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关键词:ARCIMS9.0;长江大学东校区导航系统;WEBGIS;电子地图
随着计算机技术的飞速发展,Internet带宽和网络通讯能力大大提高,万维网地理信息系统软件技术取得了长足发展,这一技术正成为高效的全球性信息渠道快速进入千家万户。WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物,它是利用www方式向用户提供地理空间信息服务的地理信息系统。与传统的GIS相比,WebGIS访问范围更加广泛,实时性强,数据可分布管理,操作也更简单,适用于不同的软硬件平台,降低了系统成本。
WebGIS是当今的热点,作为在GIS方面的一个特殊应用领域,它使全球范围内实现数据共享,它可应用于农业、林业、水利、交通、通讯、城市规划、国土防治、军事、环境、教育等等几十个领域,建立WebGIS已经成了大到大型国家级的应用小至小型企业内部应用的重要任务。但是,由于计算机网络等各方面的限制,目前WebGIS构建的大多是局域网或城域网,并且只能完成地理数据的网上,以及简单的空间和属性的双向查询等功能,并不能完成GIS的空间分析功能,并且还伴有网络安全问题。
近年来,各种电子导航系统慢慢发展起来,充分利用WWW带来的便利。WEBGIS采用普通的WEB浏览器,简单易用,用户不需进行专业培训,更实现了全球访问范围,是GIS走向平民化和大众化的最佳途径。本系统正是从WWW的大众化特点出发,设计建成长江大学东校区网络电子地图,为长江大学提供更多的宣传手段。本系统面向全校广大师生以及社会提供长江大学东校区导航服务,提供基础教学设施、运动场所、后勤服务、绿化场所等等校园设施的查询功能,为更多师生提供便利的生活条件,并不断完善系统,直至能提供西校区乃至全校的导航功能,并实现最佳路线分析等空间分析能力,将其打造成长江大学服务大众和对外宣传的重要手段。
1系统实现环境与开发工具
本系统软件开发环境是基于WindowsNT平台,使用IIS5.0(InternetInformationServer)服务,以及ServletConnectors的标准连接器,它使用ArcXML语言在WEB服务器与ArcIMS应用服务器之间进行通讯,客户端采用ArcIMSJavaStandard浏览器。在ArcIMS体系中,使用管理工具实现将要的地图的数据整理、网站设计以及网络服务的管理,它包括以下三部分:
ArcIMSAuthor:用户通过它定义地图内容,包括添加数据图层,设置地图属性(包括图层显示方式,显示比例尺,建立查询和地理编码功能及增加描述地理要素的标注等),产生一个在线地图作为地图服务。ArcIMSAuthor最终输出一个.axl格式的地图配置文件,它可以独立于ArcIMS平台用文本编辑器进行编辑,里面用HTML语言描述了输出地图的大体框架和基本图层元素及其布局。
ArcIMSAdministrator:使用Author组织的数据建立地图服务,设置地图服务的属性以及地图服务的启动、停止等,用于管理IMS的Server、VirtualServer和MapService,以及管理IMS站点的配置信息,监视客户端等。
ArcIMSDesigner:使用Administrator建好的服务,生成一个网站,通过一系列对话框帮助用户选择浏览器使用的地图服务、模板和功能,其输出结果为一系列HTML页面。
本系统开发过程中主要使用HTML语言来建立页面显示框架,使用VBScript或JavaScript脚本语言实现数据库的操作,其中数据库的操作大量使用了网页变成语言中的对象,他们共同实现了导航系统的查询等功能。
2系统设计
2.1系统总体设计
长江大学东校区导航系统以校园公共设施为基础图层,调用服务器数据库的基础信息数据,能详尽、直观的查询东校区内的校园信息,包括教学楼、教工楼、学生宿舍、运动场所、后勤管理、绿化设施、道路等基本设施,查询可包括图查属性和属性查图。利用ARCIMS的地图,其工具栏里有一个添加标记的按钮,用户可以根据自己的需要添加一些注记,非常适用。其总体框架图如图1所示:
2.2系统数据组织方案设计
(1)空间数据的组织主要就是根据实际地物建立点、线、面三种类型的图层,然后再建立各图层。本系统均有点、线、面的图层,根据学校实际主要建立的以下图层:
点类型:树木2、点学生宿舍、点教工楼。
线类型:线道路。
面类型:公共设施、教学楼、教工楼、宿舍楼、绿化、后勤、其他、图书馆、运动场所、面道路。
(2)属性数据的组织:ArcGIS自带了数据库——Geodatabase,由于在后续的属性查询中要用到属性数据,故需建立属性数据库。属性数据库中有id,shape,name等字段,需要手工输入。由于Geodatabase中对字段的值的文本长度有限制,对要素的详细属性不能在Geodatabase中存储,只能通过SQLServer建表来存储。SQLServer表中有以下字段:ID、类型、建筑时间、所属院系、名称、所属图层等字段。其中以ID号为主键。
3系统实现
3.1系统实现步骤
开发平台的搭建:主要是安装配置ARCIMS。在配置完成之后,可以测试配置是否成功,通过启动ArcIMS的Diagnostics程序在页面的Selectcomponenttotest下面点击1和2按钮,分别弹出的窗口显示“Testsuccessful”,则说明ArcIMSServlet连接器、ArcIMS应用服务器没问题。此时ArcIMS9.0便安装成功了。
地图数据网络:通过ArcIMS地图数据涉及地图服务的创建、web站点的生成。
对ArcIMS生成的站点进行开发:当站点生成后,需要对系统进行必要的二次开发,使系统更易于用户的使用。ArcIMS二次开发的几种主要的方法如下:
