软件设计与开发精选(九篇)
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第1篇：软件设计与开发范文
0 引言
工业热电阻是中低温区最常用的一种温度计量器具。由于其测量准确、性能稳定、使用可靠、互换性好，在工业过程测量和控制中的应用极其广泛，提高工业热电阻检定结果的准确度和检定工作的效率对工业发展极其重要。为此，国内外都进行了一定的研究，国外主要采用自动检定系统对工业热电阻进行检定;国内大部分企事业单位还采用人工方式进行工业热电阻检定。随着电子技术和计算机软件开发技术的发展，部分企业或研究院所研制出了能满足检定要求的自动检定系统，但价格昂贵，而且不对外开放，实验室人员无法根据自己的需求进行改进。因此，为提高自动检定系统的性价比，满足实验室检定需求，完善系统软件的数据管理功能，本文设计和开发了工业热电阻自动检定系统软件。
1 系统组成结构及基本功能
1.1 系统组成结构
工业热电阻自动检定系统由数据采集装置、自动控温装置、恒温设备、计算机、通用打印机和自主研发的专用软件组成，结构如图1所示。
系统工作时，将标准铂电阻温度计和被检工业热电阻温度计一起插入恒温槽中，各传感器的引线按要求通过多通道传感器转接盒连接到多数据采集装置上，连接控温仪与恒温槽，数据采集装置和控温仪通过RS-232接口与计算机连接。系统软件通过RS-232通信端口向控温仪发送控温指令，向数据采集装置发送指令采集标准铂电阻温度计的值，并判断叵温槽槽温是否满足检定条件，如果不满足则继续当前温度的控温，如果满足则按照检定规程的要求向数据采集装置发送指令;数据采集装置按顺序读取标准铂电阻温度计和被检温度计的值，并通过串口将测量值传给计算机，同时由系统软件进行测量数据的保存和处理。然后控制下一个温度点，重复上述工作，直到完成所有设置的检定温度点后，通过软件生成检定证书，从而实现工业热电阻温度传感器的自动检定。
1.2 系统基本功能
1)可对不同分度号和不同线制的工业热电阻进行检定。
2)系统的控温设备和数据采集可采用手动或自动方式。
3)系统软件能够自动扫描控温装置和数据采集装置对应的RS-232端口号，设置数据采集装置的采样参数;同时能对标准器和检定人员进行管理;具备显示恒温设备控温曲线、设定温度、实际温度、实时测量的电势值或电阻值、波动度、开始时间、结束时间以及当前状态等信息的功能，并能实时显示循环采样数据。
4)具有断电保护功能，软件在非正常退出的情况下，可以自动保存当前状态和检定数据，重启系统后能够继续当前检定任务。
5)能够自动完成工业热电阻检定，自动控温、自动判断恒温条件、自动采集和记录测量数据、自动计算、自动生成原始记录和证书。
6)能够查询历史记录和证书。
2 系统硬件介绍
系统硬件主要包括数据采集装置、自动控温装置两部分。数据采集装置包括数据采集器和低热电势转换开关。数据采集器用来接收计算机发送的指令，然后按指令进行测量设置，并将测量得到的数据传送给计算机由软件进行相关处理。选用2700数据采集器和7700开关模块组成系统数据采集装置。
自动控温装置用于接收计算机的控温指令，实现系统恒温槽和检定炉的温度控制和超温保护。系统温度控制装置由宇电五位数字表、固态继电器、交流接触器等组成。
3 系统软件设计
系统软件部分采用C/S模式开发，采用C#作为开发语言，Visual Studi02010作为开发工具，NETFrame work4.0作为开发平台，结合通信技术、数据库技术开发一套能实现温度传感器检定系统自动控温、自动检定和自动分析处理数据的软件。
3.1 软件功能结构
软件主要包括系统管理、检定任务和检定结果3个功能模块，其功能结构如图2所示。系统管理部分主要完成标准器管理、通信设置、采样设置和人员管理。检定任务部分主要完成被检温度计信息录入、检定温度点设置、标准器选择、检定项目设置、通道扫描测试以及检定任务的执行。检定结果部分主要完成检定记录查询、生成原始记录和检定、校准证书。
用户打开系统软件，首先进行通信参数、控温参数和数据采集相关参数的设置，然后开始检定任务信息设置，包括录入被检温度计信息、设置检定项目及恒温性能参数、设置检定温度点、选择标准器，然后测试系统连接数据采集通道直到所有通道状态正常，方可开始执行检定任务。检定任务完成后控制恒温设备的温度，达到稳定和检定条件后，保温并巡回检定各被检温度传感器数据，检定完成后自动保存并处理测量数据。
3.2 软件详细设计
3.2.1 系统管理模块
系统管理部分主要完成通信设置、标准器管理、采样设置和人员管理。通信设置主要完成上位机与控温仪、数字多用表通信连接参数设置，上位机通过串口线将控温仪和2700数字多用表连接。系统能够自动扫描每个设备对应的串口号，扫描过程中界面为灰色提示用户等待，计算机逐个扫描串口，完成后显示于界面中。系统能自动记录用户上次的配置信息，保存于xml配置文件，并在用户下次开启本系统时默认显示该配置信息。需要设置的通信参数有波特率、数据位、校验位、停止位、握手协议，主要实现对标准器信息的创建、更新、删除功能。用户可新增标准器信息，所有录入的标准器在列表中显示，用户可以选中列表中任一行，该行标准器信息自动显示在参数控件中，用户可编辑该参数进行标准器信息的修改，或选中某一行信息进行删除。系统根据标准器的有效期自动判断到期时间，并提前一个月提示检定人员送检。采样设置模块主要完成数据采集装置采样频率、单点采样次数、控温阶段采样间隔和保温阶段采样间隔设置。人员管理模块主要完成检定人员和核验人员信息新增、修改、删除以及资质到期提示。
3.2.2 检定任务模块
检定任务部分主要完成被检温度计信息录入、检定温度点设置、标准器选择、检定项目设置、通道扫描测试以及检定任务的执行。用户进入检定任务模块后，首先录入被检温度计信息，然后设置检定项目和对应的恒温性能参数，设定被检温度点、选择使用的标准器，这些信息配置完成后，可以进行通道测试。检定任务开始后，首先向控温仪发送控温指令，然后采集标准器的数据，实时显示控温曲线，同时判断是否满足检定条件，当满足条件时，则开始按照规程测量标准器和被检温度计电阻值。在检定过程中，系统实时显示标准器和被检温度计测量值。检定任务完成后，系统停止控温和数据采集。其流程如图3所示。
3.2.3 检定结果模块
