正常性，從而幫助系統(tǒng)管理人員采取相應(yīng)的對策措施。入侵檢測可分為：異常檢測、行為檢測、分布式免疫檢測等。

企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

該文的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是需要克服原有網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的不足，提出一種通用的、可擴(kuò)展的、模塊化的網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)，以多層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的安全防護(hù)方式，將身份認(rèn)證、入侵檢測、訪問控制等一系列網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之中，使得這些網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)能夠相互彌補(bǔ)、彼此配合，在統(tǒng)一的控制策略下對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行檢測和監(jiān)控，從而形成一個分布式網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系，從而有效提高網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)的功能性、實(shí)用性和開放性。

2系統(tǒng)原理框圖

該文設(shè)計(jì)了一種通用的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的原理圖如圖1所示。

2.1系統(tǒng)總體架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)安全管理中心作為整個企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)的核心部分，能夠在同一時間與多個網(wǎng)絡(luò)安全終端連接，并通過其對多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理，還能夠提供處理網(wǎng)絡(luò)安全事件、提供網(wǎng)絡(luò)配置探測器、查詢網(wǎng)絡(luò)安全事件，以及在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生響應(yīng)命令等功能。

網(wǎng)絡(luò)安全是以分布式的方式，布置在受保護(hù)和監(jiān)控的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)安全是提供網(wǎng)絡(luò)安全事件采集，以及網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備管理等服務(wù)的，并且與網(wǎng)絡(luò)安全管理中心相互連接。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理包括了對企業(yè)整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各種網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備、設(shè)施的管理。網(wǎng)絡(luò)安全管理專業(yè)人員能夠通過終端管理設(shè)備，對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)進(jìn)行有效的安全管理。

2.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理中心組件功能

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理中心核心功能組件：包括了網(wǎng)絡(luò)安全事件采集組件、網(wǎng)絡(luò)安全事件查詢組件、網(wǎng)絡(luò)探測器管理組件和網(wǎng)絡(luò)管理策略生成組件。網(wǎng)絡(luò)探測器管理組件是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全狀況實(shí)現(xiàn)對模塊進(jìn)行添加、刪除的功能，它是到系統(tǒng)探測器模塊數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行選擇，找出與功能相互匹配的模塊，將它們添加到網(wǎng)絡(luò)安全探測器上。網(wǎng)絡(luò)安全事件采集組件是將對網(wǎng)絡(luò)安全事件進(jìn)行分析和過濾的結(jié)構(gòu)添加到數(shù)據(jù)庫中。網(wǎng)絡(luò)安全事件查詢組件是為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)管理人員提供對網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)庫進(jìn)行一系列操作的主要結(jié)構(gòu)。而網(wǎng)絡(luò)管理策略生產(chǎn)組件則是對輸入的網(wǎng)絡(luò)安全事件分析結(jié)果進(jìn)行自動查詢，并將管理策略發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)安全。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理中心數(shù)據(jù)庫模塊組件：包括了網(wǎng)絡(luò)安全事件數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)探測器模塊數(shù)據(jù)庫，以及網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)策略數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)絡(luò)探測器模塊數(shù)據(jù)庫是由核心功能組件進(jìn)行添加和刪除的，它主要是對安裝在網(wǎng)絡(luò)探測器上的功能模塊進(jìn)行存儲。網(wǎng)絡(luò)安全事件數(shù)據(jù)庫是對輸入的網(wǎng)絡(luò)安全事件進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，主要用于對各種網(wǎng)絡(luò)安全事件的存儲。網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)策略數(shù)據(jù)庫是對輸入網(wǎng)絡(luò)安全事件的分析結(jié)果反饋相應(yīng)的處理策略，并且對各種策略進(jìn)行存儲。

3系統(tǒng)架構(gòu)特點(diǎn)

3.1統(tǒng)一管理，分布部署該文設(shè)計(jì)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)是采用網(wǎng)絡(luò)安全管理中心對系統(tǒng)進(jìn)行部署和管理，并且根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理人員提出的需求，將網(wǎng)絡(luò)安全分布地布置在整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之中，然后將選取出的網(wǎng)絡(luò)功能模塊和網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)命令添加到網(wǎng)絡(luò)安全上，網(wǎng)絡(luò)安全管理中心可以自動管理網(wǎng)絡(luò)安全對各種網(wǎng)絡(luò)安全事件進(jìn)行處理。

3.2模塊化開發(fā)方式本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全管理中心和網(wǎng)絡(luò)安全采用的都是模塊化的設(shè)計(jì)方式，如果需要在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中增加新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或管理策略時，只需要對相應(yīng)的新模塊和響應(yīng)策略進(jìn)行開發(fā)實(shí)現(xiàn)，最后將其加載到網(wǎng)絡(luò)安全中，而不必對網(wǎng)絡(luò)安全管理中心、網(wǎng)絡(luò)安全進(jìn)行系統(tǒng)升級和更新。

篇5

1．2節(jié)能改造后節(jié)能改造后，對各部門的房間格局進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，集體辦公區(qū)主要以大開間為主，并將分體式空調(diào)改造為中央空調(diào)。改造后各樓層北樓和南樓的年總能耗、人均能耗及單位面積能耗統(tǒng)計(jì)如表1．4、表1．5所示。分析計(jì)算改造后各樓層單位面積年能耗量如表1．6所示。為了更直觀的對比改造前后各樓層單位面積年能耗量，以柱狀圖的形式表示如圖1．1所示。