(1)HTMLViewer方式下的开发;
(2)工具条的开发;
(3)系统的汉化;
(4)其他页面的设计。
页面作为系统与用户交互的入口,如何设计的更为易用,简洁,是非常重要的。页面的图片笔者使用Adobe公司的Photoshop7.0.1软件来进行编辑。框架使用Macromedia公司的DreamweaverMX2004软件来进行设计。网站的用户登陆页面、属性查询页面、校园简介、三维漫游页面采用Javascript连接Access和SQL数据库进行设计。
3.2系统功能的结果
用户可以通过登录进入主页面,然后再主页面中进行简单的地图操作,比如说放大、缩小、全屏、通过输入ID号查找所要找的要素的位置等;除此之外,还可以通过控件“属性查询”实现条件查询,获得要素的详细属性;同时点击“三维漫游”,链接到校园整体的三维效果音频文件;点击“校园简介”将链接到校园简介网页。
另外,用户可以进行简单的缓冲查询(即查询在某特定地物周围一定距离的地物),距离量测(对两点间的距离进行测量),面积测量等。
各功能页面显示结果如图2所示。
当选中了当前的活动图层,通过输入查询的ID号,将显示出该图层中ID号所对应的要素的位置,并在TextFrame中显示该要素的其他属性。比如选中当前的活动图层为“后勤”,在查询条件中输入条件:“#ID#=2”,可以显示出后勤图层中ID为2的要素,并显示出它在地图中的位置。结果见图2
点击“属性查询”控件,将显示出要素的详细属性信息,其结果图见图3。图4是查询表中字段“类型”为“polygon”的所有要素的信息
3.3系统特点
本系统的特点之处在于:
(1)实现了数据的共享。目前大部分导航系统多为单机板的,不能实现及时的数据共享和更新,本系统通过WWW,任何一台计算机均能访问,真正实现了信息的共享。
(2)友好的用户界面和操作方式。系统对前端的用户技术没有限制,并且客户端采用普通浏览器,不需专业知识即可随意操作,简单易用,不需用户维护。
(3)实现了图形数据和属性数据的连接,满足了用户查询和统计大量属性数据的要求。
(4)采用VBScript、JavaScript和语言,将数据库的操作封装起来,数据操作对用户不透明,增加了系统的安全性。
(5)利用ArcIMS来开发系统,整个开发过程周期短,系统运行速度也较快。
(6)通过工具栏用户可以增加自己想要的标注信息,实现了系统与用户的交互。
4结语
本系统经过测试,基本上能够达到预先设计的功能目标,能够准确的显示校园内的各地理要素并能提供相应的地理定位,系统速度要较快。
由于时间和能力的限制,本系统也有许多不足之处,如能显示的面积太少,仅仅局限于长江大学东校区,图形界面不太美观,图形的属性数据设计不够全面,并且不能实现较高级一点的空间路径分析功能,在下阶段的发展中,通过网络编程语言的学习改进页面设计,使用户界面趋于美观,完善基础图层的属性数据,使用户能查询到更多有用信息,通过采集各校区的地理数据,实现导航系统的全校化,并实现一定的空间分析能力。
随着各种WEB技术在GIS中的推广和应用,WEBGIS技术正在不断的发展和走向成熟,在各个行业中的应用也将越来越广泛,本系统若能完善,它在实际生活中将有着重要的应用价值和作用。由于系统的开放性和可扩展性,它还可以结合数字摄影测量技术,通过卫星照片或航空照片生成数字地面模型DEM,做出真实三维立体模型。
参考文献
[1]刘跃涟,陶华,吉志刚.用ActiveX开发WebGIS应用的技术浅析[J].湖北邮电技术,1999,(1).
经过几十年的发展,现在的单片机技术已经非常的成熟,相关的系统设计软件也有很多,目前在进行单片机系统设计时,通常采用C语言进行程序的编写,为了满足不同工业生产的需要,单片机中的功能模块会有一些差别,目前市场上使用最多的单片机就是Atmel公司生产的AT89SC51和AT89SC52,根据单片机型号的不同,相应引脚的功能也会有所变化,而在系统的设计时,首先要明确的就是单片机各个引脚对应的功能。虽然单片机型号的不同,相应程序编写时引脚的代码会有所变化,但是在所有单片机系统设计中,最小系统的设计与调试都是非常重要的,单片机的最小系统是调试程序和单片机工作的基础,通常情况下,一个最小系统包括了单片机芯片、电源模块、时钟模块、复位模块几个部分,在进行单片机系统的设计时,由于单片机自身没有人机交互模块,因此必须借助一些辅助设备才能完成,通常情况下都是从硬件和软件两个方面来考虑辅助设备,硬件方面需要计算机、数据线和万用表等必要的辅助工具,软件方面就需要Keil等程序编写软件和必要的下载软件,随着单片机自身的不断进步,现在已经出现了ISP在线编程功能,传统的单片机系统设计中,要想向单片机中写入程序,必须将单片机从系统中拿下,放到指定的系统中,然后与计算机进行连接,通过下载程序进行写入,而现在的工业生产开始向多样化发展,甚至在一些工业生产中,需要不断的对程序进行修改,如果每次修改都需要对单片机进行拆卸和安装,不但会影响生产的效率,单片机的接口也会受到一定的损坏,而ISP在线编程就不需要以上的步骤,单片机在电路板上时,依然可以对程序进行修改和重新下载等操作。
二、单片机系统设计的方法和步骤