检定结果部分主要完成检定记录查询、生成原始记录和检定、校准证书。用户可以输入检定时间段、检定记录编号、被检温度计出厂编号、送检单位查询历史检定记录，记录显示于列表中。用户可以选择一个记录编号生成该批检定的原始记录，选择某一支温度计编号生成该支温度计的检定和校准证书。证书生成是根据选择的温度计编号查询相关数据库，并按照检定结果计算方法得出检定结果，然后将相关数据填充到证书模板，导出检定证书或校准证书。检定结果计算及判断流程如图4所示。
4 系统测试结果
经测试，本系统满足JJG 229——2010《工业铂、铜热电阻检定规程》、JJF 1098——2003《热电偶、热电阻自动测量系统校准规范》的要求，系统运行良好，能有效提高工作效率，降低人为误差。系统实现的技术指标如表1所示。
系统执行检定任务时，软件可实时显示控温曲线、设定温度、实际温度、实际测量值、十分钟波动度以及任务开始时间、结束时间、当前状态等信息。通过输入检定起始时间和结束时间或者检定记录编号、温度计编号、送检单位信息可以查询历史检定记录，可选择某一记录编号生成对应的原始记录和证书。
5 结束语
本文开发的工业热电阻自动检定系统软件，界面易用、操作步骤简单，能实现自动控温、自动判断恒温条件、自动采集和记录测量数据、自动计算、自动生成原始记录和证书、可查询原始记录和证书等功能。此外，系统软件提供的标准器、人员资质到期提示功能以及形成的原始记录和证书数据库使实验室的管理更加有效和规范。且该系统总体价格相对较低，在技术指标和性能上能满足国家相关检定规程要求，能实现工业热电阻的自动检定。
第2篇：软件设计与开发范文
关键词：UCD；用户中心；软件开发；可用性测试
中图分类号：TP31 文献标识码：A
随着软件开发技术不断发展，软件开发也经历了程序设计、程序系统和软件工程阶段，工程师们发现只是针对于技术突破埋头苦干，并不能解决软件行业危机，软件的维护成本越来越高，成功率却降低，软件质量也达不到要求，于是，软件开发的方法以及过程管理成为了软件开发的中心。
UCD（User-Centered Design），是以用户为中心的软件设计方法，是当前IT行业很流行的一种软件设计理念，也在欧美等国家软件发达取得了成熟的发展。与之前以技术为中心的软件设计不同，使用这种方法设计出来的软件产品成功率和质量要远远高于传统方法，无疑也比传统软件开发方式更具竞争力，从下表可以看出两种方法的区别：
表1
使用UCD方法开发软件有四个主要阶段，计划阶段，概念阶段，详细设计开发阶段和生存周期管理阶段。
1 计划阶段
这个阶段类似于传统方法的需求阶段，不同的是UCD方法要求开发者与目标用户一起工作，以用户的观点看问题，理解用户工作过程。
所以如何选择用户群是一个难题，首先可以在公司范围内选取几个目标用户，还可以通过电话、网站等有偿招收一部分用户群，包括潜在用户、可能会成为用户的人群，让这些用户有机会参与到软件开发的会议或者是实验室工作中，这种方法可以很好地提升软件的可用性，从而大大增加软件的成功率和受欢迎程度。例如微软公司就在西雅图有上万人的用户数据库，可以帮助他们昨产品研究。
当然，为了保护公司技术可以让用户签订保密协议一类的文书。
2 概念阶段
概念设计阶段的顶点是客户看见、听见、和触及的所有事物的高级(high-level)设计。在概念阶段要整理要计划阶段完成的需求分析，通过各种调查研究手段，形成一个软件模型，这个阶段要注意的是从一个比较高的抽象度开始概念设计，不要过快地转移到细节上。如果可能的话同时开发多个原型，从而选出最优的模型。
为了降低成本，可以使用多种纸面草图、模型和原型来支持创意过程，获取需求，将想法和解决方案可视化，在开发项目的早期，应该观察和分析用户对于纸面草图和实物模型的反应，然后在项目的后期，用户应该使用模拟系统或者原型来完成真实的任务，并且应该观察、记录和分析他们的行为和反应。
3 详细设计和开发阶段
通过第二阶段的分析设计，进入详细实施的开发阶段，这个阶段要注重设计过程要有用户参与，从而可以进行反复的修改进化。
在此，UCD方法提出一个很好的软件测试方法，就是使用可用性实验室。简单的可用性实验室只需要配置一块单面镜，几台多角度的摄像机和一台电脑，然后让用户在里面进行软件功能的操作，工程师通过单面镜观察用户使用的过程，并用摄录机把用户的使用过程录制下来，随后进行分析，查看用户在没有帮助的情况下完成任务的比例，完成任务所用的时间以及用户寻求帮助的次数，这些指标对于描述可用性水平很有帮助，如图。
为了个更好的对软件产品进行评价，UCD提出一种启发式评价方法，启发式评价是检查用户界面设计的另一种方法，以确定可用性问题的本质，启发式评价提供了确定潜在可用性问题的基本方法，启发式评价的内容是：
表2中的内容都是用户在使用软件过程中非常重要的评价指标，如果能够按照这个方式去评价软件，将软件的优点好好保留，缺点很好地解决，那么用户怎么能不爱上它呢？
4 生存周期管理阶段
UCD方法也是一个具有完全周期的过程，生存周期管理阶段收集的数据非常重要，是改善产品的后续版本、开发新产品的相关依据，在这里要重视三个方面：
4.1 客户满意度调查
客户满意度调查描述了客户对于所接受的服务级别、得到的产品满足商业需求能力的满意程度。可以说使客户满意的产品才具有市场竞争力。
4.2 按照项目设计的核心任务，将最终产品和竞争产品进行比较
核心任务就是软件的主要功能，想要科学的得出产品使用结果，需要完成对核心任务的定量测量，调查用户任务执行时间，在使用过程中需求助帮助的次数，错误次数等。
4.3 项目完工后需要进行后期评价
总结项目成功与失败的原因，以便在将来的项目中得到改进，开发小组的关键成员参加总结，项目总结最好不要让项目领导主持参加。
所有的软件都是工具，软件开发人员是工具制造者，并不是艺术家，设计中要考虑的并不是自己所看所想，一定要从用户的角度出发，当工程师的关注点从内部视角转向注重客户和最终用户的外部视角时，可用性、实用性和能力自然就成为保证软件质量的关键因素。
第3篇：软件设计与开发范文
[关键词]软件开发平台 项目驱动 合作式学习团队 评价机制
[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）16-0157-02
一、引言
在软件设计课程的教学中，一是强调学生的自主学习，向自适应方向发展，二是让学生在“做中学”，三是要与企业生产方式紧密结合。在这种教学理念的驱使下，我们开发了基于网络的项目管理软件。除了能将教室中的授课模式迁移到互联网上之外，还可以有很好的交互性与延展性。在此平台上，课程资源和用户的资源可以被更多人所共享，系统完全模拟企业软件生产环境，给学生提供专业软件生产环境平台，着力培养学生的工程化开发能力和职业素养，形成融基础理论、实验教学、工程实践为一体的整体化培养机制。