2數(shù)據(jù)及效益分析

該辦公樓節(jié)能改造項(xiàng)目已于2013年完成，經(jīng)數(shù)據(jù)對比、分析和計(jì)算，改造后建筑節(jié)能率可達(dá)到50．17%。其中，供水系統(tǒng)改造后，由于采用節(jié)水型衛(wèi)生器具及減壓控流等技術(shù)措施，每年可節(jié)水約為0．2萬噸，節(jié)水率約為22．5%。供配電與照明系統(tǒng)改造后，同比預(yù)期每年可節(jié)省3．2萬kWh電量，屋頂50kWp太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)每年可發(fā)電約4．5萬kWh。暖通專業(yè)節(jié)能改造后，一方面因建筑圍護(hù)改造，隔熱保溫性能提高，設(shè)備配置的負(fù)荷容量降低了8%左右，空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用降低，另一方面，大樓改造前空調(diào)采用分體空調(diào)，效率低下，設(shè)備的能效比僅為2．6～2．7kw/kw，采用能效高的VRV空調(diào)系統(tǒng)后，制冷COP值達(dá)4．2kw/kw，IPLV值為5．4kw/kw。核算改造前空調(diào)年耗電量約45萬kWh，改造后空調(diào)年耗電量僅約為25萬kWh，改造前后空調(diào)年耗電節(jié)省量約18．13萬kWh?？傆?jì)年節(jié)約的電能，按發(fā)電煤耗計(jì)算，共能節(jié)省65．3噸標(biāo)煤，實(shí)現(xiàn)減排161．4噸CO2，削減4．9噸SO2等。由此可見，本辦公建筑的節(jié)能改造措施是有效和可行的。特別是，本既有建筑節(jié)能改造，采用的技術(shù)和方案基本上都是常規(guī)技術(shù)，除增加屋頂50kWp太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)外，改造所花費(fèi)的投資也是正常的需求投資，但采用這些技術(shù)的理念都是先進(jìn)和最適宜的。改造取得了節(jié)能的效果外，外立面有了煥然一新的現(xiàn)代建筑風(fēng)格，室內(nèi)辦公環(huán)境極大改善，舒適性提高，生產(chǎn)流線合理、建筑設(shè)備使用便捷、安全。

3能耗監(jiān)測系統(tǒng)

改造前，該建筑物沒有安裝能耗監(jiān)測和分析系統(tǒng)，所以各分項(xiàng)能耗和總能耗只能通過人工統(tǒng)計(jì)和估算得出，不僅費(fèi)時費(fèi)力，而且由于部門之間的差異和不同時段工作時間長短的不同，導(dǎo)致所得能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與實(shí)際能耗有一定的偏差，準(zhǔn)確性不高。改造后，該建筑物引進(jìn)了能耗監(jiān)測和分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)，系統(tǒng)如圖1．2所示。該系統(tǒng)分為現(xiàn)場監(jiān)控層、通訊管理層和監(jiān)控主站層?，F(xiàn)場監(jiān)控層由多功能電能儀表組成，分別就地安裝在各自的配電箱上，并以現(xiàn)場總線形式接入通訊管理層，介質(zhì)采用屏蔽雙絞線，主要完成測量、電量參數(shù)等相關(guān)信號采集上傳等功能;通訊管理層主要由通訊管理機(jī)組成，其主要任務(wù)是數(shù)據(jù)的處理、存放、調(diào)配，通信規(guī)約的轉(zhuǎn)換，各個區(qū)間的通信銜接以及對本地系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)視等;監(jiān)控主站層由監(jiān)控主機(jī)、UPS、數(shù)據(jù)服務(wù)器、WEB服務(wù)器，分項(xiàng)計(jì)量及能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用軟件組成。監(jiān)控主站層通過以太網(wǎng)與通訊管理層相連，實(shí)時采集現(xiàn)場監(jiān)控層的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，可完成包括能耗數(shù)據(jù)采集、能耗分項(xiàng)計(jì)量、能耗區(qū)域管理、能耗設(shè)備管理、能效數(shù)據(jù)分析評估、系統(tǒng)優(yōu)化策略、節(jié)能潛力評估、能效信息和用戶定制等若干系統(tǒng)功能。能耗監(jiān)測平臺能夠簡化人工抄表及統(tǒng)計(jì)的煩瑣工序，只要各儀表根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)接入采集網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控中心就能定時、定點(diǎn)地獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。通過在平臺上簡單的設(shè)置及操作即可對各建筑數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。而且數(shù)據(jù)采集設(shè)備采用的是系統(tǒng)開發(fā)商自主研發(fā)的控制代碼，不需操作系統(tǒng)支持，不被網(wǎng)絡(luò)病毒侵害，能夠免受外界網(wǎng)絡(luò)攻擊。另外，要求采集設(shè)備能保證斷電一定時間內(nèi)數(shù)據(jù)不丟失，或通訊異常時，設(shè)備能保存重要數(shù)據(jù)，通訊恢復(fù)后向監(jiān)控中心斷點(diǎn)續(xù)傳重要數(shù)據(jù)。

篇6

1.1檢測信息的輸入

電磁兼容檢測需要輸入的主要信息包括：(1)被測件的名稱、型號、編號、生產(chǎn)廠家；(2)被測件供電情況，被測件的供電類型及供電電壓大小，包括直流還是交流，若是交流，則輸入供電頻率；(3)被測件電纜情況，被測件的電纜的類型，包括電源線、信號線等；(4)委托單位名稱和地址；(5)檢測依據(jù)的技術(shù)文件的名稱、編號，包括被測件電磁兼容檢測所依據(jù)的試驗(yàn)大綱；(6)被測件描述，被測件工作狀態(tài)、被測件敏感判據(jù)；(7)檢測說明，被測件在檢測過程中需要說明的內(nèi)容，例如一些同標(biāo)準(zhǔn)測試不同的地方，或被測件整改后的情況等；(8)報告編號、密級；(9)檢測項(xiàng)目及檢測結(jié)論，每個檢測項(xiàng)目符合要求與否的結(jié)論；(10)檢測費(fèi)用及結(jié)算情況等。根據(jù)所輸入的信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，校驗(yàn)正確后存入數(shù)據(jù)庫。

1.2軟件配置

為了提高軟件的使用效率，通過配置ComboBox控件的下拉列表，可大大提高軟件信息輸入的效率，例如委托單位的名稱，一般一個委托單位會多次對個產(chǎn)品到電磁兼容實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電磁兼容檢測，那么，提前配置好委托單位名稱的下拉列表，實(shí)際使用時，只需要通過點(diǎn)選即可，提高了數(shù)據(jù)錄入的速度和準(zhǔn)確性，大大節(jié)省輸入的時間，提高輸入效率。

1.3報告自動生成

通常一個產(chǎn)品的電磁兼容實(shí)驗(yàn)涉及到多個電磁兼容項(xiàng)目，而每個電磁兼容項(xiàng)目都需要原始記錄和檢測報告。而不少信息是需要重復(fù)輸入的，例如原始記錄的表頭信息，完全可以通過編程的方法來自動生成。事先分別建立每個電磁兼容項(xiàng)目的報告模板，把這些報告模板放在一個文件夾下以方便軟件調(diào)用。在自動生成某產(chǎn)品電磁兼容檢測報告時，根據(jù)產(chǎn)品所檢測的電磁兼容項(xiàng)目在報告模板文件夾中選擇相應(yīng)的模板，并根據(jù)已經(jīng)輸入的信息，根據(jù)報告模板中的書簽和表格等樣式定位位置，自動生成電磁兼容檢測報告。這樣可以避免由于人工書寫檢測報告時由于個人因素編制不慎出現(xiàn)的錯誤，也提高了報告編制的工作效率。通過電磁兼容檢測報告自動生成功能，可以避免由于人員水平參差不齊導(dǎo)致的檢測報告不規(guī)范，從而滿足檢測報告的質(zhì)量要求。