随着单片机应用的范围越来越广,相应的系统设计也越来越多样化,因此在进行单片机系统开始时,第一个要明确的就是设计的目的和可行性分析,首先应该了解单片机要控制的对象,对控制系统的要求进行深入的分析,对系统的整体有一个充分的了解,只有在明确了以上的信息后,才能进行总体方案的设计,在总体方案的设计中,应该根据分析的结果,对单片机系统的构成方式进行确定,进而确定系统的信号检测方式等,以上两个步骤属于理论上的设计,在理论设计完成后,就要从硬件和软件两个方面来进行实际的设计,一般情况下,都是按照先硬件后软件的顺序进行,在硬件设计中,首先要做的就是原理图的设计,目前市场上有很多原理图设计的软件,例如英国Labcenterelectronics公司研发的Proteus等,然后在原理图的基础上进行元件的选择,这些都可以在Proteus软件内完成,用元件连接出一个原理图之后,可以选择直接制作电路板,然后再进行软件的设计,但是在实际的生产过程中,这样的过程经常会发现印制出的电路板存在问题,软件的设计无法正常进行,从而需要重新制作电路板,针对这种情况,Proteus等软件都集成了仿真的功能,因此可以在连接完原理图之后,就进行软件的编写,如果采用51系列单片机,程序的编写可以采用美国KeilSoftware公司开发的Keil系列软件,软件调试成功后,就可以利用软件的仿真功能,对设计的单片机系统进行功能的调试,如果没有发现任何问题,再进行电路板的印制,那么将会极大的减少错误的出现率。
三、单片机系统设计的误区及对策
在单片机系统的设计中,CPU死机是一个重要的问题,在出现了死机的情况后,系统整体后无法响应,严重时甚至会烧毁一些元器件,只有通过复位按键后,才能使系统恢复正常,针对这种情况,很多单片机系统设计时,都会添加一个定时器DogTimer,也就是人们俗称的看门狗,这个DogTimer定时器是按照一定的速率来计时的,当时间达到计时器设定的标准后,就会执行复位的命令,单片机系统在实际的工作过程中,CPU会定时的向这个定时器发出清零的命令,使DogTimer定时器不能满足复位的要求,而造成CPU死机的主要原因就是执行命令的过程中,CPU进入了一个死循环,从而不能正常的执行程序,如果添加了这个DogTimer定时器,CPU在进入到死循环后,就不会对定时器发出清零的命令,那么定时器就会达到设定的标准,然后自动的执行复位的命令,以这样的方式来解决死机的问题,由于这种方式非常简单,很多单片机自身就集成了这个功能,最大程度的降低CPU死机的次数,很多单片机系统设计人员也认为,有了这个定时器后,CPU就不会出现死机的问题,通过实际的调查发现,即使有了这个定时器的存在,也会因为很多原因导致CPU死机,因此可以说这是单片机系统设计的一个误区,例如当CPU进入一个死循环之后,会不断的执行死循环中的命令,如果这个死循环的命令刚好和定时器清零的命令一样,那么导致的现象就是CPU不断的向定时器发出清零的命令,这是CPU虽然已经处于死机的状态,但是定时器却已经失效了。
针对这种现象,可以对定时器进行必要的完善,例如可以做双保险,即设计两个定时器,一个定时器和传统的定时器一样,执行对CPU看护的功能,而第二个定时器就是防止前面所说定时器失效问题,第二个定时器可以设置为执行一个主循环清零一次,对于清零的命令两个定时器是独立的,这样即使CPU进入到了一个死循环,死循环中又包涵了一个定时器的清零命令,那么另一个计时器也会检测出来,从而对CPU执行复位,这种双保险的设计就有效的解决了定时器失效的问题,使单片机系统设计中CPU死机的几率将到最低,通过实际的调查发现,目前很多设计人员在进行系统设计时,考虑到单片机已经集成了一个防止死机的定时器,在设计中就不再进行防死机定时器的设计,这样完全依赖CPU集成定时器的做法,是不科学的,从实际应用的效果来看,CPU集成的定时器对防止死机能起到一定的效果,但是这种效果没有最大化,随着工业生产水平的提高,很多生产线对单片机系统的要求是百分之百不死机,这样仅仅依靠单片机集成的定时器显然无法完成,因此在进行单片机系统设计时,无论有没有集成的防死机定时器,都应该针对性的设计一个科学合理的定时器,最大程度的保证CPU不会出现死机的现象。
在单片机系统设计中,还有一个很大的误区就是PCB布线中,由于单片机系统设计已经存在了几十年,经过多年的积累,有很多宝贵的经验值得我们借鉴,但是由于电子行业的特殊性,摩尔定律揭示了每个十八个月,电子行业的技术就会翻倍,正是这种更新的频繁化,导致了一些过实的经验还被人们使用,例如在PCB布线中,设计人员根据以往的经验,都喜欢横平竖直的去布线,而且认为粗线比细线好,在传统的单片机系统中,这样的布线的确能够带来很多方便,但是随着PCB电路板的进步,层数越来越多,线路之间的电磁干扰已经成为了一个严重的问题,在这种背景下,传统的PCB布线方式无疑就是错误的,是目前单片机系统设计中存在的一个误区,为了使电路具有良好的抗电磁干扰能力,在PCB布线时首先应该做好地线层,在布线的过程中尽量保持线路之间的距离,现在看来这样的布线方式才科学、合理。
四、总结
关键词:集中供暖系统;设计;探讨
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
我国小区集中供暖方式设计中,节能是最重要的指标参数之一。从节能的角度出发,充分明晰集中供暖方式的特点,利用计算机技术,实现小区供暖智能化、可控化。随着科学技术的不断进步,我国小区供暖系统设计水平会步入一个全新的台阶。
1 小区集中供热方式概述
小区集中供热系统有三部分构成,即热源、管网以及用户。毫无疑问,其中最重要的部分是热源部分,最节能的部分是管网部分。热源是在小区锅炉房,或者热厂内部,利用煤等能源燃烧,所产生的热量,来加热供热设备,使水变成水蒸气或者热水。供暖管网的作用便是将加热产生的水蒸气或热水输送给需暖用户。用户便是小区或区域内需要取暖的居民,通过供水管网输送来的水蒸气或者热水,利用取暖设备,来满足日常的生活用水要求。然而,在很多地区而言,集中供暖这种形式并没有全面在施行。部分地区的小区集中供暖系统的管理以及相关技术并不合理,自动化控制水平低下,造成能源浪费严重。一般来讲,供暖系统控制技术的不成熟导致了相关缺陷的存在,无论从设计还是实际的操作中,存在种种问题,具体表现为:1)参数测量并不全面,导致设计中考虑的因素欠缺,因此无法保证实际供暖系统在运行中的工况。2)设计参数无法全面应用于实际,系统工况经常失调,导致用户水温不均匀。在故障发生时,没有良好的诊断报警系统,不能及时进行修正。3)用户资料以及用暖需求相关信息部全面,不能做到量化管理,导致能源浪费严重。4)在热量充足的情况下可能出现超供浪费现象,也难以达到降低能耗、提高经济效益的目的。为了解决集中供热的问题,提高供热管网的供热质量,就需要对集中供暖系统进行优化设计,极高经济和社会效益。
