引論：我們為您整理了13篇系統集成論文范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1.2網絡化系統的集成優化控制問題
實際系統中的優化問題無處不在，同時由于計算機網絡及其技術的發展，使得分散的、具有區域特征的復雜系統形成了具有鮮明特征的網絡化系統，對網絡化系統的集成優化控制問題進行研究具有重要的理論意義和實際應用價值。本文就是將集成優化控制方法與網絡自動化技術相結合，對網絡化系統的集成優化控制方法進行了研究。
網絡化系統的集成優化控制問題可以描述為:針對網絡環境下的復雜系統，將集成優化控制方法與網絡自動化技術相結合，對網絡化系統進行集成優化控制，獲得網絡環境下復雜系統的優化解。
2網絡化系統集成優化控制的實現
2.1網絡化系統集成優化控制算法及其實現
網絡化系統的集成優化控制方法就是將復雜系統的集成優化控制方法和網絡自動化技術相結合，用來解決網絡化復雜系統的優化控制問題，使其在難以建模、系統具有網絡化和區域化等情況下，獲得滿意的優化控制結果。網絡化系統集成優化控制方法的特點是引人了網絡回路，在優化算法中引人了一些不確定因素，其優化控制更加依賴于網絡系統和網絡技術。網絡化系統集成優化控制的關鍵技術在于動態系統優化與參數估計集成優化方法的實現和網絡信息傳輸，借助于動態系統集成優化控制技術和網絡自動化技術可實現網絡化系統的集成優化控制，可以基于局域網或Intemet實現。基于局域網的網絡化系統集成優化控制的示意圖如下圖所示。
2.2網絡化系統集成優化控制的特征
對一個動態優化控制方法，除了給出優化算法，還需要對其性能進行分析，只有這樣才能保證優化方法的實施。網絡化系統的集成優化控制方法的性能包括實時性、最優性、收斂性及其魯棒性等。
2.2.1實時性
在引人網絡之前，針對跨區域的復雜系統，其優化控制的實施是很困難的，即使能夠，其實時性也難以保證。網絡化系統集成優化控制方法由于借助于計算機網絡技術來實施集成優化控制，可以較好地解決跨區域復雜系統集成優化控制的實時性問題。
2.2.2最優性
算法最優性是指在算法收斂的情況下，收斂解是否實際系統的最優解。對于網絡化系統集成優化控制方法，在最優解存在且唯一等假設條件下，若算法收斂，則收斂解滿足最優性必要條件，即所得優化解是實際系統的真實最優解。
2.2.3收敢性
網絡化系統集成優化控制方法需要實施，首先要求其優化控制算法是收斂的，收斂性就是研究算法收斂的條件，針對不同的算法其收斂性條件有所不同。對于網絡化系統的集成優化控制方法，其優化的框架沒有改變，只是引人了網絡回路，利用算法映射及壓縮映射原理，通過分析可以獲得保證優化算法收斂的條件。
2.2.4魯棒性
網絡化系統集成優化控制方法的魯棒性問題是指在存在這樣那樣擾動的情況下，優化算法保持其收斂性，并收斂到最優解的能力。網絡化系統的集成優化控制方法在不需要實際過程的精確數學模型的情況下可以獲得實際系統的真實最優解，對模型的結構和參數具有較強的魯棒性。
網絡化系統的集成優化控制方法是一種基于網絡環境下的集成優化控制方法，計算機網絡的信息的安全問題必然影響到系統集成優化控制的實施。因此，對網絡化系統集成優化控制中的信息安全問題及其對策進行分析和研究是十分必要的，只有這樣才能保證網絡化系統的集成優化控制的順利實施。網絡化系統集成優化控制中的信息安全問題可以借助于計算機網絡的信息安全對策予以解決。
網絡化系統的集成優化控制方法為解決區域性復雜系統的優化控制提供了一種新思路，該方法具有以下優越性:
l)由于網絡化系統的集成優化控制方法本質是采用動態大系統的DISOPE遞階優化方法，這樣就使得網絡化系統的集成優化控制在不需要復雜系統的精確數學模型的情況下，就可以獲得實際系統的真實最優解;
2)網絡化系統的集成優化控制方法為解決跨區域性的復雜系統的優化控制提供了一種可靠的實現途徑和形式。同時由于網絡自動化技術的發展和網絡信息傳輸實時性的提高，使得實時地解決區域性的復雜系統的優化控制成為可能。
3結束語
本文將大系統的遞階DISOPE集成優化控制方法與網絡自動化技術相結合，對網絡化系統的集成優化控制方法進行了研究和探討，為在網絡環境下實現分散性復雜系統的優化控制問題提供了一種可靠的實現途徑，研究具有重要的理論意義和實際應用價值。文中提出了網絡化系統集成優化控制向題，對網絡化系統的集成優化控制方法及其實現進行了分析和研究，并對網絡化系統的集成優化控制的實時性、最優性、收斂性和魯棒性進行了探討，并對網絡化系統的集成優化控制實施行中的信息安全問題以及實際應用問題進行了研究和探討。
參考文獻:
[1]SinghMG，DynamicHierarchicalCootrol[M],North-Holland,1980.
[2]RobertsPD.Optimalcontrolofmonlinearsystemswithmodelrealitydifferences[A].31stConferenceonDecisionandControlProceedings16[C].1992,p257-258
[3]BecerraUMandRobertsPD.Ahierarchicalextensionofdynamicinergratedsystemoptimizationandparameterestimstion[A],IFACSypostiononLarge-ScaleSystems[C].LondonUK1995,p213-218
[4]孔金生，萬百五。非戰性離散動態大系統的DISOPE關聯預測遞階算法[J]系統工程理論與實踐，2000，20（12）77-83
[5]孔金生，萬百五。非線性離散動態大系統的DISOPE關聯平衡協調算法[Jl.系統工程，2001，19(4):14-21.
[6]ViktorBNetworkingandintegrationoffaclitiesautomationsystems[M]CRCPreasLLC,2001
篇2
二、基于J2EE平臺的系統集成的架構
J2EE旨在為支持Java語言服務器端部署而提供與平臺無關的、可移植的、多用戶的、安全和標準的企業級平臺。
Java具有平臺無關性，可以運行在Windows、Linux、Unix等不同的操作系統上，Java的跨平臺是通過Java虛擬機（JVM）來實現的，Java源代碼被編譯成一種結構中立的中間文件格式，只要有Java運行系統的機器都能執行這種中間代，Java源程序被編譯成一種與機器無關的字節碼格式，在Java虛擬機上運行。
J2EE標準制定了一個開發者編寫企業應用時必須遵守的標準，也制定了各種應用系統服務商必須提供的基于標準的服務，這樣企業應用程序就可以在不同平臺間統一地使用這些服務。就像J2EE是一個工業支持開放標準一樣，應用開發者要確信由應用服務器以統一方式在不同平臺和不同供應商之間提供下層支持服務，這就允許應用開發商集中于業務邏輯的開發而不用在他們的應用代碼里執行這類系統級服務。
另外，一旦建立一個基于Java的組件，就可以在多個軟件系統上重復使用，也可以移植到不同系統上。重用已經建立的組件，企業不需要擁有編寫整個應用系統所需要的所有技術裝備，可以從不同的專門研究某一領域的供應商處購買組件，把這些組件充分利用到自己的應用系統中，這不僅使應用系統開發速度快速增長，而且減少了處理各種技術集的花費。