1.4檢測儀器設(shè)備管理

電磁兼容檢測儀器設(shè)備的基本信息包括名稱、型號規(guī)格、編號、測量范圍、準(zhǔn)確度、計(jì)量的有效期、安放位置、保管人、設(shè)備狀態(tài)等。在出具電磁兼容檢測報告時，可方便地調(diào)用，選擇某儀器設(shè)備后可自動顯示該儀器設(shè)備的詳細(xì)信息，同時根據(jù)被測件的具體檢測日期同該儀器設(shè)備的計(jì)量有效期進(jìn)行比較，可方便快捷的提示哪些儀器設(shè)備的計(jì)量有效期需要更新，以免在最終的電磁兼容檢測報告中出現(xiàn)計(jì)量有效期過期的低級錯誤。同時，根據(jù)儀器設(shè)備的校準(zhǔn)周期，計(jì)算下次校準(zhǔn)日期，制定送檢計(jì)劃，實(shí)驗(yàn)室人員定時檢查儀器設(shè)備情況，填寫校準(zhǔn)記錄。

1.5查詢與統(tǒng)計(jì)

提供電磁兼容檢測的基本查詢和統(tǒng)計(jì)功能。可根據(jù)客戶進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)，研究系統(tǒng)中委托單位、被測件信息和檢測項(xiàng)目的關(guān)系，分析不同的客戶群體，方便采取不同的市場開發(fā)策略、不同折扣等級，提供更個性化服務(wù)；可根據(jù)原始的測試費(fèi)用來統(tǒng)計(jì)電磁兼容實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)值情況；可根據(jù)實(shí)際收到的測試費(fèi)用統(tǒng)計(jì)電磁兼容實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際創(chuàng)收情況；統(tǒng)計(jì)檢測費(fèi)用的結(jié)算情況，可根據(jù)此做好年底時的催款、請款工作；根據(jù)檢測人員所檢測的被測件，統(tǒng)計(jì)不同檢測人員的工作量，方便實(shí)驗(yàn)室的管理和考核。

篇7

數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。根據(jù)地鐵隧道保護(hù)區(qū)變形監(jiān)測的內(nèi)容和特點(diǎn)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使所創(chuàng)建的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫成為存儲信息與反映信息內(nèi)在聯(lián)系的結(jié)構(gòu)化體系，從而有效、準(zhǔn)確、及時地完成系統(tǒng)所需要的各項(xiàng)功能。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫表設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫安全設(shè)計(jì)。

1．1．2數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)主要包括項(xiàng)目信息表的設(shè)計(jì)、用戶信息表的設(shè)計(jì)、監(jiān)測點(diǎn)屬性表的設(shè)計(jì)、水平位移監(jiān)測成果表的設(shè)計(jì)和沉降位移監(jiān)測成果表的設(shè)計(jì)。

1．1．3數(shù)據(jù)庫安全設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的安全是指對數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)問題的預(yù)防和處理，包括以下幾部分:1)數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)數(shù)據(jù)庫的備份方式有兩種:一是全庫備份(將整個數(shù)據(jù)庫全部信息進(jìn)行備份);二是增量備份(對變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時備份)。數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)同樣包含以上兩種方式。在數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)過程中，可以根據(jù)需要選擇合適的方式。2)數(shù)據(jù)庫權(quán)限數(shù)據(jù)庫權(quán)限管理按所屬角色和角色權(quán)限進(jìn)行管理，即將所有用戶按使用數(shù)據(jù)的情況劃分為不同的角色，每一個角色再賦予相應(yīng)的權(quán)限。

1．2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)需求和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)將系統(tǒng)功能分為項(xiàng)目管理、監(jiān)測點(diǎn)信息管理、監(jiān)測成果管理及系統(tǒng)管理四大模塊，每個功能模塊都由具體的子模塊來支持和實(shí)現(xiàn)。

1．2．1項(xiàng)目管理

1)可以通過在數(shù)據(jù)庫表中輸入或者程序中錄入添加項(xiàng)目信息，可以預(yù)覽所有項(xiàng)目信息并選擇要打開的項(xiàng)目名稱。2)可以對具體某一項(xiàng)目信息進(jìn)行預(yù)覽，包括項(xiàng)目名稱、工程概況、工程地質(zhì)概況、基坑與地鐵位置關(guān)系等信息的查看、修改并進(jìn)行保存。

1．2．2監(jiān)測點(diǎn)信息管理

1)監(jiān)測點(diǎn)屬性預(yù)覽。查看監(jiān)測點(diǎn)的點(diǎn)名、測段、車道、具置、里程、材料等屬性信息。

2)監(jiān)測點(diǎn)查詢。在程序界面選擇監(jiān)測點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù)類別和屬性值條件，即可查詢出滿足用戶要求的測點(diǎn)信息，還可以將查詢結(jié)果導(dǎo)出到EXCEL中進(jìn)行編輯打印。3)監(jiān)測點(diǎn)管理?？梢詫Σ樵兊降谋O(jiān)測點(diǎn)屬性信息進(jìn)行刪除、修改;可以添加新的監(jiān)測點(diǎn)并保存至數(shù)據(jù)庫中，用戶可以在系統(tǒng)程序界面的相應(yīng)空格中填入數(shù)值并保存至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，也可以將EXCEL格式或文本數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)自動導(dǎo)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存并保存，在導(dǎo)入數(shù)據(jù)之前只需將所要添加的數(shù)據(jù)按照指定格式存儲至EXCEL或記事本即可。監(jiān)測點(diǎn)分布圖在項(xiàng)目管理界面打開具體項(xiàng)目后會自動加載，管理者可以很直觀地看到監(jiān)測點(diǎn)的分布狀況。