2 小区供热系统设计注意问题
2.1 小区供热节能设计问题
首先从热源设计开始,一次水经过供热锅炉房而产出,水温应控制在 115℃以上,保证回水温度 80℃左右最好。然后供暖管网尽量采用环状形势,因为环状管网比树状管网更利于节能降耗,将高温热水或蒸汽输送到换热设备中。小区各个区域的换热设备(包括水换热以及蒸汽换热)中出来的水叫二次水,二次水供回水温度控制在95℃附近(回水70℃左右),输送至小区热能管理处作为提供给居民采暖的热源。每个换热设备站点的供热面积尽量不要超过10 万 m2,这样可充分提供热源,不然会造成用户水温不均匀。和一次水一样,二次水供暖管网也尽量利用环状管网,只有在迫不得已的情况下,采用树状管网。对于二次供水而言,遇到偏远或单支分散用户,可偶尔采用树状管网,树状管网相对简单,其造价比较低廉,需要充分计算管网水力条件,消除不平衡因子,才能充分保证用户水温均匀性,但是比起环状管网来说,其节能效果仍不够。建议一次水以及二次水管网系统和小区室内的供暖、取暖系统在设计中必须统一,在一次水和二次水的相关设计中,必须考虑管网的经济、节能,采用合理的敷设方式。小区庭院管网以及二次水管网系统,进行直埋敷设,对于一次水管网系统而言,因为其管网管径相对较大,当地下水位比较低时,采用地沟敷设为宜。用户采暖供热的管道为了有效节能,尽量用保温材料,在管道外加设保温管壳,比如岩棉或矿棉管壳、玻璃棉壳及聚氨脂硬质泡沫保温管种保温管壳,加强管网的保温性能,对于加设的保温厚度,按相关规范进行选取。凡安装于供暖地沟、管道井、地下室、吊顶、阁楼及不供暖房间内的管道及配件均应保温。保温材料可采用密封好、保温绝热性能高的阻燃型聚氨酯发泡塑料保温管(黄夹克系列产品)、岩棉或玻璃棉。保温层厚度可按有关规定计算。
对于小区用户而言,在节能降耗的同时,保证房间供暖效果,避免供暖温度不均匀的状况出现,是居民所期望的。所以在设计中,尽量将每组散热器前的干管或支管上设置房间恒温阀(尽量采用温控恒温阀),为避免用户随意调节,有些时候可采用不能调节的恒温阀,避免用户任意调节,出现房间温度相对不均匀。所用的恒温阀采用进口恒温阀为宜,若条件不允许,也可使用国产恒温阀。用户的采暖建筑的热量损耗可通过围护结构的传热损耗、门窗缝隙损耗以及外墙热量损耗。维护结构损耗为 75%左右,门窗缝隙损耗为 15%左右,外墙损耗占 10%左右,有的建筑更高,达到30%。所以,在供暖设计中,可充分考虑建筑物保温性能,用来提高节能降耗水平。
2.2 小区智能供暖系统设计问题
随着计算机技术的飞速发展,智能化小区供暖系统呼之欲出。集中供暖采用智能化供暖系统,其通过计算机以及通讯传感技术,在主要取暖部件以及设备上安装相对应的测控上位尚未计算机中,然后通过计算机处理相关信息,再修正相关因子,用以调控水温、热量等供暖参数,达到节能效果。以温度参数来说,智能化供暖系统,根据各个用户房间内的温度差别,来进行供暖流量均匀调节,彻底解决供暖管网以及供暖用户房间内的温度不均匀状况。同样道理,在热源处,计算机控制整个回水温度,加强整个系统中的热量循环,实现各个系统按需供热,既节能又能满足用户需求。从设计上来讲,集中供暖智能化系统必然包括三个部分设,即上位机监管系统、下位机监管系统以及设备系统。1)上位机监控管理系统,其主要作用是准确迅速收集各个监控点的温度、流量以及热量需求信息,及时处理信息,形成相关指令。2)下位机控制系统接受上位机系统形成的指令,对锅炉加热以及流量进行控制,用来满足不同用户需求。3)设备系统由锅炉本体及燃烧器和各种阀门、泵等组成。包括锅炉、温度数显表、摄像头、压力传感器和温度传感器。
2.3 水平双管制采暖设计
采用水平双管设计方案,可以避免双立管并联式系统的垂直失调问题,而且该系统可以实现每户一个独立系统,有利于热量表的安装,能实现散热器个体调节。任何一层的用户都可以通过室内调节阀方便的调节介质流量,从而达到舒适的室温,并实现节能的目的,又不影响其他用户采暖,但该系统须增设与散热器组数相对应数量三通调节阀。该方案的优点是:能够使不易解决的供热系统垂直失调的难题得到极大的改善:可分室控制温度,调节性能优于单管系统:墙面竖向无立管,不影响装修。
2.4 供暖系统热负荷计算以及变流问题
是供暖系统设计的基础,以往的设计由于害怕暖气不热而盲目加大热负荷值,致使散热器安装面积过大,将不利于散热器支管上温控阀的调节,应该选择合理的热指标估算办法。室内散热器位置要布置合理,室内水平管线会增加,存在管线明装占用空间,影响室内装修、家具布置及过门、阳台难处理等问题。供热系统变流量问题由于实现分户计量,系统的热负荷变化会很频繁,所以,供热系统应该能自动调节供热量,使其跟踪所需热负荷的变化。应该在换热站设置有压差控制的装置。
3 结束语
节能降耗是当前备受关注的热点,随着计算机技术的日益成熟,早先的分散供暖形式被集中供暖形式取代事在必行,其应用也日益广泛。集中供暖形式能合理利用能源,优化节能效果,提高人们安居水平,在小区供暖中起着非常重要的作用。在小区供暖设计中,重点阐述了集中供热方式,基于设计因素,全面分析了小区供暖系统中应注意的问题。
参考文献:
[1] 齐嘉卉,王敏,王潇.我国采暖散热器现状和存在的问题及发展前景 [J].监督与选择,
2009,(4).