正是由于諸如以上的眾多優點，J2EE平臺堪稱集成信息系統的“強力粘合劑”，它依靠WEB層和業務層的組件處理事務及安全和擴展性，降低了訪問不同系統的難度。J2EE平臺的架構由客戶層、WEB層、業務層、集成層、數據庫層構成（如圖1）：
客戶層是系統的用戶界面，呈現出適當的視圖，以收集查詢，顯示最終結果，它可以是瘦客戶端，胖客戶端這些非瀏覽器的客戶端，也可以是基于瀏覽器的客戶端。客戶層將信息和數據呈現給最終用戶，應用程序用戶與客戶端應用程序交互，客戶端應用程序與企業應用程序的其他組件相連。用戶接口/提供了客戶與信息進行交互的工具和相關的支持服務，它使客戶與系統的交互變得簡單、快捷。J2EE支持的Java客戶端包括Applet、Java應用客戶端、J2ME移動客戶端或MIDlet，瀏覽器是一個瘦客戶端，在J2EE系統的客戶端中應用最廣。客戶端類型多種多樣，容器必須提供組件支持，為客戶端組件提供運行時環境，JVM提供了Java運行時環境，個人桌面系統、工程工作站、Applet和應用客戶端等組件都支持JVM，而MIDlet要求對JVM進行稍加修改。
由于業務需求瞬息萬變，WEB層成了一個動態層，WEB層主要有兩種職責：接收客戶層組件的要求，處理請求，然后將請求路由到業務層的適當組件；接受業務層傳來的結果，計算一個適當的視圖，然后將視圖路由到對應客戶端。客戶層使用瀏覽器應用程序與WEB層組件交互，J2EEWEB層的重要組件有Servlet，ServletFilter和JSP，這些組件部署在高端服務器上，Web服務層和容器提供了事務、命名、目錄和JDBC等服務。其中，MVC模式分開了表示邏輯，業務邏輯和數據。
業務層負責執行必需的業務邏輯，它根據客戶請求計算業務邏輯，但最好將這些組件隱藏起來，不將業務邏輯直接呈現給客戶端。J2EE業務層包括業務邏輯，數據訪問邏輯和相關服務。EJB是運行在業務層的業務組件，EJB具有分布特點，面向事務，其中會話Bean負責創建和維護客戶與服務器組件的對話，實體Bean以適當方式實現數據的持久層，消息驅動的Bean可將J2EE應用程序與基于JMS的中間件集成到一起。業務組件部署在業務服務器上，業務服務器為業務組件提供各種“校準”服務，如事務、命名和目錄等。
EIS層將前端業務邏輯層的組件與后端數據庫層連接起來，這一層的組件應盡量確保數據庫不同資源與業務邏輯層組件的無縫集成。很多信息系統有規模大、技術難度大的特點，若巧妙集成這些信息系統，將能保護現有投資，并有效“重用”信息，流程和工作流。EIS層的集成不是單純的數據集成，還涉及信息集成，對JDBC、JMS、J2EE連接器架構、JNI和JNDI等技術能起到幫助作用，其中J2EE連接器架構對企業最重要，能給J2EE平臺帶來“可插入”行為，廠商的資源適配器允許將信息系統插入J2EE平臺，以實現近乎零障礙的集成。
三、Siebel-基于J2EE平臺的CRM集成解決方案
Siebel是CRM理念與技術應用的最初實踐者，為后來不斷涌現的CRM軟件廠商提供了業界的標準，可以毫不夸張的認為其是CRM的先驅與開創者。到目前為止，Siebel的CRM系統在CRM3個關鍵領域，即銷售、營銷及服務3者之間的數據/流程整合度最高，各種應用界面最為統一。Siebel產品功能齊全，企業更能根據自己的需要選擇相應模塊，有利于系統的集成，并為今后系統的功能擴展提供充足的前提條件。SiebelCRM應用引擎的多層體系如圖2所示：
用戶界面提供個性化用戶界面，管理用戶交互行為，從目標定義庫（SRF）讀取有關用戶界面定義子集并解釋執行。目標管理器（ObjectManager）為Siebel所有企業管理邏輯目標（BusinessObjects）提供完整一致的目標行為，從SRF讀取與企業管理邏輯有關的目標定義子集并解釋執行。數據管理器管理一個獨立于RDBMS邏輯數據映像（DataView），從而使目標管理器功能獨立，企業管理邏輯定義無需因不同的RDBMS而有所改變，并激發實時SQL語句，讀取并解釋SRF中有關數據關系鏈（DatabaseSchema）的定義，與數據交換層（DataExchange）通訊以訪問存于RDBMS的物理數據。數據交換層直接處理與RDBMS相關的交互信息，作為數據管理器和RDBMS的中介橋梁。
客戶端接口提供了用戶界面的簡單整合，利用COM、CORBA、ACTIVEX、XML等技術可以在客戶端進行客戶化整合。服務端的接口為企業邏輯定義目標提供了實時連接，利用COM、CORBA、XML、MQSeries可在服務器端進行整合。數據管理器的接口提供了數據庫與數據庫之間的數據遷移工具，利用數據庫工具在不同的RDBMS之間進行大容量數據交換。
Siebel的企業數據整合管理（EIM）是專門為系統實施所提供的數據整合管理工具，它用來處理Siebel數據庫和企業其他數據庫之間的數據交換。EIM利用系統中介數據庫表（InterfaceTables）暫時存儲輸入輸出數據，開發人員只需直接讀寫中介數據庫表的內容，中介表與Siebel數據庫之間的數據交換與轉換由Siebel服務器的EIM批作業自動完成。使用EIM可以對數據進行批量輸入、輸出、數據整合和刪除。在需要數據輸出到別的應用系統場合，可以用EIM從Siebel數據庫輸出數據供其他系統使用。必要時可以根據對定義對數據庫的紀錄進行整合處理，消除重復紀錄。可以根據定義進行數據刪除工作，EIM將根據要求將各相關的紀錄刪除。
Siebel服務器采取邏輯體系（如圖3）：
篇3
傳統的教學模式在目前的教育教學體系中仍然占據著重要的地位，但其仍存在著一些局限性。遠程教育利用網絡技術實現教學方式在空間層面上的跨地域性，可以利用網絡進行實時交互，更可以通過把優秀的教育資源置于網絡服務器上，達到資源共享。遠程教育是網絡教育的重要組成部分，所謂實時雙向交互式遠程教學，就是利用計算機網絡通信技術和多媒體技術，以網絡作為載體，進行教學工作，克服地理區域和時間上的限制，使任何地方的用戶都能夠通過網絡進行學習，使師生雙方能進行實時的、雙向交互的教與學的活動。
二、系統設計的理論依據
（一）設計的理論基礎
隨著Internet技術的普及，遠程教育正經歷由“遠”到“近”的轉變過程。雖然物理距離仍然存在，然而學生之間的實際學習“空間”更近了。網絡教學可以傳統教室里獲得更好的交互性，不僅如此，Internet和WWW的應用和推廣，還使得遠程教育從行為注意學習理論逐漸向建構注意學習理論轉變。由皮亞杰（J.Piaget）提出的建構主義（Constructivism）學習理論認為：知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得。
通過Internet進行遠程教學，在教學上不受時間和地點的限制，教師和學生可以在適合自己的時間、地點上網，能夠提供給教師與學生之間、學生與學生之間通過網絡進行實時的交互。因此，基于Internet的遠程教學更能為學習者提供一個建構主義的學習環境，充分體現學生的首創精神，學生有更多的機會在不同的情境下去運用他們所學的知識，而且學生能根據自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方案。
（二）系統的設計原則
系統的設計目標是在最大程度上滿足實時雙向交互式遠程教學活動的需要，在Internet上實現教學活動的各個環節。系統的基本設計原則有：交互性、開放性、實用性、可擴展性、安全性等。