应用型本科院校的实践教学体系由课内实验、课程设计、综合实训、实习和毕业设计等环节构成，除课内实验外，其余实践教学环节均在该项目管理软件上进行。因此，软件设计课程的实践教学环节在教学上和实施上与传统教学模式相比，均有较大程度的改革，提出了“产学结合，项目驱动，边做边学，勇于创新”的实践教学理念。
本文对软件开发平台进行简要的介绍，重点是在软件设计的实践课程中如何以该软件设计平台为依托，进行课程教学改革，以有利于学生实践能力和创新能力的培养，提高学生的就业竞争力，为学生今后的发展打下基础。
二、软件开发平台简介
软件开发平台的功能模块如图1所示：
教师管理模块：教师通过校企合作、企业委托开发、科研项目及卓越工程师合作企业等途径获取企业实际项目，按要求格式在系统中，可供学生在实践课程中进行选择。一般情况下一个课题规模较大，可由几个人协作完成，这样可以培养学生企业团队合作精神。在评阅验收过程中，教师可对学生进行过程管理，对学生提出的疑难问题，给予必要的指导，对没有能够达到要求者，给出反馈意见，规定时间重新评定。最后由教师根据学生所选课题的难度、完成情况、质量情况、学生在课题开发中的发挥作用及文档是否规范，给出评语，评定成绩。
项目组管理模块：教师对项目组进行目标管理，指定项目组组长，由组长挑选人员，组成团队，然后在老师的课题中选题。学生选题后，进行模块划分，然后把任务分配给每个项目组成员。在该模块中，除项目组长是由教师指定外，其余全在项目组长的组织管理下进行，老师可以查看整个管理的流程，以便进行必要指导。
项目管理模块：在这一模块中，要求学生按照软件工程的标准进行项目开发，具体是完成软件工程各个阶段的工作。规定每个阶段完成的最后期限以及完成每个阶段的最低要求，完不成最低要求的，不得进入下一阶段，到了最后期限仍完不成任务的，要向教师提出申请，由教师修改时间期限后才可继续进行，但在评分时要考虑适当扣分。模块中给出各个阶段软件工程文档的空白模板，由学生填写，教师检查学生在各阶段提交的内容后，给予一定的反馈意见。通过规范化的管理，使学生得到类似于企业的工程化训练。
质量管理模块：本模块主要解决程序设计中出现的问题。对软件进行测试是质量管理的一个重要环节，本模块培养学生对所编程序进行测试的能力。模块中提供一些软件测试案例，指导学生正确设计测试用例，并采用黑盒、白盒测试方法进行测试。此模块的训练可使学生掌握软件测试的方法并写出正确的测试文档。
案例库模块：此模块案例应来自企业真实项目，由卓越工程师合作企业和教师联系企业提供。学生可浏览案例库中的案例，作为设计时的参考。教师可对案例库进行管理，及时补充新的，反映当前技术发展方向的案例，同时删除过时的，不能反映最新技术和方法的案例。
三、基于软件开发平台的教学改革
该软件开发平台的开发使用，使得软件设计课程的教学模式和教学方法都需要加以改变，以适应当前教学发展的需要。在软件设计的课程教学过程中，应贯穿整个软件项目开发的全过程，包括项目开发背景、需求分析、总体设计、详细设计、代码实现及测试和打包部署等，其目的是培养学生软件项目开发的思想和能力，为学生日后成为优秀的软件开发工程师打下坚实基础。
项目驱动的教学方法：教师的教学采用项目驱动的教学方式，精心选择一个适合教学的企业实际工程项目，从项目组组建、可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、编码、软件测试到最后的项目总结，对学生进行团队合作开发工程项目的全程的工程训练，重点培养学生的独立分析能力、团队合作精神以及创新性开发意识等。
合作式学习团队：教师指定团队组长，由组长自行组织团队，并带领团队按时按质地完成各个阶段的任务，教师对团队实行目标管理，只检查团队最终运行结果。团队的具体运作，则由团队内部自行协调，教师只在必要的时候提出建议，从而培养学生的团队合作精神及协调工作的能力。团队的组建原则上按自愿的原则，但教师也要在必要时给以调整，防止能力强的学生组成一个团队，而能力弱的学生被迫组成另一个队。有些学生可能抱怨不能和合得来的同学组成一个团队，但团队合作训练的目的，就是要学生学会和不同的人进行沟通、协调，而不能只和自己合得来的人打交道。
企业化管理模式：在基于软件开发平台的教学模式下，要求教学内容和学生实践内容要与企业紧密相连，不能再采用与企业脱节的教学内容。这就要求教师要深入企业，了解企业生产过程和管理方式，对教学过程采用企业化管理，完全模拟企业生产过程，让学生在实践中初步得到企业文化的熏陶和了解企业化的生产管理方式，为其以后进入企业奠定基础。
团队评分标准的改革：一个团队的成败在很大程度上取决于是否有一个公正、有效、及时的评价机制。为了充分激发学生的学习积极性，我们提出了以下评价标准：
1.教师评分和同组成员之间评分相结合的评价方式；
2.团队分为组和个人分相结合的评价方式；
教师评分分为两部分：第一部分是团队合作分，由于教师对团队实行目标管理，所以这个分数是由教师和组长共同给出；第二部分为完成任务的情况，学生要对自己所做工作进行答辩，教师根据其完成情况及质量作出评分。教师评分占最后成绩的50%。
同组成员之间的评分可从以下几个方面进行：
1.分配任务的完成情况；
2.是否尽了最大的努力；
3.和他人合作时的表现；
4.参与会议的出勤情况及发言情况。
同组成员之间的评分占最后成绩的50%。
四、结语
通过不断探索与实践，基于软件设计平台上的教学改革已初见成效。实践教学效果得到了明显的提高，特别是结合我校“卓越工程师”教育培养计划以后，与企业的联系更加紧密，学生实习企业得到了好评。今后，我们还将在以下几个方面进行努力：
1.与企业进一步合作，关注软件设计技术的最新发展方向，及时更新教学内容；
2.进一步完善考核机制，使之更能激发学生的学习积极性和主观能动性。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 徐洪智，覃遵跃.校企合作共建软件工程专业实践教学体系[J].实验室研究与探索，2013（6）：128-130.
[2] 罗高涌，张谨.基于CDIO模式的校修企合作办学的工程应用型人才培养模式研究[J].高教探索，2011（5）：71-75.