1．2．3監(jiān)測成果管理

監(jiān)測成果的輸入和管理方法與監(jiān)測點(diǎn)的輸入和管理方法相似。由于測量作業(yè)的規(guī)范性，系統(tǒng)不允許對監(jiān)測成果進(jìn)行修改;監(jiān)測成果的輸入可以通過手動輸入和數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入兩種方法保存至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，添加數(shù)據(jù)過程中，程序動態(tài)顯示更新的數(shù)據(jù)和添加后數(shù)據(jù)庫中所有的數(shù)據(jù)信息;通過選擇測點(diǎn)的主要屬性值，設(shè)置測期、兩期變化量、累計(jì)變化量等監(jiān)測成果條件來查詢滿足用戶要求的測點(diǎn)成果，查詢結(jié)果可導(dǎo)入EXCEL表進(jìn)行保存、打印。監(jiān)測成果分析:通過應(yīng)用不同的數(shù)據(jù)分析方法和方式對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，同時，根據(jù)前期數(shù)據(jù)和相關(guān)輔助資料進(jìn)行預(yù)報分析，其中，分析過程和方式采用表格和曲線圖形方式進(jìn)行。

1)監(jiān)測點(diǎn)穩(wěn)定性分析應(yīng)用相關(guān)穩(wěn)定性分析方法(如統(tǒng)計(jì)分析方法、經(jīng)驗(yàn)分析方法)并結(jié)合監(jiān)測現(xiàn)場實(shí)際，對不同類型監(jiān)測點(diǎn)穩(wěn)定性進(jìn)行分析評判。

2)圖表分析通過不同的圖表形式(以沉降監(jiān)測為例，如沉降量曲線圖、沉降速率曲線圖、沉降速率對比曲線圖等)進(jìn)行分析，更加直觀地了解地鐵結(jié)構(gòu)的變形情況和趨勢。

3)監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)報分析根據(jù)穩(wěn)定性分析及監(jiān)測歷期的成果，應(yīng)用相應(yīng)的預(yù)報方法(如經(jīng)驗(yàn)方法、統(tǒng)計(jì)方法等)，結(jié)合相關(guān)資料對變形趨勢進(jìn)行預(yù)報分析，為用戶掌握結(jié)構(gòu)變形的趨勢提供參考。

1．2．4系統(tǒng)管理

1)系統(tǒng)用戶管理

用戶角色與管理權(quán)限設(shè)置，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全;用戶登錄系統(tǒng)的過程必須在系統(tǒng)日志中進(jìn)行登記，包括用戶名、登錄時間、對系統(tǒng)的操作過程及在系統(tǒng)中滯留的時間等。系統(tǒng)管理員定期將系統(tǒng)用戶使用情況向主管領(lǐng)導(dǎo)匯報。在征得主管領(lǐng)導(dǎo)同意后，系統(tǒng)管理員可以根據(jù)實(shí)際情況添加用戶或提升、降低某些用戶的使用級別，必要時可以禁止某些用戶的使用權(quán)限。

2)系統(tǒng)日志管理

本系統(tǒng)為系統(tǒng)管理員提供系統(tǒng)日志的檢查和備份功能，使系統(tǒng)管理員通過對系統(tǒng)日志的查看，了解系統(tǒng)的使用情況及存在的不足和問題，及時處理系統(tǒng)存在的隱患，保證系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

3)數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)

為了保證管理系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)災(zāi)難性毀壞后，能正常恢復(fù)運(yùn)行，必須進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)。系統(tǒng)采用自動備份與人工備份相結(jié)合的方式，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。1．2．5退出若相關(guān)操作尚未完成或存在不確定因素，提示用戶完成相關(guān)操作，避免操作失誤。

2系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

此次研究開發(fā)工作是在充分了解地鐵隧道保護(hù)區(qū)變形監(jiān)測內(nèi)容和過程的基礎(chǔ)上完成的。在開發(fā)過程中，通過需求分析、系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)，制定了系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃、方案和技術(shù)路線，通過具體了解變形監(jiān)測信息管理分析過程確定了系統(tǒng)開發(fā)平臺與工具。系統(tǒng)以WindowsXP/7為操作平臺，利用可視化編程語言編寫客戶端程序，利用客戶端程序?qū)?shù)據(jù)導(dǎo)入到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫存儲，對服務(wù)器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)庫采用的是ACCESS2003數(shù)據(jù)庫，它具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與分析能力，有較高的可伸縮性及可靠性。系統(tǒng)的開發(fā)采用VisualBasic6．0作為開發(fā)語言，應(yīng)用ADO技術(shù)與數(shù)據(jù)庫有機(jī)的聯(lián)系在一起。

在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)階段，根據(jù)監(jiān)測項(xiàng)目和數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)分析的需要詳細(xì)設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫表。同時在數(shù)據(jù)庫安全方面也做了詳細(xì)設(shè)計(jì)。在功能設(shè)計(jì)階段，根據(jù)管理分析監(jiān)測數(shù)據(jù)的流程劃分了系統(tǒng)具體的功能結(jié)構(gòu)，并對每個功能模塊進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理模塊過程中，應(yīng)用ADO對象與SQL聯(lián)合數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)，完成了VB對數(shù)據(jù)庫的管理，實(shí)現(xiàn)了VB中對數(shù)據(jù)庫的查詢、添加、刪除、修改等功能。為了保證數(shù)據(jù)庫的安全，還增加了對數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)與備份，以防造成監(jiān)測成果和項(xiàng)目信息的丟失。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析模塊過程中，圖表分析采用MSchart控件生成監(jiān)測成果曲線圖(以沉降監(jiān)測為例)，包括沉降量曲線圖、沉降速率曲線圖、過程線圖等，通過結(jié)合平差數(shù)據(jù)及相關(guān)曲線圖的分析，可以更加直觀地了解地鐵隧道保護(hù)區(qū)的變形狀況。

系統(tǒng)應(yīng)用過程:按照系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表的字段格式建立正確的數(shù)據(jù)庫表，根據(jù)實(shí)際情況確定工程項(xiàng)目信息、測點(diǎn)屬性信息和監(jiān)測成果信息。將整理后的信息數(shù)據(jù)分別錄入數(shù)據(jù)庫中;通過系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)庫，對項(xiàng)目信息、測點(diǎn)屬性信息和監(jiān)測成果信息進(jìn)行管理，并對監(jiān)測成果進(jìn)行分析成圖和監(jiān)測預(yù)報分析，并分析地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形情況。該系統(tǒng)在南京某地鐵保護(hù)區(qū)監(jiān)測信息管理中得到了很好應(yīng)用，實(shí)際應(yīng)用表明該系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):