遠程教學的方式是多樣化的，信息的交流具有實時性和異步性，比如可以利用流媒體技術把事先錄制好的課堂教學視音頻信息或事先制作好的多媒體教材，通過網絡供學生隨時點播學習，這是遠程教學方式的異步性體現。遠程教學的重點在于教學活動的實時互動性上，而雙向實時交互式又是當前采用的先進方式，如數字化的會議電視或視頻會議技術，利用視音頻交互、文字交互、白板及圖片圖形等共享，可以讓參與到遠程教學的師生就像傳統的課堂上那樣進行實時的互動交流，這也比使用BBS、E－mail、留言板要便捷得多。
系統既要根據國內的網絡環境適用不同的帶寬，同時也要適應國內信息化教育的總體水平。遠程教學系統在結合網絡教室中實用的、優秀的功能基礎上，應增加大量易操作、實用的功能，如同步瀏覽課件、網頁功能等。系統既要考慮信息資源的充分共享，更應注意信息的保護和隔離，如系統安全機制、數據存取的權限控制等。
三、系統功能設計
要形成基于Internet實時雙向交互式遠程教學系統，學生和教師擁有一臺計算機便可以通過軟件進行遠距離教學活動，實現實時互動。系統的功能主要分為課件教學功能和交互教學功能。
（一）課件教學功能
1、課件列表。教師可將所需的圖片、各種office文檔、網頁課件等多媒體資源裝入課件列表，在上課時實現主控式的同步瀏覽。
2、課件同步。系統能將課件自動壓縮上傳服務器，教師和學生可以同步以網頁的方式瀏覽。此外，系統也可以讓學生自動下載課件到本地，教師與學生同步瀏覽時，直接打開本地文件，不用訪問，這樣可以提高課件訪問速度，節省網絡帶寬。
3、錄制播放。教師和學生都能根據自己的需要進行現場課程制作，教師端還支持已錄制的課件再次廣播。教師可以允許或禁止學生錄制課件。
（二）交互教學功能
在這樣的系統中，學生可以進行學習、考試、討論等，學生和教師之間可以傳輸圖像、文字、圖形、聲音等各種信息。系統的主要功能包括：視音頻交互、文字交互、白板交互、文件交互等。
1、視音頻交互系統。本系統的用戶截面最多可以同時顯示八路視頻端，用戶可以根據自己的需要隨時對需要顯示的界面進行切換；教師可以將授課內容及教學情景實時的傳送到網絡教室中去，或者也可以播放某個學生的視頻；在教師廣播自己視頻時，也可以監視某個學生的視頻。教師能把自己的聲音廣播出去，同時可以允許某個學生說話，或者同時允許兩個學生廣播聲音；在系統沒有開啟語音廣播時，教師、學生之間可以私聊，可以一對一，也可以一對多。教師端有學生舉手狀態的顯示框，教師可以選擇舉手的學生并允許發言。學生在被允許發言時，系統會彈出一個對話框，提醒學生發言。
2、文字交互系統。在文字討論區，教師可以與全體學生，也可以與某個學生進行文字交流，教師一旦在人員列表中選定對一個人發送信息時，進行一對一的交流，其他教師成員則看不到。文字交互系統中還有關于教師操作信息的系統提示和公告等，如教師允許某人發言，錄制課件等。另外，系統還有詞典過濾功能，可以過濾那些出現的不文明用語。
3、白板交互系統。教師和學生可以同時在白板上作圖、寫字、編輯或粘貼現有的圖形和圖片等。教師可以對白板的使用權限進行控制，允許或禁止其他人使用白板，選擇是否顯示白板上的對象的創建者，還可以對白板上所創建對象的顏色、字體等屬性進行設置。本系統目前支持十頁白板，可根據需要加以擴充。
4、文件共享系統。本系統的文件共享系統是基于服務器的FTP服務器的基礎之上，各個用戶端連接上服務器時，教師批準了文件共享后，FTP服務器中的FTP文件夾中的各種資源就顯示在文件的共享區域內，供參加網絡教學的學生上傳或下載。
四、系統結構設計
本網絡課堂教學系統采用客戶機/服務器結構，使客戶端具有相當的穩定性和易操作性。實現工具采用Microsoft公司的VisualC++，VisualC++是一種非常完善和全面的程序集成開發環境，它采用面向對象的程序設計方法，在多媒體圖形處理方面功能強大。VisualC++的核心是Microsoft基本類庫（MFC），它一方面用類封裝了WindowsAPI，另一方面使用稱為“消息映射”的機制把Windows消息和命令傳遞到窗口、文檔、視圖及其對象，MFC能成功的把面向對象和事件驅動編程聯系起來。在對參與系統的用戶的用戶名及密碼信息的控制是通過與XML（ExtensibleMarkupLanguage）文檔中的數據的交互來實現的。
遠程交互式教學系統主要由多媒體授課室、多媒體聽課室、多點控制器、信道（傳輸網絡）及控制管理軟件組成，基本結構如圖1所示。教師在授課室通過電子白板、視音頻設備、傳輸網絡將授課內容及教學情景實時傳送到遠端聽課室，同時學生可以在遠端聽課室現場回答教師提出的問題或向教師提出疑問，教師在授課室可以看到和聽到聽課室的全貌，還可以看到發問、回答問題的學生的表情和動作，并和學生進行現場交流，可以取得比較好的教學效果，尤其是那些需要學生參與的課程，比如外語教學。
授課室和聽課室也即課堂終端包括教師端和學生端，主要功能包括：視音頻信息的采集、傳輸、顯示輸出，數字信號的壓縮編碼和解碼，最后將符合國際標準的壓縮碼流經線路接口傳送到信道，或從信道上將標準壓縮碼流經線路接口送到終端中。在課堂終端還可以進行文字、文件、圖片信息等輸入輸出操作。目前，計算機硬件設備基本上可以滿足系統的要求，在教師端，對計算機設備、視音頻采集設備的要求相對要高些，如盡量采用較高像素的攝像頭等采集設備。
多點控制器（MultipointControlUnit，MCU）是一種橋接設備，是網絡課堂教學系統中的關鍵部分，它的主要作用是對視頻、音頻、數據信號等數據流進行切換。
五、系統界面設計及系統實現
系統的用戶界面設計直觀，具有良好的操作性，包括文字、圖標、圖形、色彩和其他視覺方面的設計。屏幕的界面設計考慮到學習者的視覺心理特點，突出整體，具有統一的界面風格。同時注重了界面內容的交互性和可控制性，以及教學內容超級連接的有序性。界面區域工包括五大控制板塊：視頻顯示區、電子白板、課堂成員列表、文件共享區域、文字交互。用戶可以根據自己的需要對各板塊自由拖動、改變大小，移動板塊改變其在界面中的相對位置，選擇或隱藏板塊等。
遠程多媒體實時交互教學系統，通過壓縮教師教學現場的視頻、音頻流結合同步瀏覽課件命令，形成教學資源流，利用網絡實時傳送到遠端學生的電腦上，學生可以及時通過舉手提問、共享教師端程序、文字交流等方式實現遠程互動教學。本系統可運行在Internet、Intranet、衛星網、校園網、局域網，提供文字、音視頻、課件、電子白板、互動廣播教學的平臺，并在虛擬現實中的教室打破時空限制，讓異地師生通過音視頻實時交互，如同置身于同一課堂之中。
六、結束語
隨著Internet的普及和在教育領域中的應用，Internet將會在遠程教育中發揮巨大的作用。基于Internet的遠程教育，實現了全球信息資源的共享，使教育和科技逐步走向國際化和全球化，這正是遠程教育發展的方向和追求的目標。當然遠程網絡教學需要大量使用各種多媒體信息，而目前視頻多媒體的傳輸受網絡傳輸速度的影響較大，成為了網絡教學的瓶頸，尤其是如何實現異地交互式教學是需要解決的關鍵問題。同時，目前網絡安全也是制約Internet發展的一個因素，如何保證信息的安全，怎樣做好安全保障，同樣也是需要解決的關鍵問題。
參考文獻：
1、李玉海.電子商務網絡建設[M].華中師范大學出版社,2002.
2、陳信年,朱貽盛,龔麗等.第三代遠程教育系統的研究和設計[J].計算機工程,2003(11).