第4篇：软件设计与开发范文
1 开发《辐射剂量与防护》课程教学软件的必要性
《辐射剂量与防护》课程的核心知识点包括基础物理量，辐射所致生物效应，外照射剂量与防护，内照射剂量与防护等几大部分的内容，涉及的知识点众多，单凭简单的书本教学，内容空洞，结构单一，学生容易造成概念的混淆，严重影响了后续课程的开展。此外，该课程还包含了相当一部分的数值计算问题，如果仅仅依靠传统的课堂讲授方式，教师花费了大量的时间和精力，学生仍感觉抽象，繁琐，无趣味，达不到教学的效果。该文旨在结合飞速发展的计算机技术，开发基于可视化编程语言VB6.0的教学软件，使得学生在课程教学之外，对该门课程的繁琐的知识体系有系统的理解，并将所学知识和今后遇到的实际问题结合起来，为培养和和训练学生分析和解决问题以及科研能力方面打下基础。
2 《辐射剂量与防护》课程教学软件的设计
考虑到软件的兼容性，实用性和运行的可靠性，该软件采用VB6.0编写。它采用Basic语言，是一种拥有丰富的面向对象的可视化设计工具，简单易学，方便用户二次开发[4-5]。根据本门课程的知识体系特点，该教学软件分为两大主体模块：外照射相关模块和内照射相关模块。为了克服VB中Label控件格式单一的缺点，我们采用picturebox控件和PPT相结合的方法，设计出了灵活多变，界面美观，并能够清晰展示复杂公式的软件界面。
2.1 外照射剂量学模块
外照射剂量模块包括两部分的内容，第一部分介绍了基本辐射量以及它们之间的关系；第二部分为原理示例部分，主要列举了常见射线，X（）射线以及中子引起的外照射剂量和防护屏蔽计算。如图1所示，基本物理量界面中分门别类地列出了三大类物理量，即辐射计量学量、辐射剂量学量及辐射防护中的量。同时，还给出了相关辐射量之间的关系式，如果将鼠标放置在某一物理量上，将会显示该物理量的具体概念和定义。此外，软件还给出了各个量之间的转换因子，针对不同的射线和粒子，通过下拉菜单就可以直接选择，非常方便。可以自由输入某一辐射量的数值，进而可以计算任意相关的各个量。通过这样的界面设计，使学生可以对基本辐射量之间的关系一目了然，从而避免概念的混淆。
通过点击主界面的示例按钮，进入例题解析界面。如图2所示，软件中选取日常生活中涉及的实际问题，对常见射线及粒子如、X（）、中子等所引起的外照射剂量进行计算，计算时可以随时调用前面的基本物理量界面，同时给出标准答案供学生参考。学生在计算时可以自主选择隐藏和显示答案，既可以对课本理论进行补充，便于学生巩固和加深对所学知识的理解，又可以提升学生自行解决问题的能力。
2.2 内照射剂量学模块
随着核技术应用日益广泛，特别是在医学中的应用，内照射也日益受到人们的重视[6]。内照射剂量估算比外照射剂量计算所涉及的因素更为复杂，例如放射性核素所处的环境状态、物理化学性质、进入人体内途径、个人代谢特点、所采用的计算模式等，都与内照射剂量估算有关，因此，很难进行精确计算。该文参照IAEA-TECDOC-1162文件[7]，针对辐射应急情况下，按照其提供的计算方法设计了内照射教学软件，对内照射辐射情况下经由吸入和食入两种途径产生的内照射待积剂量进行快速计算，从而将损伤降低到最小。
软件设计和外照射类似，分为两大部分，第一部分为关于内照射的一些简单介绍，目的是方便学生对内照射有个直观系统的理解，如图3中左图所示；软件第二部分重点是对核应急（如发生核事故等）情况下，吸入和食入不同放射性核素产生的待积有效剂量进行快速计算，其计算公式均取自IAEA-TECDOC-1162文件，计算时对公式中各参数进行了详细的介绍，方便对该公式的理解和应用。以计算吸入途径产生的内照射有效剂量为例，计算界面如图3中右图所示，用户可以根据实际情况，输入各相应参数，进而快速的对不同核素产生的待积有效剂量进行估算。为了方便用户使用，对常见的放射性核素，可以通过下来菜单的方式进行选择，此外，该软件还将IAEAIAEA-TECDOC-1162文件中涉及的所有核素的转换系数整理成数据表的格式方便用户查询，用户只需点击计算界面中诸如不常用核素的CF2值按钮来进行所需核素的查询非常方便。
第5篇：软件设计与开发范文
现阶段手机在我国实现广泛普及，手机游戏越来越受到大众群体欢迎。尤其是目前手机在性能方面逐步开始完善，手机游戏市场得到十分迅速发展。上述背景下，只有注重加强软件工程团队建设，才能充分有助于手机游戏开发工作顺利开展。尤其是对于手机游戏软件而言，只有充分借助于科学软件工程技术，才能有效规避软件危急，同时减少成本消耗，使手机游戏开发贯彻落实。为此，有必要结合相关实践，加强手机游戏项目建设过程中，软件工程技术的应用和探索。
1 项目准备及项目需求分析
在实际软件开发阶段，需求管理工作尤为关键，该工作需自始至终融入到全部软件开发阶段。对于手机游戏开发而言，本身不具备特定客户需求，因为手机游戏最终为广大用户服务，用户通常是通过移动互联网等平台进行相应游戏的下载。为此，通常要分析客户实际要求，也就是等同于游戏企划本身需求。对于手机游戏企划而言，需要指定相应企划方案，然后才能进行开发计划制定工作。通常来说，只有当企划过程中存在一定需求变化，亦或者由于技术方面出现问题，游戏企划才会在需求方面做出相应调整。项目准备过程中，如果不采用相关软件技术，只需要游戏负责人做好分配工作即可。对于应用软件技术项目开发而言，还应做好计划策略工作。例如，采用TSP方法过程中，应对项目进度进行严格遵循，并对进度加强检查。具体来说，应做好下面几点：
(1)开发人员应加强沟通交流，将实际问题充分解决。
(2)鉴于手机游戏属于规模很小软件，因而尽量避免重新进行任务分配。
(3)做好项目计划总结等方面工作。
(4)做好应用计划策略方面工作。
2 系统设计阶段
对于手机游戏开发而言，还应首先做好相应构架，通常构架需根据游戏策划进行，同时也应加强与程序员之间沟通交流。实际手机游戏开发阶段，鉴于其易受到多方面因素影响，因而设计基本不可能一次成功，因而系统设计本身需要不断持续进行，这样才能避免需求变化带来的诸多不利影响。如果设计始终一成不变，必然不会是真正好的设计。例如，采用XP方法过程中，遵循简单设计原则进行。为此针对RUP使用，开发人员先要加强构架设计工作，构架设计需遵循本质需求，并尽量做到设计简单的同时使其充分发挥实效。从本质上讲，RUP剪裁过程中，本身已属于软件设计再开发工程。以某款手机游戏为例，该游戏设计阶段，总共开发周期时间达到4周，从迭代周期上讲，主要包括下面四个阶段：第一周期，主要针对于程序框架构建工作，主要是需加强角色模型构建。第二周期，主要针对于手机程序，然后对程序进行地图增设，并进行地图碰撞检测工作，并适当增设相应角色模型，促使人物能够自由行动。第三周期，根据实际情况适当添加电脑控制，并进行相应逻辑判断工作，并对触发条件加以科学设定。第四周期，适当添设菜单及对话框，并开展记录程序编写工作。从阶段来讲，迭代周期包含下面几个方面：
(1)初始阶段。该阶段需加强项目明确工作，包括项目规模、计划等。
(2)细化阶段。该阶段需加强体系结构处理，并注重加强体系结构不断完善。
(3)构建阶段。力求通过开展优化资源配置，将开发成本实现科学控制。
(4)交付阶段，首先应通过XP等科学方式方法，广泛开展代码重构工作，并加强系统整体测试工作。
3 程序编写阶段