1)系統(tǒng)應(yīng)用ADO技術(shù)將數(shù)據(jù)庫與系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合在一起，使VisualBasic語言與ACCESS數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢得到最大的發(fā)揮，客戶端界面簡潔，操作簡單，功能強(qiáng)大，真正實(shí)現(xiàn)了地鐵隧道保護(hù)區(qū)變形監(jiān)測內(nèi)外業(yè)一體化操作。2)數(shù)據(jù)管理方便，具有高效的數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)計(jì)、查詢功能界面友好。3)數(shù)據(jù)分析模塊采用曲線圖更加直觀地呈現(xiàn)出地鐵隧道保護(hù)區(qū)變形的過程與趨勢，并運(yùn)用回歸分析模型對變形進(jìn)行預(yù)測。4)系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用的成功為今后地鐵隧道保護(hù)區(qū)安全監(jiān)測專家系統(tǒng)的研究開發(fā)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，值得二次開發(fā)和完善。

篇8

1.1溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊這部分工作主要是對ZigBee節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的單片機(jī)模塊進(jìn)行編程。首先考慮到CC2530有3個8位端口組成，端口1、2、3分別用P0，P1，P2來表示，其中，P0和P1是完全的8位端口，而P2僅有5位可用。所有的端口均可以通過SFR寄存器P0、P1和P2位尋址和字節(jié)尋址。傳感器芯片只提供2個I／O端口：DA－TA和SCK，前者為數(shù)據(jù)輸入輸出端口，后者為只可輸入的時鐘信號端口。因此將P0＿0與SCK相連以提供時鐘序列，P0＿1與DATA相連以讀寫溫濕度數(shù)據(jù)。在了解硬件連接基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，程序由3部分構(gòu)成：（1）主函數(shù)部分：首先調(diào)用函數(shù)初始化串口通信以及溫濕度傳感器，然后調(diào)用函數(shù)獲取溫濕度數(shù)據(jù)，最后將數(shù)據(jù)處理后調(diào)用串口控制函數(shù)，打印調(diào)試信息。（2）溫濕度傳感器控制部分：具體實(shí)現(xiàn)初始化傳感器函數(shù)，即設(shè)置P0端口的相關(guān)寄存器；實(shí)現(xiàn)獲取溫濕度數(shù)據(jù)的函數(shù)，根據(jù)傳感器資料說明，端口按照一定時序發(fā)出特定的序列即可進(jìn)行相應(yīng)控制；實(shí)現(xiàn)將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算修正的函數(shù)。（3）串口打印控制部分：包括從串口獲取PC鍵盤按鍵值、發(fā)送一個字符、發(fā)送一串字符等功能使主函數(shù)的打印信息能顯示在串口通信軟件界面上。其主要部分的流程圖見圖2。

1.2溫濕度數(shù)據(jù)傳輸模塊該模塊分為兩部分，一為基于Z－Stack協(xié)議棧開發(fā)使節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器自動組網(wǎng)形成ZigBee網(wǎng)絡(luò)，并通過該網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳輸；二為使協(xié)調(diào)器與嵌入式核心板中ARM處理器進(jìn)行串行異步通信，將數(shù)據(jù)最終交由嵌入式平臺處理。Z－Stack采用分布式尋址，兼容AODV路由協(xié)議，可以滿足近程通信的要求，即使通信鏈路失效發(fā)生也可有效工作。為了區(qū)分Z－Stack協(xié)議棧中復(fù)雜的硬件驅(qū)動系統(tǒng)，又提供了OSAL層［10］（類似于單片機(jī)上的操作系統(tǒng)，實(shí)則為根據(jù)所觸發(fā)的事件選擇調(diào)度相應(yīng)任務(wù)），可調(diào)度APP層的任務(wù)。另外，Z－Stack提供了源碼例程SampleApp。該例程實(shí)現(xiàn)的功能主要是協(xié)調(diào)器自啟動（組網(wǎng)）和節(jié)點(diǎn)設(shè)備自動入網(wǎng)。在了解Z－Stack的工作流程后，程序的開發(fā)將在APP層對Sam－pleApp．c進(jìn)行改寫完成。這部分程序主要為利用OSAL層任務(wù)事件輪詢調(diào)度機(jī)制，通過系統(tǒng)周期性定時廣播數(shù)據(jù)到group1中去實(shí)現(xiàn)。當(dāng)ZigBee節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)后觸發(fā)狀態(tài)改變事件，系統(tǒng)開啟定時器，定時時間一到就觸發(fā)廣播消息事件；系統(tǒng)為其創(chuàng)建相應(yīng)的任務(wù)ID，調(diào)用廣播消息函數(shù)；節(jié)點(diǎn)端的廣播消息函數(shù)讀取前一個模塊得到的數(shù)據(jù)，利用AF＿DataRequest（）函數(shù)接口調(diào)用下層射頻硬件驅(qū)動函數(shù)發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù)；觸發(fā)協(xié)調(diào)器端的接收數(shù)據(jù)事件處理函數(shù)SampleApp＿M(jìn)essageMSGCB（），將捕獲的溫濕度數(shù)據(jù)處理后，以字符串的形式通過串口顯示在宿主機(jī)的終端中，以方便調(diào)試和開發(fā)。另外，協(xié)調(diào)器通過異步串行接口將數(shù)據(jù)交由ARM處理器。