本文介绍了监控系统设计,包括各个工艺系统的设计、报警连锁、控制室等的设计。系统耦合试验装置监控系统对整个系统进行监控,并得到发电元件和散热部件的试验数据,以及各分系统的运行状态。监控系统负责对系统耦合试验装置各个工艺系统进行数字化监控,是系统耦合试验装置的指挥中心。
关键词:
系统耦合试验装置;监控;通讯
0引言
系统耦合试验装置监控系统是用于操作试验装置工艺设备、监测系统运行工况、保护重要设备等的系统。考虑到试验装置包含多个工艺系统,而且有些系统如氦气系统、铯系统、NaK合金充装及在线净化系统等都有较复杂的工艺准备操作。因此,主监控系统应具备远程监控和现场操作两种功能。另外,提供必要的报警信号和保护动作[1]。监控系统具有以下功能:
1)根据操纵人员指令或系统自动完成各工艺系统和设备的运行操作。
2)自动采集试验数据和各工艺系统的运行数据,并将数据显示在显示器上和存储在硬盘里。
3)设定报警参数,当报警参数超过限制值时给出报警信号,报警信号将通过显示器、报警灯和警报器发出,记录报警参数和报警状态。
4)监测重要系统和设备的保护参数,当保护参数超过限制值时,给出保护动作信号和报警信号。
5)具有友好的人机操作界面,提供清楚、美观、有动画效果的系统流程图和实时数据显示,提供数据实时曲线显示和历史回顾。
6)各工艺系统和设备的操作可通过计算机界面实施,也可使用控制按钮完成操作。
7)生成各种日志、报表,利用打印机和光盘刻录机将运行信息进行记录和永久保存[2]。
1监控系统构成
系统耦合试验装置监控系统的设备包括:2套I/O现场控制站、2台操纵员站(其中1台兼工程师站)、1个主控制台以及通讯网络和必要的辅助设备等[3]。监控系统设备配置图。
2主工艺回路监控技术方案
2.1结构和功能
主工艺回路由真空室1、真空室2、NaK回路、电磁泵、膨胀罐以及阀门组成。主工艺回路上的电磁泵为NaK合金在回路中的流动提供动力,膨胀罐用于回路压力的控制。主工艺回路的运行监测和保护由主监控系统完成。在试验的不同阶段,试验人员可操作流程,通过主监控系统向相关的各工艺分控制系统发送指令,调度各工艺系统配合主工艺系统完成操作。主监控系统还要采集主工艺回路上的8个测点,其中温度测点5个,压力测点1个,液位测点2个。
2.2工艺描述
主工艺回路的工况包括:抽真空、NaK充装、试验运行、正常排NaK和事故排NaK。
1)抽真空工况。根据操作规程,对回路进行抽真空,达到试验所需的真空度要求,并按要求保持回路真空。
2)NaK合金充装工况。首先要对NaK合金进行在线净化,达到试验的纯净度要求后,开始整个回路充NaK合金。当位于回路水平面最上方的膨胀罐达到设定液位值时,工艺回路充满,充入覆盖气体,调节回路压力,并使电磁泵和电加热器置低功率运行状态,维持NaK流动和回路温度。
3)试验工况。在试验工况下,主监控系统通过电磁泵和电磁流量计来调节和监测NaK冷却剂的流量,通过加热器调节转换器入口冷却剂的温度。
4)正常排NaK。在试验结束后,使NaK逐步降温至合适温度时,NaK合金靠重力流到储存罐中,当储存罐温度、液位回到充NaK前的水平时,排NaK结束。
5)事故排NaK。当台架发生事故需要紧急排NaK时,关闭电磁泵和电加热器,打开气动阀和电磁阀,液态NaK合金靠重力流到储存罐中。
3硬件设计
系统耦合试验装置监控系统硬件包括以下几部分:
1)I/O现场控制站。CPU模块:CPU模块通过多种通信接口,可与现场控制站的I/O模块相连构成一个完整的数据采集系统,同时还能通过各种通讯端口实现与上位机及其他系统的互连。电源模块:PLC机架上的电源冗余配置在机架的两侧,给各I/O模块供电,采用冗余热备,均流工作方式,某一个部件发生故障时,系统仍可以保持正常工作。I/O模块:所有的I/O模件均采用施奈德的产品,负责模拟量、开关量的采集和模拟量开关控制信号的输出。模块内采用了光电耦合隔离、光耦隔离或机械隔离等适当的隔离措施。使模块内外在电气上分离,以防止异常信号进入模块。直流电源模块:机柜内配置了直流电源模块,用来给现场的开关量及模拟量节点提供巡检电压,为开关量与模拟量供电采用独立的供电电源。机柜内直流电源为双入(交流220V),输出(直流24V)的冗余的方式,以提高系统的可靠性。通讯模块:机柜内设有2个2通道的串行通信模块(支持Modbus协议)。串行通信模块将用于监控系统与工艺各分控系统(水冷却机组、NaK合金灌注和排放系统、真空系统、电性能测量系统)之间的通讯。另外备1个支持多种协议(TCP/IP、UDP、CAN、Modbus)的网络通信模块。
2)操纵员站。2台操纵员站位于主控制室,其中1台兼作工程师站。它们通过以太网与现场控制站PLC进行数据交换,监控试验装置的运行状态,并对操作员的各种操作请求作出响应,如图形切换、数据显示、趋势显示、屏幕拷贝、表格日志查询等。
3)主控制台。1个主控制台位于主控制室,为3300mm宽,1280mm高,1100mm深的钢木结构机柜。其上除了安装2台操纵员站外,还设置了2个冗余的紧急排钠按钮。在主控制台上还设有工业电视。此外,操纵台上还配备有1部电话和1台打印机。
4)打印机。可打印实时报表、备份报表、屏幕拷贝、报警列表、报警回顾、操作记录及事故追忆等。