对XP实践来讲，该阶段包括下面四种实践：第一种，系统隐喻。在进行程序编写过程中，程序员通常单单重视自身板块，而程序注释相应较少，在起名的过程中也相应非常随意。在实际编码实施阶段，系统隐喻具有十分重要作用。开发小组实际工作阶段，对于程序命名来说，通常采用相对较为简单方式方法。为此，采用系统隐喻具有其一定优势，尤其是手机游戏本身隶属于小型软件，省去了观看文档时间，用户可以对游戏程序功能一目了然。第二种，集体拥有代码。之前手机游戏设计阶段，本身程序员单单需要对自身工作做好即可，而对其他人一点联系都没有。对于现阶段而言，该问题能切实得到解决。第三，结对编程。应用XP方式方法，主张程序员编程过程中，不同程序员之间通过相同电脑实现。
4 测试部分及系统
对于软件项目而言，测试尤为关键。应用XP方法过程中，主张测试先行。实际程序开发过程前，应根据开发代码，实行测试用例编写工作。对于编写代码而言，程序员应切实做好单元测试工作，并力求实现测试自动化。系统阶段，以XP为例，主要采用小版本方法。该方法应用过程中，不同迭代开发之后，就可以进行使用版本获取，然后才能进行添加相应功能，并最终实现科学完善。
5 结语
本文浅要探究手机游戏开发阶段，如何加强软件工程设计及改进，并浅谈关于软件开发方法。手机游戏开发过程中，通过相应软件工程技术，不仅使项目进度得到提高，而且使软件质量得到保障，同时也有利于软件成本控制。同时，开发小组应将眼光放远，并加强团队建设，这样才能使软件开发不会落后于人。
第6篇：软件设计与开发范文
关键词：创新人才；软件综合设计；改革与实践
0 引言
智能科学与技术专业是面向前沿高新技术领域的本科新专业，覆盖面较广，如机器人、自动化机器、电器、楼宇、社区及物流等领域。由于本专业涉及多个学科领域，使得软件开发综合设计的实验教学与计算机其他专业存在一些不同，并且软件开发综合设计在培养创新型人才过程中也存在一些自身的特点和规律。
经过多年的教学与实践研究，我们发现本专业有关软件开发的课程与实验教学散落在多门课程与综合设计中，而这些课程与综合设计一般由不同教师担任，存在一个明显的问题：各个课程之间的衔接，以及教师之间的沟通不充分，造成学生在实验环节中经常做重复性劳动，并对相应的知识点归纳及总结时间明显不足。该问题使得教学与实践的效果不好，尤其是培养创新型人才的目的不能完全达到。笔者以武汉工程大学2011级智能专业的软件开发综合设计作为改革试点，对如何培养创新型人才提出了可操作的实践方案。
1 软件综合设计对培养创新型人才的作用进入21世纪以来，全球经济竞争进一步加剧，社会对高素质创新人才的需求更为迫切。创新是人类社会发展的强大推动力。自20世纪信息技术革命以来，创新推动人类科技与技术不断发展。特别是近十余年来，包括计算机信息科技在内的高新科技与智能技术的融合，形成了新的概念与思想、新的技术与手段，创造出新的人工智能模式。科学与技术的进步促进了智能科学与技术学科的创新与发展，同时对本专业的高等教育提出了严峻的挑战。
软件开发综合设计在智能科学与技术专业的人才培养中是重要的一个环节。软件开发综合设计实验教学要求学生在掌握软件开发技术的基础上，拥有软件行业知识、与人沟通能力、团队协作能力等，并对各种专业知识点做到融会贯通。学生通过软件开发综合设计实验训练后，熟悉软件开发流程和规范，逐渐适应常规软件开发调试环境和方法，培养出良好的软件开发人员的职业素质，促进学生软件开发能力的形成，最终平滑过渡达到企业各类开发岗位的要求与标准。
总之，在武汉工程大学培养智能专业本科生的过程中，综合设计实验的目标是通过理论指导实践，在实践中培养创新能力、提高创新能力、锻炼创新能力，对培养具有创新意识的本科生具有重要作用。为适应21世纪我国经济建设和社会发展的需要，我们从武汉工程大学2011级智能专业软件开发综合设计人手，进行深化改革，推进素质教育，开展实验教学的改革与实践研究。
2 软件综合设计的改革措施
针对本专业软件开发综合设计教学中存在的问题，我们提出以下改革措施。
2.1 统一集中教授
通过对学生进行意见调查反馈，结合多年软件开发综合设计教学经验，并引入国外先进的教学经验，对传统的软件开发综合设计进行了改革与创新。
首先，在软件开发综合设计开始的时候，先授软件开发设计方法学，目的在于进一步提高学生的综合素质，拓宽学生的知识面，加深理解所学的基础理论，培养学生应用所学过的知识，独立解决工程实际问题的能力。培养学生的创新设计能力，使学生得到一次较完整的设计方法的基本训练。
让学生了解设计过程，掌握设计方法，具有创新意识与思维，在设计过程中能在认真思考的基础上提出自己的见解，而不是简单的抄袭或没有根据的臆造，充分发挥自己的创造性。重点讲解软件开发设计的方法，着重培养学生软件开发设计能力，不仅向学生提供软件开发设计中的创新思维方法，还通过实际软件开发设计示例，提高学生独立提出、分析和解决实际问题的能力。在教学体系与内容上，重视介绍本学科发展的新动态、新方向、新内容，注重激励学生的学习欲望，调动学生的积极性，开阔学生的思路，拓宽学生的知识面和视野，让学生了解更多更新的理论、技术与方法。
其次，引入当前最受学生群体欢迎的视频教学模式，将国外知名大学的视频公开课作为实例进行教学。根据视频公开课的特点，在教学体系和内容上做相应的改革，进一步扩大学生的知识面，激励学生的学习欲望，发挥学生的学习积极性，配以相应的多媒体教学环境，“请”国际一流的大师讲述现代软件开发设计手段，进一步开阔学生的思路，扩展学生的知识面和视野，让学生掌握更多更新的理论、技术与方法。通过视频公开课的辅助教学，生动具体地讲解优化软件开发设计、可靠性软件开发设计在工程中的应用，提高教学效果，培养学生提出、分析和解决问题的能力。
2.2 因材施教
创新人才的培养中，学习是基础，思考是关键，实践是根本，三者必须紧密结合。因材施教就是为了让受教育者习而化之，形成一个既有正确导向、符合实际，而又无拘无束的环境，使学生的个性在得到主动、和谐、健康和全面的发展的同时，具有本身固有的特色。没有各式各样的个性，就没有多姿多彩的世界；没有突出个性的发展，就没有杰出人才的出现。
我们将软件开发的题目公布后，只提出大致的目标，给予学生更多思考的空间，不再拘泥学生必须按照什么方法实现什么功能，而是引导学生采用自己认为最佳的方法完成最终的任务。对于较为优秀的学生，我们对其要求也不再仅仅是完成而已，而是要求其从用户角度出发，将方案设计的更加周全与完善，让用户更加方便与便捷的使用所开发的软件，并对于软件系统的优化也有所期待；对于中等的学生，我们对其要求是在单位时间内，准确无误地开发出满足所提要求的软件，对于软件系统的优化以及用户体验等细节不作要求；对于中等偏下的学生，我们对其要求是与中等或较为优秀的学生组成小组，尽力配合小组成员完成相应的软件开发；对于能力不足的学生，我们将会让其在长时间努力还不能够完成任务的情形下最终给出一个完整的解决方案，让其进行仔细研究，理解并弄清楚整个方案的细节。
2.3 分级答辩
对传统的软件开发综合设计答辩环节进行改革，提出了可进行分级答辩的政策。由于开设软件开发综合设计的目的是既能让学生学习相关学科的技术基础知识，又能训练学生的动手能力和创新设计能力，还能引导学生知道如何运用所学知识去解决软件开发中的实际问题，也就是说综合设计课程非常强调实践性。
我们对于动手能力较强的学生，允许其在完成任务后提前答辩，要求学生在设计软件时由自己独立完成从方案设计到软件开发设计的全过程。答辩时学生先对开发的软件进行动态演示，随后针对答辩老师提出的问题进行解答，最后还需要在规定时间内顺利完成答辩老师临时添加的新任务。而对于动手能力中等的学生，尽量控制其完成的时间，即让其充分利用软件开发综合设计的时间，对日常所学的知识进行细致深入的理解并应用于软件开发过程中，并在规定的软件开发综合设计完成的时间内完成开发任务，进行答辩。答辩时学生先对开发的软件进行动态演示，随后针对答辩老师提出的问题进行解答。然而，对于动手能力一般的学生，进行集中答辩，即采用传统的方式进行。最后，对于动手能力较差的学生，进行单独答辩，目的是除了降低这类学生心理的压力外，还会在答辩过程中进行深入的知识点检查与灌输，强化学生对软件开发的流程和方法的理解。