篇4
2、寬帶電力線通信技術
簡單地說，寬帶電力線通信技術指的是利用電力線傳輸信息，無需重新布置線路就能夠傳輸數據和視頻等信息，在終端接入電源就能夠撥打電話、實現網絡的接入接收等。在實際應用中，能夠有效節省資源是這一技術的最大優點，這樣就可以避免資源出現浪費現象，同時還能夠實現科學合理地配置低壓配電網資源、充分利用基礎設置及線路等資源，這就能夠大大的節省物力及人力資源，降低了投資成本，還有效地降低了通信工程技術的難度。還有，這種技術傳播信息的速度相對較快，并且擁有相對較廣的網絡覆蓋面積，還能夠保證穩定性和安全性。
3、移動網絡通信技術
現階段，3G技術在移動通信中還是比較常見的，它有效地結合了無線和網絡等多媒體通信技術，是時代不斷發展的產物，而且在不斷的實踐中繼續更新和發展，如當前出現的4G技術。這種技術不管在傳輸速度上還是在傳輸效果上都有明顯的提高，提高了圖像和視頻傳輸的質量，這種技術也同樣擁有較為廣泛的覆蓋范圍，其傳輸速度不會被頻帶、地區和無線平臺限制，而且其已經實現了集成化和綜合化的功能。此外，在一定程度上這種技術不僅增強了電網供電的可靠性和使用效率，同時還增強了網絡的安全性和防御效果，促使網絡實現穩定的發展。
4、光纖通信技術
光纖通信技術利用光導纖維傳輸信號。這種技術在實際的使用中會使用相對較多的光纖很多光纖聚集起來就會形成光纜，相對而言，這種技術的擁有較快的傳播速度，也正是因為擁有這一優勢使其擁有了廣泛的應用范圍。目前，超大容量、超長距離以及超高速度就是這種技術的發展方向，當然這也是傳輸系統的未來研究方向。
二、通信工程信息技術的主要發展趨勢
1、寬帶化的通信工程信息技術
因為CDMA在技術上具備一定的優越性，因此在移動通信中，寬帶WCDMA將會成為一種非常具有發展前途的通信手段，并且這種通信手段已經成為當前移動通信發展的熱點內容。此外，因為用戶也提出了多業務的使用需求，這也促使寬帶化一定成為通信信息技術的主要發展趨勢。
2、綜合化的通信信息技術
綜合傳送文字、語言以及圖片等信息能夠促使通信信息技術滿足用戶多功能和多業務的使用需求。當然這也已成為發展通信信息技術的關鍵所在，綜合多種業務形式能夠快速實現業務資源信息的共享。今后的通信信息網絡也需要對這種多業務綜合的思想加以采用，從而對人們不斷增長使用需求形成滿足。
3、大眾化的通信信息技術
信息技術需要面對的是廣大的群眾，要有效實現信息資源的共享，在國家信息基礎結構中，信息源是一個十分重要的組成部分。為了讓信息技術能夠面向廣大群眾，并逐步對人們的需要形成滿足，那么在進行全業務接入網建設的同時，還需要注意對各種形式的信息源進行挖掘，作為關鍵部分的全業務接入網未來的主要發展方向是要實現文字、圖片、語言的綜合。
4、個人化的通過信信息技術
信息技術雖然需要面向廣大群眾，但是也應該具備自身的獨特性。針對不同的使用者需要呈現出不同的特色，利用這種差異性來對每個個體進行區別，這樣就更加方便了不同用戶的使用，能夠對不同用戶的不同需求形成滿足。
篇5
（2）診斷功能類
配置NANDFLASH存儲器，具有本地存儲功能；具有重要數據本地存儲和服務器雙重備份功能；支持遠程監控系統模擬診斷儀對整車CAN網絡進行診斷；支持在整車設計過程中對發動機標定數據檢測與上傳，配合整車設計功能。
2硬件設計
（1）單片機
在該方案設計中使用Cortex－M3內核的單片機STM32F207VCT6。ARM的CORTEX－M3處理器是新一代的嵌入式ARM處理器，它為實現MCU的需要提供了低成本的平臺、縮減的管腳數目、降低的系統功耗，同時提供卓越的計算性能和先進的中斷系統響應。STM32F207VCT6擁有內置的ARM核心，它與所有的ARM工具和軟件兼容。
（2）通信模塊
通信模塊目前采用SIMCOM公司GPRS模塊SIM800A。SIM800A模塊單元支持兩頻GSM900／1800。最大發射功率為EGSM900Class4（2W），DCS1800Class1（1W）。正常上電后，GSM模塊基本在20s連上GSM網絡，30s連上服務器，連上服務器就能建立與服務器的正常數據鏈路。模塊接口方式簡單，使用TTL串口，操作方便。單片機串口與模塊串口連接，即可通過發送AT指令控制GSM模塊，實現GPRS網絡的數據發送。
（3）CAN單元
CAN單元包含兩路CAN接口，一路作為標準車身CAN通信接口，波特率125Kbps，另一路預留。CAN收發器選用NXP公司的車載級收發器TJA1042－3，適用于12V和24V系統，工作溫度－40～125℃。最大傳輸速度為1Mbps。支持SAEJ1939標準的CAN數據接口。芯片內部帶過壓保護，CANH、CANL管腳耐壓值范圍－27V～40V，抗瞬態脈沖電壓范圍達到－200V～200V。
3軟件設計
系統軟件架構為典型的前后臺式架構，整體采用模塊化的軟件設計方法，將系統功能分解為多個子模塊，每個模塊對應一個狀態機，系統在初始化完成之后，即進入主循環，各狀態機依據在程序中的前后位置依次獲得CPU時間循環運行。系統軟件的主要部分分為GSM模塊管理，GPS模塊，電源管理模塊，SAEJ1939協議處理模塊。GSM管理模塊主要處理的內容包括：GSM模塊的電源控制，建立移動網絡的鏈接，與服務器建立數據鏈接，應用層數據包的打包與發送處理，數據包重發處理機制等。GPS模塊主要處理的內容是：GPS模塊的電源控制，NMEA2000GPS數據協議解析，獲取GPS的位置信息、速度信息與時間信息等。電源管理模塊負責管理系統的電源，處理系統不同的工作模式還有各個工作模式之間的切換。SAEJ1939協議處理模塊，包含了SAEJ1939的數據鏈路層、傳輸層、網絡管理層、應用層和故障診斷層的協議的全部內容。
（1）數據鏈路層
STM32F207VCT6集成的CAN控制器芯片基本實現了數據鏈路層的全部內容，但是SAEJ1939對數據鏈路層進行了重新定義，對CAN擴展幀的29位標識符進行了重新編碼。數據鏈路層需要完成29位標識符的編碼和解碼工作。
（2）傳輸層
傳輸層是整個SAEJ1939網絡協議最復雜的一層，主要實現分段傳輸功能。在J1939中要傳輸大于8個字節的報文時，需要采用分段傳輸功能，分段傳輸功能可以拆分為兩個主要的功能塊：報文的分包、重組以及連接管理。分包、重組用于傳輸長度大于8的報文，報文必須被拆分為若干個小書架包，然后使用數據幀將報文逐一傳送。而接收方必須能夠接收這些數據幀，然后解析并且重組成原始的報文。連接管理的功能包括基于連接模式的點對點報文傳輸和基于未連接模式的廣播報文傳輸。在點對點模式下，連接管理用于處理節點間的虛擬鏈接的打開、使用和關閉。而基于未連接模式的廣播報文傳輸，則只要處理數據超時，當超時時間到了，而沒有收到后續數據包，則直接放棄此連接就可以了。
（3）網絡管理層
在本系統中，車輛的各個CAN總線節點的地址已經分配好了，所以未使用網絡管理的功能。這樣簡化了系統的設計與軟件復雜度。
4功能設計使用
SAEJ1939的總線應用層協議，在系統中主要實現的功能包括以下幾個方面。
（1）遠程車輛控制
因為重型卡車價格高昂，客戶普遍會選擇貸款購車。為了防止客戶有欠款不還的情況出現，要保證系統可以實現對客戶車輛的遠程控制。遠程控制的實現要求是要保證發動機要預留有操作接口，要支持各種運行模式，比如跛行模式，此模式可以限制車速，保證基本的行車安全，但是車輛的速度很低，小于30km／h，這樣就能在不影響安全的情況下實現對有些不遵守合約的客戶的約束。實現的原理是這樣的，遠程診斷系統定義了一個SAEJ1939的報文，此報文通過車身控制模塊從低速車身CAN總線轉發到高度的動力CAN總線。在車輛點火的時候，發動機管理系統就檢測此報文，如果總線上沒有此報文，則發動機點火失敗；如果檢測到此報文，才允許點火。如果遠程診斷系統被惡意破壞了，則發動機管理系統接收不到遠程診斷系統的報文，則車輛就不能點火了。在車輛使用中，可以通過從發服務器端發送命令來對車輛進行鎖定、解鎖、跛行等模式的設定。當設定不同的工作模式時，遠程診斷系統把對應的設定模式發送到發動機管理系統，由發動機管理系統實現對車輛的實際控制功能。