5)工业电视系统。该系统由1个工业电视主机、1个显示器、1个大屏幕显示器、4个彩色摄像头组成。其中,工业电视主机及其显示器设在主控制台上。大屏幕显示器专门用于显示工业电视的画面。4个彩色摄像头布置在现场,用于监视主要设备和试验现场。摄像头均为固定式,不需要云台,但要求在安装调试时焦距可调。工业电视存储容量应确保存储20天以上的影像。
6)大屏幕显示器。主控制室设有2台60寸大屏幕显示器。一台连接到操作员站上,用于显示系统操作画面;一台连接工业电视,用于显示现场画面,并可实现画面的分屏显示,或者一个画面的全屏显示。
4软件设计
系统耦合试验装置监控系统采用WindowsXPSP3操作系统。上位机组态软件采用Citect组态软件。下位机软件采用UnityProS版本。在Citect组态软件上可实现数据采集,构建交互式的工艺流程操作界面,实现控制操作、曲线显示、数据回放、输出打印报表等功能。
5结论
系统耦合试验装置监控系统采用全数字化系统,并根据核电站监控系统的要求设计完成,通过大量的调试工作,成功运行1200h。对发电元件进行了大量实验,最后顺利关闭系统。监控系统在启动、运行、关闭等过程中实时监测各工艺系统,并将监测数据实时记录、保存。同时,监控系统能够实时报警并进行相应报警动作,为后期核设施设计、试验等提供了宝贵的经验。
作者:陈莉 单位:中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部
参考文献:
[1]系统耦合试验装置任务书[Z].2012.
关键词:CAN总线;OggVorbis;广播系统;音频压缩编码
中图分类号:TD655/679 文献标识码:B DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2012.01.033
引言
矿用通信设备实现形式多种多样,其中,传统定压广播系统技术落后、音质差、无法分组且扩容性差;矿用局部通信电话只能完成下行语音通信而没有调度通信功能,以及小灵通声音小,无法完成范围扩音通信成为了这些技术在井下应用发展的瓶颈。本文提供一种基于CAN总线的广播系统,所有语音分站皆通过一根串行总线连接,网络拓扑简单,通过适量增加CAN中继设备容易实现井下全网覆盖。
1系统介绍
广播系统主要用于安全生产知识宣传、领导讲话、音乐播放以及引导科学避险等工作。井上广播主站的通信方式有下行全网广播、矿区组播及站点单播三种通信方式,而井下语音分站则可以矿区组播和上行调度通信。
CAN总线广播系统主要由PC、广播主站、语音分站和中继器组成,采用矿用18V本安电源供电,其组成框图如图l所示。
井上部分由PC控制主机和广播主站组成,主要完成的功能有通过串口接收并解析运行在控制主机上的主控软件命令,如语音通话命令、故障在线检测命令等;对模拟音频采样量化编码压缩;封装CAN数据包;语音分站呼叫“来电显示”功能等。井下部分则主要由分组中继器和语音分站组成。其中分组中继器主要为了从CAN主网络上创建一个CAN子网络,并对CAN主网络上的报文进行过滤,以实现不同子网间多路组内通话的并行进行,而无须增加额外的冗余CAN总线。而语音分站则只负责接收属于自己的CAN帧,并从CAN数据帧中取出有效的语音负载进行音频解码还原工作,语音分站除了接收语音外还可以实现井下组内通话和上行调度通话功能。
广播系统除了完成语音通信外还需要完成音乐播放等功能,因此对音频还原音质有一定的要求,在中低编码速率下,0gg Vorbis编码方式有很好的变现力,支持流式播放,并且是完全免费的,因此系统采用的音频编码方式为0gg编码。
2系统硬件设计
系统主要由三个部分组成,但由于广播主站和语音分站区别甚少,因此仅以框图的形式将两者合并介绍,并称之为语音节点。语音节点主要由MCU、语音自动增益控制模块(AGC)、音频编解码模块、CAN通信接口模块组成,如图2所示。
其中实线描绘的是广播主站组成,而虚线则是语音分站需要增加的额外电路。
分组中继器由MCU和两个CAN通信接口组成,其通信接口电路和广播主站一致。由于使用的MCU仅内嵌了一个CAN控制器,因此需要使用一个独立的CAN控制器,如图3所示。
由于硬件电路设计上广播主站、语音分站、分组中继器有共同之处,此处仅介绍共同的核心硬件电路设计。
2.1MCU模块
本系统所有组成部分MCU皆采用意法半导体公司生产的STM32F10312j,其采用高性能ARM Cortex-M3 32位RISC内核,工作时钟为72M且集成了一路CAN控制器,高达128KB程序存储空间以及20KB的RAM为硬件上实现0gg编码提供了可行性且价格上相对其他同等性能MCU有绝对的优势。
2.2总线接口设计
CAN总线接口采用飞利浦的TJAl040TM,其独特的分离终端电阻设计使得其抗电磁干扰能力比C250/251的提高了近20dB。为了进一步改善CAN总线网络的健壮性,CAN通信接口使用6N137和ZY0505BS-1W完成信号的光电隔离。
2.3音频编解码模块
该模块采用的是多格式、高效能音频编译码器VSl053b。VSl053是VLSI产品系列中最先进的从属式音频编译码器,包含一个优质的可变采样率立体声ADC和DAC,除了可播放MPl、MP2、MP3、 WMA、WAV、IMAADPCM、General Midi 1、0ggVorbis、LC-AAC and HE-AAC等格式音频,同时还可以录制IMA ADPCM及0gg Vorbis格式的音频文件。
3系统软件设计
3.1广播主站节点软件设计