3 软件综合设计的实践
我们在武汉工程大学2011级智能专业软件开发综合设计中使用所提出的“统一集中教授、因材施教、分级答辩”的方法，要求学生采用c语言完成“学生成绩管理系统”的设计与开发，要求使用到各类数据类型与各种运算、程序控制结构、函数、数组、指针、结构体、文件等内容，实现增添、查询、修改、插入、删除、求平均值以及排序等全部常规功能。对于优秀学生可要求其使用c语言实现结构化开发后再采用C++语言实现面向对象的开发。整个软件综合设计持续2周时间，其中，“统一集中教授”占用了16学时。
随后，学生开始进行软件开发，并针对完成情况的不同，让学生分别进行答辩。根据提出的“统一集中教授、因材施教、分级答辩”的方法，我们设计了成绩评定表，如表1所示。
最后，2011级智能专业共69名学生的综合评定成绩情况为：成绩≥90分的占18%，成绩在89—80分的占42%，成绩在79—70分的占34%，成绩在69-60分的占6%。这样的成绩验证了这类综合设计实验改革的成功。
第7篇：软件设计与开发范文
1 手机游戏软件现状及分析
在如今信息高速社会中，普通百姓的工作和生活都与手机及其他无线设备密切相关。但是作为传统手机，用户使用过程中存在以下问题：首先老式的手机出厂时，他所使用的硬件系统都被厂商固化程序，用户使用的程序不但不能增加、删除，甚至有的时候更加也不能更新、修改。其次，传统手机访问互联网是通过 WAP连接，所有网络资源必须接通网络才能在线访问，非常耗时、耗费。而利用J2ME技术不但可升级空间，而且还可以使我们生活中的网络变得更为实用，更为高效，因为我们需要的程序软件不但可以下载到我们使用的手机上，而且还可以在本地更为广泛的运行。总而言之，J2ME软件在手机中的运用，使我们将来手机的发展方向，是一种必然的历史趋势。
2 系统设计
2.1 本程序设计过程中技术要求
(1)由于手机游戏开发程序是需要相当高的精度，所以在创作过程中需要很高的代码利用率。
(2)为了使用游戏的使用效果更加美观，实用，我们需要从外部调用一些漂亮的图片和精美的花边，我们就可以利用MIDP2.0中的game包，能够方便的为我们提供静态或动态画面图片、美观的背景效果。
(3)这款游戏我们使用的背景设定为是一次赛车挑战赛，参加的5名赛手要根据难以层度进行挑战比赛，最终获得比赛冠军。
(4)游戏过程中将出现障碍物、奖品、工具及敌人等辅助元素。
(5)游戏整体设计为闯关数目为8个，每个闯关分为5个小局，每场比赛由2个主角分别进行挑战。
2.2 程序分析
2.2.1 创建整体的游戏结构
游戏的整体结构是一款游戏的“支架”，它负责着整个游戏的设计和运行。在游戏设计过程中，我们主要依据包括如MIDlet类和Canvas类建立游戏的必要程序。Main类是MIDlet的子类，也是整个游戏的入口。在main类中维持着一个Game类的实例，Game代表珍格格游戏的画布，继承自Canvas。同时，Game类也维持着main的一个实例，主要目的是调回MID中的方法。
2.2.2 为游戏添加背景
为游戏添加一个会运动的背景。为了使游戏体现完美效果，设计的背景的各个单元要分别以不同的样式进行移动，这就需要底层的单元需要慢慢移动，每一个单元覆盖其上的单元，同时增加速度，保证顶层的移动最快。
2.2.3 将主角加入游戏
有了背景之后，下面继续为游戏添加主角。在游戏中，一共有3个主角，他们分别是普林斯、莎拉和蒙面人。这二个主角只是外形，长相不一样，而其他的动作相似，这样我们可以用一个来进行控制。
2.2.4 制作一个地图类
在游戏中，每个关卡的障碍物、工具、奖品和敌人的坐标都存放在一个特殊的类中，这个类就是地图类 Map.java。
2.2.5 添加障碍物
我们所设定的障碍物要求在游戏中不动，因此我们只需要将障碍物显示在屏幕上，并且根据特定位置向左平移便可。
2.2.6 碰撞检测
在MIDP2.0中，碰撞检测是非常容易做到的。但是在MIDP1.0中，这个工作要稍微麻烦一些，需要自己动手些碰撞检测的方法。
2.3 程序设计代码
部分代码如下：
cloud[1].setPosition(35，planepoup-(75));
Cloud[2].setPosition(90，planepoup-(150));
cloud[3].setPosition(111，planepoup-(98));
cloud[4].setPosition(125，planepoup-(190));
cloud[5].setPosition(225，planepoup-(60));
其原理为：将屏幕的X数轴和Y数轴各分成5份，即在X轴的5个范围内每个范围出现一朵白云，Y轴的每个范围内也只能出现一朵。所以的白云的起始位置在每次游戏开始时是固定的。
3 系统测试
在软件生命周期的每个阶段都不可避免地会产生差错。调试的目的就是在软件投入生产运行之前，尽可能多地发现软件中的错误。本系统主要使用最为先进的打包测试软件，测试结果为：
(1)利用Eclipse，根据WTK生成包(即jar和jad文件)完成游戏代码部分调试，整体调试为：利用WTK的创建一个新建项目，新的项目必须与Netbean工作区创建的项目名称和MIDlet类名保持完全相同。
(2)在新建的项目下，并且Netbean工作区下的.java文件复制到src文件夹，将.class文件拷入class新建的文件夹下，并且将pic文件夹复制到res文件夹，之后进行打包生成。同时生成的jar和jad文件存储在lzmmdy/band的根目录下，进行保存。
(3)同时Motorola SDK v4.2 for J2ME，结合MOTOA760进行手机游戏的测试。直接按Lanuch按纽，进入的用户界面，我们便可以使用游戏了。在调试过程中，不同的人使用游戏的效果不同，产生了不同的BUG。然后根据需求，进行逐个BUG，进行解决。
通过以上不同层次的测试，我所设计游戏软件基本上达到的预期要求，可以说软件的设计是比较成功的。
4 程序制作小结
在此款游戏制作过程中，由于时间比较紧张，很多游戏的设计并不是尽善尽美，所以还需要同行们的支持和帮助，使我的这款游戏更加的完美。
第8篇：软件设计与开发范文
关键词：教学；游戏软件；开发
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 10-0000-01
Teaching Game Software Development and Design
Yuan Hui
(Hubei Xianning College,Xianning437100,China)
Abstract:Teaching the game is the game and teaching together,so that students learn the process of playing the game under the teaching objectives of knowledge and skills.This paper briefly describes the characteristics of teaching the game,and then details the basic structure of the teaching game design and game body.