1.3溫濕度處理模塊為了后續(xù)拓展，為可處理多個節(jié)點(diǎn)溫濕度數(shù)據(jù)，該模塊設(shè)計(jì)采用服務(wù)器與客戶端兩進(jìn)程間通信來實(shí)現(xiàn)［11］。將接收ZigBee協(xié)調(diào)器通過異步串行通信發(fā)送過來的數(shù)據(jù)作為服務(wù)器進(jìn)程，并封裝ZigBee功能提供相應(yīng)應(yīng)用接口?？蛻舳诉M(jìn)程則主要是用于同服務(wù)器端進(jìn)行交互，解析獲取溫濕度數(shù)據(jù)，同時為實(shí)現(xiàn)UI圖形界面提供封裝好的接口，為此還需用Qt設(shè)計(jì)UI界面。其中雙方是利用套接口（Socket）來使進(jìn)程之間通信，但是由于Socket本身不支持同時等待和超時處理，所以它不能直接用來完成多進(jìn)程之間的相互實(shí)時通信。本實(shí)驗(yàn)采用事件驅(qū)動庫libev的方式構(gòu)建服務(wù)器模型。Libev是一種高性能事件循環(huán)／事件驅(qū)動庫。需要循環(huán)探測事件是否產(chǎn)生，其循環(huán)體用ev＿loop結(jié)構(gòu)來表達(dá)，并用ev＿loop（）來啟動。用戶需要做的僅僅是在合適的時候，將某些ev＿io從ev＿loop加入或剔除。服務(wù)器主要實(shí)現(xiàn)流程：首先開啟一個Zigbee后臺線程（底層）監(jiān)聽服務(wù)器調(diào)用信息，接著利用ev＿io＿start（loop，＆ev＿io＿watcher）啟動一個接收線程，專門用來接收客戶端發(fā)送過來的命令數(shù)據(jù)幀；然后按照相應(yīng)的協(xié)議進(jìn)行解析，跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的接口，進(jìn)一步調(diào)用底層Zigbee協(xié)調(diào)器并返回正確的信息給客戶端?？蛻舳酥饕獙?shí)現(xiàn)流程：首先調(diào)用GetConnect接口函數(shù)連接到服務(wù)器的端口，然后開啟一個Zigbeetopo線程用來調(diào)用接口函數(shù)，發(fā)出獲取ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息的數(shù)據(jù)幀，創(chuàng)建另一線程接收并解析服務(wù)器端返回的數(shù)據(jù)幀，同時已創(chuàng)建的UI界面設(shè)置定時器，動態(tài)刷新加載溫濕度數(shù)據(jù)，繪制成溫濕度曲線圖。服務(wù)器與客戶端進(jìn)程間通信模型如圖3所示。此外還需利用Qt對UI界面設(shè)計(jì)。首先利用Qt－designer為整體界面布局，其中包括背景顯示框、LCD數(shù)值顯示框以及曲線圖顯示框，編譯生成一個UI類；然后采用多繼承的方法構(gòu)造新類，并使用Qt中的信號與槽函數(shù)機(jī)制，使得接收到溫濕度數(shù)據(jù)觸發(fā)LCD數(shù)值顯示和曲線圖顯示槽函數(shù)動作。設(shè)計(jì)流程見圖4。

2Web服務(wù)搭建

以上只是完成了溫濕度的采集顯示，還未真正發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)所實(shí)現(xiàn)的人與物相連，這部分就需要搭建Web服務(wù)來實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)需要移植嵌入式服務(wù)器，設(shè)計(jì)動態(tài)網(wǎng)頁，并通過WiFi最終在已搭建好的局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)手機(jī)、PC等可實(shí)時查看數(shù)據(jù)。

2.1嵌入式服務(wù)器移植由于嵌入式設(shè)備資源一般都比較有限，并且也不需要同時處理多用戶的請求，因此不能使用Linux下最常用的如Apache等服務(wù)器，而需要使用一些專門為嵌入式設(shè)備設(shè)計(jì)的Web服務(wù)器。常見的嵌入式Web服務(wù)器主要有：lighttpd、thttpd、shttpd和BOA等。本文選擇移植BOA作為嵌入式服務(wù)器。BOA是一個非常小巧的Web服務(wù)器，可執(zhí)行代碼只有約60KB，它是一個單任務(wù)Web服務(wù)器，只能依次完成用戶的請求，而不會fork出新的進(jìn)程來處理并發(fā)連接請求，但BOA支持CGI，能夠?yàn)镃GI程序fork出一個進(jìn)程來執(zhí)行。對BOA服務(wù)器的配置主要是在／etc／boa目錄下創(chuàng)建一個boa．conf文件，此文件包括服務(wù)器將使用主機(jī)的端口號、運(yùn)行服務(wù)器的身份、錯誤信息記錄的指定文件、存放html文件的目錄、默認(rèn)首頁文件等相關(guān)信息，此外還需根據(jù)配置信息在相應(yīng)的一些目錄下創(chuàng)建文件。

2.2網(wǎng)頁設(shè)計(jì)及動態(tài)顯示網(wǎng)頁設(shè)計(jì)則是利用html制作靜態(tài)頁面，并結(jié)合JavaScript實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示。JavaScript是一種基于對象和事件驅(qū)動并具有相對安全性的客戶端腳本語言，同時也是一種廣泛用于客戶端Web開發(fā)的腳本語言，常用來給HTML網(wǎng)頁添加動態(tài)功能，比如響應(yīng)用戶的各種操作。JavaScript腳本可以獨(dú)立成文件，也可以內(nèi)聯(lián)到HTML文檔之中。另外，利用AJAX實(shí)時刷新網(wǎng)頁數(shù)據(jù)。AJAX：異步JavaScript和XML，它是一種在無需重新加載整個網(wǎng)頁的情況下，就能更新部分網(wǎng)頁的技術(shù)［14］。它通過在后臺與服務(wù)器進(jìn)行少量的數(shù)據(jù)交換，便可以使網(wǎng)頁實(shí)現(xiàn)異步更新。這意味著可以在不重新加載整個網(wǎng)頁的情況下，對網(wǎng)頁的某部分元素進(jìn)行更新。由于溫濕度數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，是利用fopen、fread、fwrite以及fseek函數(shù)將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)寫入XML文本適當(dāng)位置中，要想讀取XML文檔中的數(shù)據(jù)并將它顯示在Web頁面上，需將XML文件轉(zhuǎn)化為XMLDOM（XML文檔對象模型），然后再利用JavaScript來解析并實(shí)時它。

2.3WIFI模塊搭建通過搭建WIFI模塊，使得用戶可以通過支持WIFI的設(shè)備比如手機(jī)等更加便捷地查看溫濕度數(shù)據(jù)。WIFI是一個無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的品牌，WIFI的運(yùn)作至少需要1個AP和1個或1個以上的client。AP由路由器搭建的局域網(wǎng)充當(dāng)，將插上無線網(wǎng)卡的嵌入式開發(fā)板看作一個client，然后就可以與其他client進(jìn)行通信。要使無線網(wǎng)卡能正常工作，首先需加載驅(qū)動，然后對其進(jìn)行一系列設(shè)置，使之加入到局域網(wǎng)中。由于開發(fā)板上配置有服務(wù)器，因此設(shè)置好合適IP以后，在手機(jī)等瀏覽器中輸入IP，就能查看溫濕度數(shù)據(jù)。