系统软件采用模块化的软件设计方法,广播主站的工作流程为:上电后,广播主站首先对系统进行初始化,包括时钟配置、GPIO分配、外设初始化,然后等待系统中断,以接收控制软件的命令,若为音频编码命令则初始化VSl053 bI,上载Ogg编码插件,进入Ogg音频编码工作模式,此时便可从编码缓冲区获取压缩音频数据并在MCU控制下封装为CAN数据报,发送至总线。如图4所示。
3.3分组中继器软件设计
分组中继器有两种工作模式,即透明转发和分组中继。工作原理是通过设置CAN接口的接收过滤器以实现不同的总线报文过滤机制,从而使不同CAN子网的组内语音数据不会因转发至主网络而造成数据帧之间的相互干扰,致使通信失败。通过CAN分组中继器的正确设置,不仅可以实现全网数据共享,还可以实现局部数据的并发通信,提高了总线利用率。
其软件工作流程为:上电首先进行系统初始化工作,并获取工作模式位,若为透明转发则将CAN设置为全通型,否则根据子网号设置CAN过滤器。如图5所示。
4系统测试
测试平台搭建由广播主站经分组中继器和一个语音分站通过CAN总线连接,广播主站与PC机通过串口和音频对录线相连以接收命令和模拟音频,而语音分站的音频输出端通过对录线与PC音频输入口相连,并利用测试软件Cool EditPro 2.1获取解码还原音频信号。Ogg编码选用的是单声道低速率的编码插件,编码速率为23kbps,当主站获得对分站音乐点播命令时,输入和输出语谱图如图6所示。
分析输入输出语谱图的包络和稠密程度可以看出该广播系统具有较好的音频还原能力,其差异来源主要是由两个方面原因造成。第一,Ogg编码为有损编码,且由于CAN总线速率与通信距离成反比,因此为了保障一定的通信距离选择了编码速率较低的编码插件。第二,解码时对音量进行重新调节,引入固有差异。
5结论
本设计提出了一种CAN总线广播系统设计方案,音频编码采用Ogg Vorbis,且在CAN网络上实现了低速率远程相对较高音质的语音和音乐播放,并已经得到工程实现,喇叭声强90dB,具有一定的实用价值。
参考文献
[1]丁恩杰,马方清.监控系统与现场总线[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003.
[2]STM32 Reference Manual(RM0008)[z].STMicroelectronicsNV and itS subsidiaries(”ST”),2009.
[3]TJAl040 data sheet[z].Philips Semiconductors,2003.
视频数据的接收显示
①视频的硬件解码方式。
在Android平台之上,默认解码的视频格式主要存在两种,分别是mP4格式和3gp格式。它可以通过MediaPlayer和VideoView两种方式来对视频解码器进行一定程度的调用。MediaPlayer的主要作用是对音视频媒体文件进行有效地播放,它在音频的播放方面十分简单,但在播放视频时,则需要对SurfaceView进行一定程度的使用,通过它来对画面进行显示。而对于SurfaceView来说,它对完全的OPenGLES库能够有效的支持,因此相比于自定义的View来说,它能够在绘图方面表现出更大的优势。除此之外,它也可以通过VideoView来播放视频,videoviewt比MediaPlayer简单易用,但定制性不如Mediaplayer。
②视频的软件解码方式。
视频的软件解码方式,需解码H.264格式的视频,因此,需要在Android平台之上对解码器进行一定程度的移植,只有这样,才能够有效的扩展Android对视频格式的支持。一般情况下,要想对视频软件解码方式进行有效的实现,必须要做好解码器的移植工作,它是实现视频软件解码方式的关键。目前状况下,较为流行的一种方式是通过移植FFmPeg开源库来实现H.264格式视频的解码。
图片的接收
在图片的接收方式当中,视频解码的功能主要是由服务器端来进行实现的,因此,Android客户端只需要对解码后的图片数据进行有效的接收。然而,这当中也存在着一个问题,那就是传输后的数据是解码后的图片数据,如果与接收视频的方式进行一定程度的比较,接收图片的方式就对网络宽带有着更高的要求。随着经济的发展,3G技术逐渐普及,在这种环境之下,网络宽带的制约将会得到一定程度的缓解。
目前状况下,在多画面的视频监控当中,无论是硬件解码方式还是软件解码方式都存在着一定程度上的不足。而对于图片接收方式来说,它具有操作简单,效果优良的特点,下面通过实验数据来说明各种方式在多画面视频监控中的性能。实验的平台为Acer平板电脑,型号为A500。在本次试验当中,解码的视频数据的格式均为mp4格式,素材主要存在着三种不同的分辨率,分别为128*96,672*378,800*480。
表2显示的是硬件解码的性能。从上表中,我们可以发现硬件的解码虽然可以对多路视频进行一定程度上的显示,但是在画面的数量上受到一定程度的限制,具体表现在两个方面:一方面,无论视频分辨率多低,画面的数量上限为5路;另一方面,画面的树龄与视频分辨率存在着反比例的关系,画面的数量会随着视频分辨率的增高而出现一定程度的减少。
智能监控的算法
智能视频监控是在无专人监控的情况下,通过计算机视觉技术对视频内容进行自动分析,对监控画面中的变化进行检测、跟踪和识别,并对监控目标的行为进行分析和判断。在智能监控的算法中,运动目标检测是最基本的一步。运动目标检测是指在监控画面中检测出变化区域并提取出运动目标。目前主流的运动目标检测的方法有帧差法、光流法和背景减除法等。本文主要采用帧差法作为智能监控算法。