Keywords:Teaching;Game software;Development
一、教学游戏的特点
（一）确定的目标与明确的规则。每一个游戏都有一个确定的目标和一套事先规定的规则，来说明游戏应该怎样玩，也就是：可以干什么，不可以于什么，能得到什么样的奖励，怎样才算胜利等等。
（二）不需要强制力，有较强的趣味性。大多数学生是出于自愿而选择玩计算机游戏的，并不是因为教师或家长要求他们那样做，这种没有外界强制力的教学效果比较好。要玩好计算机游戏，学生需要付出极大的努力。工作与游戏之间的区别并不在于努力程度的差异，而在于这种努力给人以什么样的感受。优秀的教学游戏通常是有趣的而且具有娱乐性的。
（三）包含有竞争性和挑战性的因素。对于许多学生来说，是竞争和挑战才使得游戏充满乐趣和刺激。学生在通往目标的道路上，一方面要与对手（可以是计算机、游戏者自己或其他学生）竞争，另一方面还要克服困难、消除障碍，面临各种挑战。
（四）与其他CAI方法关系密切，可用于教学过程的多个阶段。实际上很多情景行为模拟都带有游戏的成分，而教学模拟可用于教学过程的各个阶段，因此教学游戏也可能起到类似的功效。例如，可以把练习设计成教学游戏。在教学过程中游戏的最简单应用是作为奖励学生的强化物。
二、教学游戏的基本结构
（一）导入段设计。在导入段中，需要向学生说明教学游戏的目标和规则以及操作方法。游戏规则是人为制定的，但是在教学游戏软件中，用户是不能更改规则的。它规定游戏有的地位、所用的设备、所允许的过程以及可能受到的处罚。有些游戏专门设置一个下拉式菜单。说明游戏的规则。
规则告诉学生可做什么动作，而指导语指明与完成这些动作有关的细节。比如，如何输入每个游戏者的姓名；如何设定游戏的难度；如何获得有关信息。这些内容通常通过设置下处式菜单存放在“帮助信息”中。
（二）学生选择。在游戏正式开始之前，学生可以做很多选择。可供选择的内容通常包括：学生在游戏中所扮演的角色、游戏的难度和学生动作的速度（可看作难度的一个方面）。另外，有时还可以选择是否由计算机扮演游戏对手。
（三）终结段设计。当游戏过程行将结束之时，游戏系统将转入终结段。这时，系统的主要工作包括确认胜利者、授奖和提供善后信息等。
确认胜利者指的是系统按照既定的规则裁决胜负，并宣布胜利有的名字。有些游戏无胜负之分，系统只给出游戏者所获得的分数。有时还指出该成绩在以往的所有游戏者的成绩中所处的位置，即相对名次。但是，如果系统需要把这些数据存储起来，以供其他游戏者参考，那么就应当征得游戏者本人的同意。
对于获得胜利的游戏者，系统应给予精神鼓励。例如，奏一曲“凯歌”，或显示一段趣味性很强的动画。对于那些成绩超过自己以往记录的游戏者也应当给予适当的鼓励。
对于那些在游戏中未使用最佳策略的游戏者系统应告诉他个人成绩以及别人的最好成绩，使他明白自己的差距。有些游戏把成绩好的游戏者的游戏全过程存储起来，这样，成绩差的游戏者就可向系统提出显示该过程的要求，从而获得启发，改变自己的游戏策略。
最后，系统通常还应允许学生在继续玩游戏和退出游戏之间进行选择。如果学生决定退出，那么系统应当先给出游戏结束的明确信息，然后再退出以免学生产生系统出故障的误解。
三、游戏体的设计
游戏体与教学模拟的模拟体颇为相似，是一个统一体，很难划分。
（一）场景的呈现。游戏的场景是游戏者活动于其间的“世界”。同一个场景可服务于不同的教学目标，即可以教不同的教学内容。这时实际上是把场景当作设计游戏的模板。同一教学内容，可以与不同的场景相结合，设计成不同的教学游戏。游戏体与模拟体在场景设计方面存在很多相似点。尽管游戏体场景设计在很多方面类似于模拟体，但也有一些特殊的因素需要加以考虑。例如，情感与理智的关系。显然，教学游戏吸引入的很大原因在于它的趣味性，如果在游戏中理智方面的因素占绝对优势，那么就会显得平淡无奇，难以激起学生的动机；反之，如果游戏中包含过多情感方面的因素，学生就没有足够的时间理智地分析场景中的各种现象。因此，游戏设计者必须根据学生的年龄特点，在理智与情感之间做出权衡。
（二）学生动作。类似于模拟体，学生在游戏体中与系统之间有频繁的交互活动。在许多角色扮演尤其是与问题求解有关的游戏中，学生被置于一个陌生的环境中，面临着许多问题，必须利用现有的有限资源，获取信息，寻找解决问题的办法。如果玩一个游戏过程需要很长时间，那么很可能出现学生想暂时退出程序的情况。这时，系统应尽可能“冻结”游戏的当时状态，保存必要的数据，以便日后学生能继续该游戏过程。对于棋类游戏，只要游戏者双方同意，就可以实现“冻结”。当多个游戏者同时玩游戏时，他们之间存在交互活动，因此有时需要规定游戏者之间的动作顺序。
（三）系统反应。当学生做了某种动作之后，系统应能对该动作的性质做出评价，以某种形式反馈给学生，并对游戏场景进行适当的调整。当学生要求系统提供有关信息时，系统应当能立即满足要求。系统提供信息的方式包括图像、图形、文字和声音等。当游戏只有依靠正确的信息才能继续下去时，系统应提供准确的信息。
参考文献：
第9篇：软件设计与开发范文
关键词软件；海洋；石油；仪表；设计；开发
一、前言
随着海洋石油工程项目日趋大型化、复杂化、智能化,同时为了满足项目设计工期不断缩短的工程要求,就海洋石油仪表专业设计而言,迫切需要一个专业的设计软件作为工具,在保证设计质量的同时,提高工作效率。在这样的背景下,INtools软件的引进、开发、应用提上了日程。
1INtools软件功能及优点
1.1所覆盖的设计内容
设计内容包括仪表索引、I/O清单、火气探测设备清单、报警点清单;阀门类计算书、各类仪表数据表;控制系统接线图、控制系统回路图、仪表系统电缆清册、系统端子图;典型仪表安装图、火气探测设备安装图、仪表设备支架图、仪表材料清单。通过INtools完成前期工作,可以直接出图的工作量,占整个工程设计阶段仪表专业所有图纸文件的60%~70%。设计过程其他阶段,如设备技术澄清、资料整理等,都可以利用INtools强大的数据库支持工作。
1.2INtools的优势