（2）診斷信息收集
SAEJ1939應用層診斷協議定義了系統診斷相關的協議，包含：當前活動的診斷故障碼（DM1）、歷史活動的診斷故障碼（DM2）、歷史故障碼清除（DM3）、停幀參量（DM4）、當前故障碼清除（DM11）等。可以通過服務器向遠程診斷系統配置診斷的操作模式，可以實時收集各個CAN總線節點的當前活動的診斷故障碼，收集到的診斷故障信息可以先存儲在系統的NANDFLASH存儲器中，當與服務器建立數據鏈路后就可以發送到后臺服務器。這樣從服務器端就可以知道當前的車輛實時狀態，也可以對車輛的安全狀態有個基本了解。
篇6
1.2顯示器
Parker的顯示器包括支持CANJ1939協議、ISOBUS協議、配置大型液晶屏、觸控屏、多儀表板等多種類型。多年以來的應用，證明了產品的技術及穩定性完全符合各種工況需求。例如運用了完全集成型高亮度的IQAN-MD4顯示器，可在IQANdesign環境中快速進行配置，用戶可編程的全新觸摸顯示屏為工業車輛提供了直觀的界面。MD4顯示器分為5.5英寸、7英寸和10英寸三種型號，支持攝像頭視頻信號輸入與顯示，使駕駛操作更加簡便智能。
1.3傳感器
Parker具有廣泛的傳感器系列，包括壓力、溫度、接近，速度、轉角及傾角等。產品的先進技術及穩定性完全符合各種工況需求，經過不斷研發創新，設備精度在同類產品中處于領先水平。
1.4手柄等附件
Parker的手柄設計緊湊、質量輕、安裝尺寸小、操作力小，具有耐候性和安全性等特點，特別適用于精確控制。手柄通過CAN總線與其他模塊連接，大量的輸入接口使基座成為很好的輸入模塊。Parker的手柄主要有LC5系列、LC6系列、LSL系列和LST系列。LC5系列是大型多軸向手柄，任意方向的全行程力達到100Nm，具備較大的抗扭強度，適用于戶外使用。LC5手柄內部采用非接觸霍爾型雙路傳感器，為高安全性和可靠性提供保證。此外，手柄的基座、殼體、波紋套、按鍵數量、滾輪數量、觸發開關等都可以根據用戶需求進行定制，以滿足用戶的不同控制要求。LC6系列手柄作為LC5系列的升級版，增加了手柄自由度，從而增加了模擬量輸入接口，減少了復雜系統操控時的手柄復用。同時其安裝更加簡化，具有更強的抗噪能力和更長的使用壽命。LSL系列是單軸手柄，有中位止動、手柄頂部開關、電磁止動幾種選配，用于液壓比例控制。LST系列是一款微型手柄，安裝在工程機械的座椅扶手或儀表板上，用于液壓比例控制。此外，Parker還有電子油門踏板、USB-DLA數據服務工具、診斷和網關模塊、線束接插件等產品，以供用戶進行選配。
1.5應用案例
為基于Parker控制器的挖掘機電控系統硬件解決方案。該方案的核心控制器是CM3620主模塊，它擁有36個輸入和20個輸出，具有2路CAN/J1939接口和1路RS232通信接口，可滿足用戶的控制需求。該系統還使用了顯示器和G1診斷網關，同時配備了與上位機軟件進行交互的DLA數據服務工具。使用的傳感器主要有電子油門旋鈕、壓力傳感器、溫度傳感器、速度傳感器、液位傳感器等。
2軟件開發平臺
Parker電控系統基于IQAN、VMM、Raptor三種開發平臺。IQAN平臺是基于模塊化編程的開發平臺，用戶無需具備編程經驗，可以直接設計所期望的機器功能。它包含了IQAN-design、IQAN-Simulate、IQAN-run等軟件。IQAN-design是高級的圖形設計工具，它簡化了行走機械應用程序的開發，從而縮短了開發時間。該工具提供了大量的預定義模塊，如閉環控制，信號處理，數學計算，通訊協議和系統診斷等，主要用于系統布局和機器功能設計。IQAN-simulate是仿真工具，能夠仿真IQAN應用程序中的所有硬件模塊，在應用程序中可方便地使用屏幕上的拖動條對所有輸入量進行仿真。在仿真輸入的同時可以測量結果（輸出值），也可以進行FEMA（失效模式分析）。軟件仿真比在實際機器上測試新應用程序更安全。仿真運行和實際狀態一樣，可以查看顯示界面，調整參數，觀察記錄，測試用戶界面等內容。IQAN-run可以在開發階段運用“高級圖形測量”和“機器統計數據收集”功能優化機器性能。IQAN-analyze是通用的CAN總線分析儀。用戶可以通過簡便的方式觀察CAN總線上的通訊，也可以記錄所觀察的數據并進行保存供日后使用。是基于梯形圖編程的軟件開發平臺。該平臺采用多路復用技術，將控制模塊通過J1939屏蔽雙絞線互聯，允許模塊可以接收輸入、驅動輸出，并將輸入輸出信息通信給系統中的其他部件。梯形邏輯中的輸入和輸出可以來自通過J1939網絡連接到一起的一個或多個模塊。Raptor平臺是基于Matlab/simulink編程的開發平臺。該平臺是CAN協議圖形化定義工具，擁有圖形化的應用程序界面，而且具有Motohawk到Raptor的自動轉化腳本。為基于IQAN平臺開發的小型液壓挖掘機電控系統。根據硬件選型結果拖拽到編譯系統中進行邏輯連接，對各模塊進行參數設置，并對主模塊進行編程。主程序包括“Joysticks”、“Engine”、“Diagnostics”、“Blade”、“Excavator”六個功能組，通過對輸入輸出的設置以及內部通道的邏輯和算法，實現對整機性能的精確控制。
3系統仿真
系統仿真主要通過IQAN軟件自帶的“IQAN-Run”和“IQAN-Simulate”進行。IQAN-Run用來對程序進行運行和調試，主要包括調參數、設置比較、設置權限、上傳/下載程序以及日志管理等功能；IQAN-Simulate用來對應用程序進行虛擬仿真，以及系統的演示和驗證。所示為小型液壓挖掘機電控系統的仿真。將編寫好的小挖程序進行參數設置，并手動調節手柄的模擬量輸入，可以得到顯示模塊中相應參數值的變化。還可將其中的參數值設為可調恒。
篇7
2雨水量計算。
根據建設發〔2008〕89號文，查得德清的暴雨強度公式為。雨水量計算公式：Q=ψQF；室外道路重現期：P=2年；室外雨水管道設計降雨歷時：t=15-20min；室外綜合徑流系數ψ=0.65；經計算，重現期都為2年，雨水量詳見下列：一期東區:匯水面積為1.78（hm2），降雨歷時為16（min），雨水量為284（L/s）。一期西區:匯水面積為1.24（hm2），降雨歷時為16（min），雨水量為245（L/s）。二期東區:匯水面積為2.31（hm2），降雨歷時為16（min），雨水量為368（L/s）。二期西區:匯水面積為3.08（hm2），降雨歷時為20（min），雨水量為450（L/s）。
3工程設計。
根據各區域的設計雨水量，構筑物及排水泵的設計見表1。
4電氣設計。
電氣設備有動力盤及操作控制盤。控制系統采用全自動控制設定。現場控制柜設“手動-停-自動”控制選擇開關；自動時，由液位開關進行控制；手動時，在現場控制柜上進行手動控制；就地時，可在現場按鈕箱上進行控制。為減少人員操作，本處理系統可采用遠程集中控制。本工程總裝機容量為232kW。
篇8
可行性研究是在項目建議書被批準后，對項目在技術上和經濟上是否可行所進行的科學分析和論證。這一階段包括工程概述、工程方案、工程投資估算及資金籌措、工程近遠期結合問題、工程效益分析、工程進度安排、存在問題及建議以及附圖附件等內容。在這一系統中，用最優化分析解決問題，即在本系統的運籌中，控制策略要使工程凈效益最大，而費用盡可能地小(可視為負效益)。為了盡可能地減少這種負效益，必須在一定的工程規律和條件的約束下，按照最優化原則，結合工程分析考慮工程方案必選優化，對整個工程系統進行科學的管理，不求負效益最小，而只要求負效益盡可能減少。這是由于在環境工程設計中，最優解并不一定是最理想的。［7］
3工程設計階段的系統控制理論
在此階段，環境工程設計可分為方案設計、初步設計、施工圖設計三個階段，每個階段都是一個復雜系統，可將系統控制的重點分別集中在組織系統的輸入、轉換過程和輸出3個階段，由此形成3種不同的控制類型:前饋控制、同步控制和反饋控制。［8］