篇9

1引言

檔案館庫房的溫度、濕度變化，是影響檔案材料老化變質(zhì)的重要因素。因此，控制檔案館庫房的溫度、濕度是檔案館庫房管理的重要任務(wù)，一旦檔案館庫房的溫濕度失控，就會對檔案材料的安全管理產(chǎn)生重大隱患。傳統(tǒng)的方法是通過人工進(jìn)行檢測，對不符合溫度及濕度要求的庫房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作，但這種方法費(fèi)時費(fèi)力，效率低并且測試的溫度和濕度誤差大、隨機(jī)性大。為此，我們研制了檔案館庫房管理的遠(yuǎn)程智能監(jiān)測系統(tǒng)。這個系統(tǒng)能夠?qū)n案館內(nèi)每個庫房中各庫位的溫度及濕度的變化情況進(jìn)行實(shí)時自動監(jiān)測，并可以對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象便于及時處理，有效地提高了檔案管理的預(yù)見性和工作效率。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的硬件以XSL/B-08BS1巡檢儀和主控PC為核心，其設(shè)備包括交換機(jī)、顯示器、打印機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)等等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖

3系統(tǒng)工作原理

各個檔案館庫房通過XSL/B-08BS1巡檢儀實(shí)時采集數(shù)據(jù)[1]，同時，XSL/B-08BS1巡檢儀通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸主控PC，供工作人員監(jiān)測。其中，主控PC對XSL/B-08BS1巡檢儀數(shù)據(jù)的讀取主要是利用串行通信控件ComPortLibrary。

3.1ComPortLibrary控件

ComPortLibrary作為第三方控件可以非常方便的擴(kuò)展到Delphi語言環(huán)境中，其中主要的事件與方法為：ComPortRxChar，WriteStr和ReadStr。

WriteStr和ReadStr分別為寫串行數(shù)據(jù)和讀串行數(shù)據(jù)，ComPortRxChar為串行口接收數(shù)據(jù)事件。在使用中，通常把ReadStr函數(shù)設(shè)置在ComPortRxChar事件處理函數(shù)中，詳細(xì)使用方法請閱讀ComPortLibrary的幫助文件。

3.2XSL/B-08BS1巡檢儀

XSL/B-08BS1數(shù)據(jù)巡檢采取了基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)成熟技術(shù)[2]，能實(shí)現(xiàn)中遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。儀表的基本功能單元包括模擬量輸入，輸出，開關(guān)量輸入，輸出，參數(shù)存儲器。這些單元都能通過不同的命令與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，計(jì)算機(jī)也能通過控制權(quán)轉(zhuǎn)移的方法，直接操作儀表的模擬量輸出和開關(guān)量輸出：由于儀表內(nèi)部有獨(dú)立的輸出緩沖區(qū)和計(jì)算機(jī)控制輸出緩沖區(qū)，因而可實(shí)現(xiàn)控制的無擾動的切換[3]。

3.3通信協(xié)議

XSL/B-08BS1巡檢儀使用的通訊命令有很多，包括通訊和測量等參數(shù)值的設(shè)置，現(xiàn)以讀取巡檢儀測量值命令為例[3]加以說明：

命令#AABBDD

說明本命令讀回指定儀表1個或數(shù)個通道的測量值和告警狀態(tài)。

#為定界符。

AA(范圍00～99)表示指定儀表二位十進(jìn)制地址；

BB(范圍01～96)表示需讀回測量值的開始通道號的二位十進(jìn)制數(shù)；

DD可省略(范圍01～96)表示需讀回測量值的結(jié)束通道號的二位十進(jìn)制數(shù)。

例：命令：#010103

回答：=+123.5A=-051.3B=+045.7@

本命令讀取地址為01的儀表第01通道至03通道的測量值。XSL/B-08BS1的具體通訊協(xié)議請參考使用手冊。

4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)軟件采用C/S結(jié)構(gòu)，以Delphi作為開發(fā)環(huán)境，利用SQLSever2000作為后臺數(shù)據(jù)庫，并利用第三方控件ComportLibrary進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)。本軟件最大的好處是類似Windows的圖形界面和操作方法，使用多窗口管理技術(shù)，簡單、易操作。其完成的主要功能是：數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測，歷史數(shù)據(jù)分析、報警設(shè)置、設(shè)備管理、輸出報表和圖形顯示等。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。(1)用戶管理模塊：主要是對操作軟件的用戶進(jìn)行管理，包括用戶的添加刪除，密碼管理，用戶權(quán)限管理等等。

(2)系統(tǒng)設(shè)置模塊：是對監(jiān)控系統(tǒng)軟件基本參數(shù)的設(shè)置，例如溫度、濕度的報警臨界參數(shù)設(shè)置，各個庫房所在傳感器的地址參數(shù)的設(shè)置。

(3)數(shù)據(jù)顯示模塊：對檔案館各個庫房溫度、濕度的實(shí)時采集。實(shí)現(xiàn)窗體圖3所示。

圖3溫濕度實(shí)時采集顯示窗體

(4)設(shè)備控制模塊：當(dāng)溫度、濕度超過預(yù)設(shè)值以后，對報警開關(guān)的控制，以及對檔案館內(nèi)溫度調(diào)節(jié)設(shè)備，濕度調(diào)節(jié)設(shè)備的控制。

(5)歷史數(shù)據(jù)分析：這個模塊的主要功能是對以往各個庫房溫濕度記錄的查看、分析、統(tǒng)計(jì)，可以通過軟件針對每一年、每一月、每一天的平均溫度或者某一天某一時刻的溫度，濕度進(jìn)行查詢，并且包括了對歷史數(shù)據(jù)溫度，濕度曲線的觀測，以及各個時段溫度，濕度報表的打印。其中曲線繪制的功能實(shí)現(xiàn)窗體如圖4所示。

圖4溫濕度曲線的顯示窗體

5結(jié)束語

采用先進(jìn)的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，再加上安裝優(yōu)質(zhì)的溫濕度調(diào)制設(shè)備，是加強(qiáng)檔案室?guī)旆繙貪穸裙芾淼闹匾獥l件，分析研究溫濕度變化規(guī)律，調(diào)控檔案室?guī)旆康臏貪穸龋瞧髽I(yè)的檔案安全管理的重要保證。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭國祥.談檔案室?guī)旆繙貪穸茸詣颖O(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J].浙江檔案.2004，(01)：34-34

[2]張秀德.利用XSL/B-08BS1實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)采集監(jiān)測的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研究.2006，(1)：199-201