INtools软件是多数业主指定使用的软件。其优势为:所有设计文件采用统一的数据库进行管理;提高设计效率和准确性;与国际接轨,增强了国际竞争力;提供了版本控制、浏览和修改权限控制、历史记录追踪等功能,有效地提高了设计过程中的质量控制,降低了设计风险;所有的数据信息都存储在一个数据库文件中,业主或参与审查的第三方以及将来的项目最终用户如果同样使用INtools软件,在文件传递时只需要提交一个数据库文件,大大简化了文件提交的工作量;是Intergraph公司INtools软件的开发商)未来集成数据框架的一部分,与SmartPlant P&ID,PDS等软件均可实现交换数据。这样与相关专业(工艺、配管专业等)可实
现信息共享,加强了专业间的沟通。
2应用INtools软件后设计方法的改进
2.1INtools软件内容
INtools软件包括仪表索引模块,规格书模块,计算模块,工艺参数模块,接线模块,回路图模块,安装图模块。由于INtools软件各模块均使用统一数据库,在任何模块修改输入的数据都存储在这个统一的数据库中,同时,任何模块也都从这个数据库中提取数据,保证了各模块间数据共享以及各模块生成文件数据的一致性。因此,对于同一信息,在任何一个模块中输入或修改数据在其他模块中都可以使用。
2.1.1仪表索引模块
INtools软件设计的基础设定在该模块中完成。在工程设计起始阶段,得到上游设计专业相关的成果文件后,就可以在此模板平台上,进行各种仪表、I/O信号等位号的输入及各种数据信息属性的定义工作。这是每个海洋石油工程项目仪表专业设计的基础性工作,通过这个工作过程,可以最终直接完成多类专业成果文件,如仪表清单、火气探测设备清单、I/O清单、报警点设置清单等。与原来用其他文件格式制作的同类文件相比,在INtools软件中输入的清单类文件有更好的信息查询和修改记录跟踪功能,并具有与其他图纸文件信息的链接功能。
2.1.2数据表模块及计算模块
数据表模块归类在规格书模块中,包含常用仪表及阀门类设备的数据表模板,如压力表、温度计、压力变送器、温度变送器、控制阀、关断阀、温度开关、压力开关、安全阀、各类流量计等。同时经过二次开发,使其具备了火气探头报警设备类的数据表模板。在INtools强大的数据链接平台下,以上数据表模板都可在仪表索引模块进行仪表位号输入的基础上自动生成。
计算模块中可完成孔板、控制阀、安全阀等仪表设备的选型计算,结果自动显示在相应数据表上。软件内置的计算公式算法等,可以根据所采用的产品厂家的不同以及其他因素进行适当修正升级,为将来的实时更新留了余地,而以往用Exce编制的数据表不具备此功能。
2.1.3接线图模块
在INtools软件的接线图模块中,可以通过拖拽电缆完成端子图的电缆连接,自动生成接线端子图和电缆清册。而以往端子图和电缆清册要分别制作,通过使用此模块提高了设计效率,也减少了不同类型文件之间,由于分别制作造成的不必要的输入错误。
2.1.4安装图模块
INtools标准数据库中包含海上、陆地化工领域的3 000余张典型安装图及上万种安装材料,在实际项目中只需选定相应的安装方案就能够自动生成项目的安装图和材料清单,极大地减少了人工绘图以及统计料单的工作量。
3INtools软件针对海洋石油仪表设计的开发
3.1海洋石油标准数据库建立
海洋石油标准库建立多种文件封面,图框模板等;建立基本数据,包括仪表类型、接线设备、安装材料汇总等;建立仪表索引和I/O清单规格项及模板;修改72种数据表,新增15种数据表;建立仪表系统接线图及电缆清册模板;建立标准仪表回路图模板;建立典型安装图库,支架图库,并建立安装材料与图库的链接。
3.2标准数据库开发效果
标准数据库开发省去了许多重复输入和设置的过程,提高工作效率;保证设计成果文件的数据和格式统一性,保证了设计质量;模拟测试验证了海洋标准数据库的适用性及完整性。
3.3在应用中开发
a)INtools软件在系统设计方面,主要是针对过程控制系统PCS和紧急关断系统ESD设计的软件。根据海洋石油仪表设计的特点,在标准数据库中加入了火气系统中的火气探测报警设备的仪表类型、数据表、安装图及可寻址回路接线图等一系列数据和模板,并在实际应用中摸索出一套火气系统设计的方法,获得很好的应用效果。
b)现场总线设计。现场总线是控制系统方面的新技术,在海洋石油工业上也有采用。针对该领域,INtools数据库中加入了现场总线仪表类型、现场总线仪表数据表、现场总线接线箱、电缆等数据,以及现场总线网段图、验算报告等模板,并摸索出一套现场总线INtools软件的设计方法,顺利完成了中海油一个自营油田项目的现场总线设计工作。
4应用该软件的经济效益
就工程的详细设计阶段,65%的成果文件由INtools软件在海洋标准数据库模板基础上自动生成。由于工程进度及采办设备厂家回馈资料的原因,后期各类图纸文件修改工作量较大,采用INtools软件后,详细设计效率提高30%,修改效率提高60%,完成部分加工设计阶段文件,使加工设计提前完成20%的工作量。INtools软件的数据库管理和自动辨识功能提高了设计的准确性,保证了设计质量。用海洋标准数据库模板生成的成果文件格式统一,数据项统一,有助于实现设计的标准化。
5软件需改进的方面
a)不同工业部门对于同一专业的设计习惯、工作侧重点有所不同,INtools软件无法同时满足不同领域用户的所有特殊要求,所以在每个专业领域推广应用前,都必然结合该领域的从业人员,进行二次开发,对该领域的软件改进或数据库升级后,才能有效地用于此领域的工程设计工作。
b)INtools软件提供了一个强大的数据服务平台,能有效容纳每个项目的数据信息并合理归类。对于不同信息间的潜在关系有待软件开发人员结合相关领域客户共同研究探讨,还应该进一步挖掘软件的潜力。
c)INtools作为仪表专业的设计软件,在与其他相关专业的设计软件进行数据交换方面还应该加大开发力度。比如配管专业、工艺专业等,如果本专业内部已经输入的信息可以无缝地共享于其他专业,将进一步提高工作效率,并保证设计质量。