3．1前饋控制
前饋控制也稱預先控制，是指在整個過程中預先集中于系統輸入端的控制，其目的是通過事前考慮各種可能的功能障礙來預測并預防偏差的出現。其在環境工程設計的方案設計階段起著重要作用，主要體現在以下幾方面:
3．1．1環境工程概況分析
環境工程涉及水、氣、聲、渣、輻射等多個方面，涵蓋內容非常豐富，工程特征千差萬別。因此，掌握具體項目的工程概況是搞好設計的必須前提，主要包括:(1)工程一般特征簡介。包括工程名稱、建設性質、建設地點、建設規模、車間組成、產品方案、輔助設施、配套工程、儲運方式、占地面積、職工人數、工程總投資及發展規劃等。(2)工藝路線與生產方法。用流程圖表述說明生產工藝過程，必要時列出主反應式和副反應式，并關注副反應中可能潛在的危害因素。(3)物料及能源消耗定額。包括主要原料、輔助原料、材料、助劑、能源以及用水等的來源、成分和消耗量，特別是要綜合對比單位產品的物耗、能耗指標、新水用量指標以及排污系數。(4)主要技術經濟指標。包括生產率、效率、回收率和放散率等。除了主產品的總回收率之外，還應高度重視資源的綜合利用率和綜合總回收率。
3．1．2污染源及污染源強分析
污染源分布和污染物源強是環境工程設計的基礎資料，必須按建設工程、生產過程和服務期滿后三個時期的工程全過程做認真調查、詳細統計，力求完善。對于污染源分布調查要求按專題繪制污染流程圖，標明污染物排放部位，然后列表逐點統計各種污染因子的排放強度、濃度及數量。另外，鑒于近年來環境風險事故呈頻發、高發態勢，應高度關注環境工程風險排污的源強統計及分析，包括事故排污和異常排污兩種工況。事故排污的源強統計應計算事故狀態下的污染物最大排放量，作為風險預測的源強;異常排污的源強應統計工藝設備或環保設施達不到設計規定指標的超額排污。
3．1．3環保方案分析
分析工程總圖布置方案，根據氣象、水文等自然條件分析工廠和車間布置的合理性，與周圍環境保護目標所定防護距離的安全性。分析工程既定環保方案所選工藝及設備的先進水平和可靠程度，采用資源節約型模式、資源綜合利用、物能良性循環、產業生態、清潔生產、循環經濟等方面的可行性，處理工藝有關技術經濟參數的合理性，并分析環保設施投資構成及其在總投資中占有的比例。
3．2同步控制
同步控制也稱實時控制，是指活動進行過程中所實施的控制。在環境工程設計中，同步控制的關鍵是嚴把設計質量關，實現初步設計的標準化，由僅控制排放標準向全面的設計質量標準過渡。積極引導環境工程設計單位貫徹國家制定的《建筑企業貫徹ISO9000系列標準實施細則》《建設項目環境保護管理條列》《中華人民共和國環境影響評價法》《三廢處理工程技術手冊》等相關標準，使環境工程設計單位質量管理工作進入程序化、標準化、規范化的軌道。各單位的質量保證體系，要在當地設計質量監督機構備案審查，把貫標工作與單位資質、工程招標投標和企業創優工作結合起來，實現質量的單位自控。在推行設計資格審查和管理制度的基礎上，進一步制定重大工程的設計方案圖紙審查、批準制度，發現問題，及時追朔設計存在的問題，系統解決，防止問題的再次發生，并追蹤審查以前的可能事故點。
3．3反饋控制
反饋控制也稱事后控制，控制作用發生在行動之后，目的在于改進，以預防將來發生偏差。在缺乏任何預見手段的情況下，反饋控制是比較實用的控制方式。在施工設計中，反饋控制的關鍵是引入工程環境監理，通過具有相應資質的監理企業，接受建設單位的委托，承擔其建設項目的環境管理工作，并代表建設單位對承建單位的建設行為對環境的影響情況進行檢查，對污染防治和生態保護的情況進行檢查，確保各項環保措施落到實處。對未按有關環境保護要求施工的，應責令建設單位限期改正，造成生態破壞的，應采取補救措施或予以恢復。通過監理這一反饋控制，可提供設計效果的真實信息，并使設計人員獲得評價其績效的信息，從而提高設計水平，對于下一步或日后工作的實踐指導作用非常巨大。
4竣工環境保護驗收階段的系統控制理論
為監督落實環境保護設施與建設項目主體工程同時投產或者使用，以及落實其他需配套采取的環境保護措施，防治環境污染和生態破壞，實施建設項目竣工環境保護驗收。［9］該階段是對整個環境工程設計系統的最后一個核查關卡，涉及驗收范圍、驗收標準、驗收工況、驗收監測(調查)結果、驗收環境管理、現場驗收檢查、風險事故環境保護應急措施檢查及驗收結論等部分。可用如下系統流程圖簡述其驗收工作程序。
篇9
工作過程系統化課程設計模式主要有以下幾個優點：
（一）有利于提高學習者的學習主動性
傳統的教學以教師為中心，所有的教學要素圍繞教師展開，教學內容主要根據學科體系決定，學生只是被動地接受教師知識的灌輸，教學對于學生職業能力的提升作用不明顯。現代教育教學理念提倡以學習者為中心，在職業教育中更是如此。工作過程系統化課程設計模式，秉承學以致用的理念，能使高等職業教育院校的學生對課程內容更感興趣，有利于提高學習者的學習主動性。
（二）有利于專業核心能力的培養
專業核心能力是專業的核心培養目標，尤其是在職業教育中，學習者希望通過接受職業教育，能無縫對接職業崗位，實現就業目標。因此，依據工作過程進行課程內容設計，可使各級職業院校的學生通過學習，了解職業的工作過程，掌握各項職業技能，實現學做一體化的教育目標，有利于專業核心能力的培養。
（三）有利于職業核心能力的培養
“所謂職業核心能力，不針對某種具體的職業和崗位，也并非指具體的專業技能和專業知識以外的能力，而是對勞動者未來發展起關鍵性作用的，從事任何一種職業的勞動者都應具備的能力。”基于工作過程系統化課程理論設計的職業教育課程，除了重視對學生職業技能的傳授外，還通過對工作過程的關注，強調在完成工作任務過程中的職業態度、合作精神；通過行動導向教學法、項目教學法等，培養學生獨立解決問題的能力；通過一個個真實的工作任務培養學生的職業核心能力。
三、以《Flas設計》為例的課程設計
筆者以《Flas設計》課程的設計為例，通過介紹該課程的職業定位、分析其對應職業的工作過程及學習領域、設計課程的學習情境及學習任務，闡釋基于工作過程系統化理論的具體課程設計模式。
（一）課程的職業定位
《Flas設計》是我院高等職業教育計算機應用技術專業（多媒體方向）一門重要的課程。該專業在迎接教育部高等職業教育評估專家檢查的自評報告中指出：基于學院22年的辦學經驗，融合學院外語、藝術之優勢，計算機應用技術專業（多媒體方向），招收應屆高考畢業生，實行全日制三年大專教育，強調技術與藝術相結合，以技術制作為主，藝術設計為輔進行專業定位。培養德、智、體、美全面發展，既掌握多媒體專業基礎理論又精通藝術，面向企事業單位及相關市場亟需的多媒體領域培養高素質技術技能人才。根據《Flas設計》的內容以及勞動和社會保障部職業技能鑒定中心已經頒布的國家職業標準，《Flas設計》這門課程對應的是高級多媒體制作員這一職業。當然，成為高級多媒體制作員需要掌握的知識絕不僅僅是《Flas設計》。
（二）高級多媒體制作員的工作過程及學習領域
勞動和社會保障部職業技能鑒定中心頒布的“多媒體作品制作員國家職業標準”中指出，多媒體作品制作員是指利用多媒體計算機技術，從事多媒體作品制作的人員。本職業共設三個等級，分別為：多媒體作品制作員（國家職業資格四級）、高級多媒體作品制作員（國家職業資格三級）和多媒體作品制作師（國家職業資格二級）。
篇10
3.系統架構。從部署和維護及技術成熟度等方面綜合考量，系統采用目前最為通用的B/S模式，用戶通過Web瀏覽器，即利用Web服務器實現瀏覽器的信息查詢與檢索及其他的各項功能。
B/S架構是一種對C/S架構變化或改進的架構，用戶界面完全通過Web瀏覽器實現，一部分事務邏輯在前端實現，但是主要事務邏輯在服務器端實現，形成所謂的3層結構。其優點有開發成本低，部署和維護集中化，操作不受時間和地點的限制，數據集中管控等。
篇11