[3]張程志.基于ComPortLibrary控件的Delphi串行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)[J].水利科技與經(jīng)濟(jì).2007，(8)：614-615

[4]王文珍，張成利.Delphi語言編程通過串口實(shí)現(xiàn)溫度測量[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化2005，(7)：52-54

篇10

2001年8月至2013年2月新樂市醫(yī)院收治的泌尿系統(tǒng)感染患者100例。按照隨機(jī)數(shù)字表法，將100例患者分為觀察組和對照組，每組患者50例。觀察組患者中，男23例、女27例，年齡23-74歲，平均（49.6±10.2）歲。對照組患者中，男24例、女26例，年齡25-78歲，平均（52.2±10.4）歲。兩組患者基本資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2方法

采用無菌、干燥塑料杯采集所有受試對象清晨首次尿液標(biāo)本，混合均勻后倒入已編號的玻璃試管中。對照組尿液標(biāo)本采用干化學(xué)法進(jìn)行檢測。觀察組尿液標(biāo)本采用UF1000i型尿沉渣分析儀（日本Sysmex公司）檢測白細(xì)胞數(shù)量（參考區(qū)間：小于20個／微升）。所有標(biāo)本均進(jìn)行微生物培養(yǎng)。上述檢測方法均參照文獻(xiàn)。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料以百分率表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)。P＜0.05為比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1尿白細(xì)胞檢測結(jié)果

觀察組患者尿白細(xì)胞數(shù)量分布為小于20個／微升25例、大于或等于20個／微升25例，所占比例分別為50.0%、50.0%％。對照組患者尿白細(xì)胞數(shù)量分布為小于20個／微升35例、大于或等于20-100個／微升15例，所占比例分別為70.0%、30.0%。觀察組患者中，尿白細(xì)胞數(shù)量超過參考區(qū)間上限的患者所占比例大于對照組，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.2尿微生物培養(yǎng)檢測結(jié)果

觀察組患者尿微生物培養(yǎng)陰性13例，陰性率為26.0%；微生物培養(yǎng)陽性24例，陽性率為48.0%；微生物培養(yǎng)可疑陽性3例，可疑率為6.0%。對照組患者尿微生物培養(yǎng)陰性21例，陰性率為42.0%；微生物培養(yǎng)陽性12例，陽性率為24.0%；微生物培養(yǎng)可疑陽性2例，可疑率為4.0%。觀察組患者尿微生物培養(yǎng)陽性率明顯高于對照組（P＜0.05）。

3討論

3.1尿沉渣檢驗(yàn)及其優(yōu)越性　在住院患者臨床常規(guī)檢查項(xiàng)目中，尿液生化檢驗(yàn)具有極為重要作用和臨床意義，能夠通過測定尿液的理化性質(zhì)和有形成分，有效診斷和鑒別診斷泌尿生殖系統(tǒng)、肝臟等臟器及系統(tǒng)的病變，同時也有助于判斷疾病的預(yù)后。尿沉渣檢測通常采用顯微鏡和流式細(xì)胞技術(shù)對尿液中的有形成分進(jìn)行定性和定量檢測。生理情況下，尿液中的有形成分，例如紅細(xì)胞、白細(xì)胞、管型、細(xì)菌、結(jié)晶等均極為少見。多數(shù)泌尿系統(tǒng)疾病患者尿沉渣檢測可檢出結(jié)晶和上皮細(xì)胞，因此尿沉渣檢測可用于疾病的初步診斷。尿沉渣檢測主要是對尿液中的有形成分進(jìn)行檢驗(yàn)。載玻片法屬于尿沉渣檢測的傳統(tǒng)方法，但存在操作標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一、影響因素較多等不足，因此檢測結(jié)果無法真實(shí)、客觀地反映真實(shí)情況，檢測結(jié)果見的可比性也相對較差。定量分析板法是用于尿沉渣檢測的新方法，具有標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)范化程度高、操作簡單、可重復(fù)性強(qiáng)及準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，同時還能夠?qū)z測結(jié)果進(jìn)行一次性處理，數(shù)據(jù)結(jié)果也具有較高的量化程度。

3.2泌尿系統(tǒng)感染尿沉渣檢測應(yīng)注意的問題

健康者尿液中沒有紅細(xì)胞或數(shù)量極少。當(dāng)連續(xù)數(shù)次尿液高倍鏡觀察均檢出1-2個紅細(xì)胞時，可判為鏡下血尿；肉眼觀察即可發(fā)現(xiàn)尿液呈赭紅色或洗肉水樣，可判為肉眼血尿。一旦出現(xiàn)肉眼血尿，說明泌尿系統(tǒng)疾病的病情已十分嚴(yán)重，患者需接受進(jìn)一步檢查，以發(fā)現(xiàn)病因和明確診斷。在對泌尿系統(tǒng)感染患者進(jìn)行尿沉渣檢測時，應(yīng)注意規(guī)范操作，以保證標(biāo)本染色效果、防止標(biāo)本污染，同時應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的檢查器材。在尿沉渣檢測的臨床應(yīng)用中，通常采用晨尿標(biāo)本，因?yàn)槌磕蚓哂休^高的濃縮度，能夠更好地反映尿液中有形成分的實(shí)際情況。一般而言，尿沉渣檢測應(yīng)在標(biāo)本采集后1H內(nèi)進(jìn)行，從而避免長時間保存標(biāo)本對檢測結(jié)果的影響，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.3泌尿系統(tǒng)感染尿沉渣檢測的優(yōu)點(diǎn)

泌尿系統(tǒng)感染患者的尿液中通常存在一定量的病原體和白細(xì)胞，因此對患者尿液中的細(xì)菌及白細(xì)胞進(jìn)行檢測對泌尿系統(tǒng)感染的臨床診斷極為重要，也有助于判斷疾病的病程。Sysmex公司UF1000i型尿沉渣分析儀同時采用了流式細(xì)胞技術(shù)及熒光染色法，因此檢測白細(xì)胞、紅細(xì)胞等有形成分的線性范圍較大，準(zhǔn)確度、靈敏度和檢測效率也較高，有效避免了干化學(xué)法尿沉渣檢測的不足，適用于泌尿系統(tǒng)感染患者早期診斷。本研究結(jié)果表明，與干化學(xué)法相比，采用UF1000i型尿沉渣分析儀對泌尿系統(tǒng)感染患者進(jìn)行尿沉渣檢測，可明顯提高異常檢出率（P＜0.05）。