隨著計算機視覺技術以及圖像處理技術的不斷發展，計算機視覺和視頻檢測技術已經廣泛應用于工業控制、智能交通、設備制造等很多領域。傳統的視頻檢測往往采用工控機作為其視頻處理器來實現其功能。這種方法往往由于工控機處理速度的問題，無法實現對各個不同方向同時進行視頻檢測，而且由于視頻檢測處理過程需要占用大量的處理時間，因而無法實現實時的遠程控制功能。
目前在遠程控制和通信方面，基于DOS和Windows操作系統的通信平臺得到普遍的引用，但是DOS操作系統作為單任務操作系統，無法實現多任務功能和實時處理的要求；而Windows操作系統作為視窗操作系統，其系統的穩定性和實時性也無法與實時多任務嵌入式操作相比擬。
本文提出一種以DSP作為視頻檢測處理芯片，以Linux為操作系統的嵌入式系統設計方法。
1系統結構
本系統的開發主要包括視頻檢測卡和x86通信平臺的設計2個部分。視頻檢測卡主要包括模擬圖像采集、轉換、DSP視頻檢測3個部分，每塊交換參數檢測卡擴充PCI總線接口，插在通信開發平臺的PCI總線插口上，通過PCI總線同通信平臺交換數據。通信平臺處理多塊交通參數檢測卡的通信問題，將視頻檢測卡通過PCI總線傳送過來的視頻檢測數據實時通過網絡傳送給控制中心。系統的功能方框圖如圖1所示。
根據系統設計要求，視頻檢測卡功能主要分為：模擬圖像采集、模擬圖像A/D轉換、數據緩存以及DSP視頻檢測5個部分。視頻檢測卡流程如圖2所示。
本系統采用Philips公司的SAA7111A來實現模擬圖像A/D轉換。該芯片可實現多路選通、鎖相與時序、時鐘產生與測試、ADC、亮色分離等功能。其輸出可以具有如下格式：YUV4：1：1（12bit）、YUV4：2：2（16bit）、YUV4：2：2(CCIR-656)（8bit）等。由于DSP處理芯片和SA7111A的時序不同，可以通過CPLD進行邏輯控制FIFO來完成數據緩存的功能。
DSP是實時信號處理的核心。本系統采用TI公司DSP芯片——TMS320C6211。該芯片屬C6000的定點系列，C6211在這個系列中是性價比最高的一種。C6211處理器由3個主要部分組成：CPU內核、存儲器和外設。集成外設包括EDMA控制器、外存儲器接口（EMIF）、主機口（HPI）、多通道緩沖接口（McBSP）、定時器、中斷選擇子、JTAG接口、PowerDown邏輯以及PLL時鐘發生器。通過EMIF接口擴充SDRAM，而PCI總線控制芯片的擴展通過HPI接口。
PCI總線的接口芯片PCI9050，主要包括PCI總線信號接口和本地總線（LOCALBUS）信號。在硬件設計時，只需將本地總線信號的接口通過電平轉換連接到DSP的HPI接口，同時擴展PCI接口就可以完成其硬件電路設計。
2通信開發平臺的嵌入式系統設計
通信開發平臺以x86為核心器件，擴充PCI總線，通過Modem撥號，實現x86與Internet的連接。
2.1PCI總線設備驅動
PCI設備有3種物理空間：配置空間、存儲器空間和I/O空間。配置空間是長度為256字節的一段連接空間，空間的定義如圖3所示。在配置空間中只讀空間有設備標識、供應商代碼、修改版本、分類代碼以及頭標類型。其中供應商代碼用來標識設備供應商的代碼；設備標識用來標識某一特殊的設備；修改版本標識設備的版本號；分類代碼用來標識設備的種類；頭標類型用來標識頭類型以及是否為多功能設備。除供應商代碼之外，其它字段的值由供應商分配。
命令字段寄存器用來提供設備響應的控制命令字；狀態字段用來記錄PCI總線相關事件（詳細的命令控制和狀態讀取方法見參考文獻4）。
基地址寄存器最重要的功能是分配PCI設備的系統地址空間。在基地址寄存器中，bit0用來標識是存儲器空間還是I/O地址空間。基地址寄存器映射到存儲器空間時bit0為“0”，映射到I/O地址空間時bit0為“1”。基地址空間中其它一些內容用來表示PCI設備地址空間映射到系統空間的起始物理地址。地址空間大小通過向基地址寄存器寫全“1”，然后讀取其基地址的值來得到。
PCI設備的驅動過程主要包括下面幾個步驟。
首先，PCI設備的查找。在嵌入式操作系統中一般提供相應的API函數，在Linux操作系統中通過函數pcibios_find_device(PCI_VENDOR_ID,PCI_DEVICE,index,&bus,&devfn)可以找到供應商代碼為PCI-ID，設備標識為PCI-DEVICE的第n(index+1)個設備，并且返回總線號和功能號，分別保存于bus和devfn中。
第2步，PCI設備的配置。通過操作系統提供的API函數訪問PCI設備的配置空間，配置PCI設備基址寄存器的配置、中斷配置、ROM基地址寄存器的配置等，這樣可以得到PCI的存儲器空間和I/O地址空閑映射，設備的中斷號等。在Linux操作系統中，訪問PCI設備配置空間的API函數有pcibios_write_config_byte、pcibios_read_config_byte等，它們分別完成對PCI設備配置空間的讀寫操作。
第3步，根據PCI設備的配置參數，對不同的設備編寫初始化程序、中斷服務程序以及對PCI設備存儲空間的訪問程序。
2.2遠程控制與通信鏈路的建立
與Internet連接的數據鏈路方式主要有Ethernet方式和串行通信方式。Ethernet連接方式是一種局域網的連接方式，廣泛應用于本地計算機的連接。通過Modem進行撥號連接的串行通信方式，可以實現遠距離的數據通信，下面詳細介紹串行通信接口協議方式。
串行通信協議有SLIP、CSLIP以及PPP通信協議。SLIP和CSLIP提供一種簡單的通過串行通信實現IP數據報封裝方式，通過RS232串行接口和調試解調器接入Internet。但是這種簡單的連接方式有很多缺陷，如每一端無法知道對方IP地址；數據幀中沒有類型字段，也就是1條串行線路用于SLIP就不能同時使用其它協議；SLIP沒有在數據幀中加上檢驗和，當SLIP傳輸的報文被線路噪聲影響發生錯誤時，無法在數據鏈路層檢測出來，只能通過上層協議發現。
PPP（PointtoPointProtocal，點對點協議）修改了SLIP協議中的缺陷。PPP中包含3個部分：在串行鏈路上封裝IP數據報的方法；建立、配置及測試數據鏈路的鏈路控制協議（LCP）；不同網絡層協議的網絡控制協議（NCP）。PPP相對于SLIP來說具有很多優勢；支持循環冗余檢測、支持通信雙方進行IP地址動態協商、對TCP和IP報文進行壓縮、認證協議支持（CHAP和PAP）等。圖4為PPP數據幀的格式。
PPP的實現可以通過2個后臺任務來完成。協議控制任務和寫任務。協議控制任務控制各種PPP的控制協議，包括LCP、NCP、CHAP和PAP。它用來處理連接的建立、連接方式的協商、連接用戶的認證以及連接中止。寫任務用來控制PPP設備的數據發送。數據報的發送過程，就是通過寫任務往串行接口設備寫數據的過程，當有數據報準備就緒，PPP驅動通過信號燈激活寫任務，使之完成對串行接口設備的數據發送過程。PPP接收端程序通過在串行通信設備驅動中加入“hook”程序來實現。在串行通信設備接收到1個數據之后，中行設備的中斷服務程序（ISR）調用PPP的ISR。當1個正確的PPP數據幀接收之后，PPP的ISR通過調度程序調用PPP輸入程序，然后PPP輸入程序從串行設備的數據緩存中將整個PPP數據幀讀出，根據PPP的數據幀規則進行處理，也就是分別放入IP輸入隊列或者協議控制任務的輸入隊列。
PPP現在已經廣泛為各種ISP（InternetSeverProvider）接受，而Linux操作系統下完全支持PPP協議。在Linux下網絡配置過程中，通過1個Modem建立與ISP的物理上的連接，然后在控制面板（ControlPanel）里面選擇NetowrksConfiguration。在接口（Interface）里面加入PPP設備，填入ISP電話號碼、用戶以及密碼，同時將本地IP和遠端IP設置為0.0.0.0，修改/ETC/PPP/OPTION，加上DEFAULTROUE，由ISP提供缺省路由，這樣就完成了設備的PPP數據鏈路設置過程，可以通過Internet實現遠程控制。
結束語
篇12
本系統選擇容量充足、性價比高的FPGA芯片VC4VFX60-10FF672I作為時序及數據交Fig.1Structurediagramofthesystem換控制芯片，具有352個IO，4176kbit的塊RAM，41904個邏輯單元，用于并行處理大量耗時的乘加運算，實現復雜的時鐘管理，能夠滿足系統要求且有較大的冗余量，可以進一步擴展新功能。采用兩片TI公司的TMS320C6416為主處理器，具有1000MHz時鐘頻率及4800MI/s最高處理能力，豐富的外設和并行處理能力，性能優越，成本較低，能夠滿足本設計的要求[6]。2.1視頻采集電路設計由成像器件輸入的視頻信號經過電纜傳輸及電路的交流耦合后，丟失了信號的直流分量，為了保證采集的圖像不失真，必須將輸入視頻信號的直流電平恢復并箝位到原始圖像的電平，因此輸入的視頻信號要經過去直流、直流恢復和放大使得輸入的視頻信號損失最小。本系統采用Elantec公司高性能單片視頻“直流恢復”與“箝位”芯片EL4089。信號經放大后輸入AD進行采樣。采用同步分離芯片EL4583進行行、場等同步信號的分離，由FPGA根據同步信號產生控制信號和采樣時鐘給12位低功耗A/D芯片AD9224，保證每視頻行間的采樣有相同的相位關系，完成視頻采集輸入[7]。電路結構如圖2所示。
2.2數字圖像接收電路
數字圖像接收發送采用上升沿鎖定的LVDS芯片DS90LVDS215/216，具有低功耗、高速率的優良特性。數據位為21位，其中12位可以用做圖像數據傳輸，其余位可用于同步信號及標志位的傳輸。控制時序簡單，控制信號較少。FPGA只需根據不同時序，配置不同數據。具有很大靈活性。
2.3FPGA模塊設計
FPGA主要完成時序及數據交換控制。包含圖像采集、傳輸、預處理，下傳圖像數據的接收，視頻輸出、疊加，通訊接收、解析、發送及伺服數據的接收與轉換等模塊。圖像采集部分利用輸入同步信號來同步采集時鐘。即利用FPGA生成的基準時鐘進行計數，用場同步信號進行異步清零。通過多次異步清零來調整兩者的相位關系。FPGA根據輸入的行、場、奇偶等同步信號，產生采樣時鐘送至AD。在場有效期間，每一個行同步信號的上升沿開始行計數。根據ODD/EVEN信號決定計數的起始值，可根據系統要求取中間有效行數作為本系統處理部分。在每一行有效期間，以采集時鐘進行計數，采集數據采取乒乓方式輸入FPGA內部生成的兩個雙口RAM中。當一個RAM處于寫狀態時，另一個處于讀狀態，以滿足實時性要求。圖像預處理模塊主要包括圖像的濾波、校正等，算法結構簡單但運算量大，對速度要求高，適合FPGA處理。在濾波運算中、一般會用到卷積運算，需對圖像進行窗口處理。在FPGA中，可利用內部FIFO生成窗口，FIFO深度為一行數據，之后進行處理。系統中所用3x3窗口如圖3所示。FPGA與DSP之間的數據傳輸通過DSP的外部存儲器接口EMIFA口進行，將FPGA內部存儲空間映射到DSP的CE0、CE1存儲空間。分別用于接收預處理后的視頻采集數據、DSP下傳的回灌數據以及控制指令的接收和發送，實現DSP與FPGA的高速數據傳輸。利用FPGA內部IPcore生成雙口RAM、來緩存數據。可以避免再外接存儲器，降低了成本，減少了系統面積。圖像上傳采用中斷方式，將每場圖像分8次上傳。當采集數據存滿RAM時，向DSP發送中斷，DSP響應中斷，通過QDMA傳輸實現數據搬移。其硬件接口如圖4所示。經過處理后的圖像數據或回灌數據，相對于原始圖像有一定延時。直接采用分離出的同步信號進行顯示會造成時序錯亂，因此需要需要進行視頻合成，生成標準視頻信號進行顯示。本系統由FPGA內部時鐘計數生成行、場同步信號及消隱信號、跟蹤框并進行視頻合成。其結構圖及時序仿真結果如圖5、6所示。RS-422模塊采用串行通信協議，空閑時，數據線上一直為‘1’，開始發數據時，先發一位起始位‘0’，接著將并行數據按低位先出的方式連續串行發出，最后再發一位結束位‘1’。采用狀態機進行收發。其發送仿真時序如圖7所示。
2.4DSP模塊設計
DSP完成FPGA上傳圖像的分割、檢測識別、特征提取，并上傳給上位機進行顯示；接收上位機下傳的回灌圖像數據，送往FPGA；根據計算得到的目標信息，將圖像處理結果及跟蹤信息送至FPGA及上位機；接收RS422命令，并將發送命令下傳給FPGA。上電復位后，DSP從FLASH中加載程序，并進行初始化，等待上位機下傳控制指令及FPGA上傳的中斷信號，進入中斷處理程序。通過EDMA控制器實現與FPGA、上位機的數據交互。每個DSP負責一路圖像的處理。中斷程序有行中斷和場中斷兩種。場中斷主要用于行計數清零，目標的檢測識別跟蹤，接收上位機回灌數據等功能。行中斷主要用于接收FPGA送來的圖像數據，進行圖像分割，向上位機上傳圖像數據等功能。收到上位機命令后，根據上位機的命令選擇相應的工作方式。根據上位機的命令，DSP可以選擇不同的圖像進行處理，圖像的濾波，檢測，跟蹤等都可以選擇不同的處理方法，也可多種方法同時使用[8][9][10]。
3上位機軟件設計
上位機設計主要是為了完成人機接口、輸入信號源選擇、檢測、識別算法設置、算法性能測定等功能。主要由主控單元、兩路圖像顯示與控制單元三部分組成。主控單元主要是用來控制整個系統應用軟件的運行、暫停和退出，設置圖像數據的分辨率，顯示DSP上傳的伺服信息，同時還能夠設置軟件的工作模式，實現整個系統的自檢功能。圖像選擇與控制單元主要用來控制圖像的顯示與存儲，設置目標特征選取與濾波方式，接收并顯示DSP上傳的圖像目標的跟蹤坐標等。系統應用軟件能夠控制操作界面實時顯示、采集、存儲與回灌圖像數據，接收并顯示DSP上傳的每一路目標的跟蹤坐標，在目標位置加上跟蹤框，設置軟件的工作模式，實現系統板卡的自檢功能。
篇13
水利工程管理圍繞建設組織、社會群體(居民及企業)、政府部門三方面開展，本文以此為基點，提出基礎設施層、數據資源層、業務應用層、服務層為主題的計算機水利工程管理信息化系統。
2．1基礎設施層
基礎設施層是信息化系統的基礎，本文中基礎設施層主要分為網絡設備管理與公共設備管理。對其中具體功能要素進行統計。信息、遠程登錄管理、自動化辦公、工程數據統計是基礎服務層的主要功能類別，同時，為保證虛擬網絡與可以將園區(施工地)網絡與外部網絡進行整合，在研究過程中，可以通信設備(外部網絡)為中心建立通信設備與服務器、計算機設備的單向聯系，在保證能接收信息的同時保證系統安全。
2．2數據資源層
數據資源層主要用于存儲、管理系統中的各項數據資源，并通過數據管理系統，實現數據之間的交換、流通。數據資源層是提供數據支持、協調各項數據關系的關鍵，在最大程度上實現了資源共享。在建立數據資源層中，首先要對基礎設施層提供的數據(網絡資源、數據庫硬件資源)進行物理集中，并在數據資源層將上述兩者進行邏輯集中，通過結合兩者建立獨立的數據層;其次，當數據層建立之后，建立數據資源儲備(備份)系統與在災難恢復機制;最后，完善建立管理系統與數據交換系統的數據接口，為數據連接奠定基礎。
2．3業務應用層
業務應用層屬于集合應用系統，通過向用戶提供需求數據，并提供可實現水利工程信息交換流通的工作平臺實現業務的功能。在建立業務應用層過程中，應根據水利工程管理的實際業務要求，動態管理、升級應用系統。本次研究中業務系統主要由多個異構平臺組成，其數據流通、共享主要由數據資源層實現。從業務應用層的具體功能來看，主要應用于設計勘察、施工進度監控、基礎資源調控等與水利工程建設內容相關的內容。同時，質量監督、信息管理、跟蹤管理等內容也可由業務應用層實現。
2．4服務層
服務層主要包括客戶登陸窗口、流動信息服務管理、信息交流等內容。服務層主要功能為對應用系統身份識別信息、流通管理信息進行剝離、重構，為客戶實現單點登錄、多種應用提供可能。同時，對信息集成，向組織與合作伙伴信息，提供系統遠程應用。辦公自動化和工程案例知識管理等功能都可以基于此平臺實現。