帧差法是在监控图像中,相邻两帧对应位置上的像素进行差分,并通过阂值化检测出图像中的运动区域。首先,把前一帧图像作为背景图像,与前景图像相减,随后对结果进行二值化:背景亮度变化不大时,若差分后的像素值小于预先设定的阂值,可认为此处为背景像素;若差分后的像素值大于阂值,则认为此处有运动目标,将检测到的区域标记为前景像素。通过标记,便可获知运动目标在画面中的位置。此方法的优点:相邻两帧的时间间隔较短,用前一帧图像作为后一帧图像的背景模型,有很好的实时性,背景不积累,更新速度快,算法计算量小;缺点:阂值选择非常关键:过低,则不能抑制背景噪声,容易将其误判为运动目标;过高,则容易漏检,将有用的运动信息忽略了。而且当运动目标面积较大或颜色一致时,帧差法容易在目标内部产生空洞,无法完整地提取运动目标。
模块分析
在这一系统当中,主要存在着六个模块,分别是视频解码模块、网络接口模块、画面显示模块、人机交互模块、智能处理模块、处理结果显示模块。在这六个模块当中,视频解码和智能处理模块主要是在服务器上进行实现的,其他模块则在Android终端上进行实现。下面对在Android终端上进行实现的模块进行简要阐述。
①网络接口模块。对于HTTP,Android提供了三种HTTP通信接口,分别为标准Java接口()、APaehe接口(org.apache.http)、Android网络接口(.http)。其中APache接口提供了非常丰富、高效的工具包。由于服务器发送的是解码后的图片数据,故而客户端接收到的数据流可以组成一幅图片。通过Android提供的BitmapFactory.decodeByteAITay()函数,可从接收到的数据流中得到Bitmap格式的对象。
②画面显示模块。为了对画面显示进行有效的实现,需要继承View类,重写了onDraw()方法,其中,在onDraw()方法中所实现的内容,将在界面上显示出来。定义一个Bitmap对象bmpl,此对象将在画布中绘制出来(即界面显示)。
马 龙 李万苹 黎 伟
西安石油大学 测井信号与信息处理研究室 陕西西安 710065
【文章摘要】
由于单片机C8051F020 成本低, 开发周期短,以及加速度传感器ADXL344 输出为数字信号,测量范围宽等优点,本文创新地应用了单片机C8051F020 作为主控芯片实现了与加速度传感器ADXL344 进行通信,利用加速度传感器各轴因振动时而产生的数据从而判断是否发生报警,最后通过上位机进行显示。
【关键词】
单片机C8051F020 ;加速度传感器ADXL344 ;UART0/1
0 引言
国内外大型牧场、博物馆、私人豪宅、监狱等,都需要一套围栏报警系统来进行保护,防止不法分子闯入造成不可估量的损失。然而这些报警系统生产成本高,如博物馆的警报系统至少要花费几百万元, 有些监狱报警系统误报警率比较高,如刮风、下雨等自然现象引起的误报警。为减少生产成本,降低围栏报警系统的误报警率,本文利用单片机C8051F020 与加速度传感器相结合设计出一种低成本、高可靠性的围栏报警系统。
1 整体系统框架
本系统的整体结构框图是各个模块之间通过串口UART 进行通信,固定在栅栏周围,最后与计算机相连接,利用上位机软件进行控制,既实时监测每个模块的状态,是否发生报警。
2 硬件设计
围栏报警系统是由各个模块共同构成的,本节将具体介绍模块的内部结构。其结构框图如图2.1 所示。
2.1 加速度传感器ADXL344
ADXL344 是一款完整的3 轴、数字输出加速度测量系统,可选择的测量范围有±2 g、±8 g、±16 g。本设计主要利用ADXL344 中的寄存器THRESH_ACT, 该寄存器保存活动检测的阈值,当活动事件的幅度值(X、Y、Z 轴)大于阈值就会触发活动事件Activity 的置位(Activity 中断已使能)。以及寄存器THRESH_INACT、TIME_INACT,用于设置静止时的阈值。设置寄存器INT_MAP 的值分配相应的中断到INT1 或INT2 引脚,由单片机中断引脚INT0/INT1 控制ADXL344 产生的中断,从而判断是否发生报警。
2.2 ADXL344 通信接口电路
加速度传感器ADXL344 既能实现I2C 通信也能实现SPI 通信,本文单片机C8051F020 与ADXL344 之间通过串口SPI 进行通信,实现了单片机控制及读写加速度传感器。且将加速度传感器的中断引脚INT1/INT2 分别与单片机INT0/INT1 引脚相连接。
3 程序设计
本程序设计主要是实现这两方面的通信,第一、C8051F020 与ADXL344 之间的SPI 通信;第二、模块与模块之间的通信即串口UART0 与串口UART1 之间数据的相互转发。其流程图如图3.1 所示。主要包括四大模块:主程序模块、ADXL344 配置模块、SPI 通信模块、中断模块。主程序模块包括了初始化和状态查询并发送两部分。ADXL344 配置模块主要是对加速度传感器芯片配置。SPI 通信模块包括SPI 写模块和读模块。中断模块包括串口UART0 中断、UART1 中断、SPI 中断、INT0 中断。
程序开始初始化直到主函数While(1) 循环中进行状态查询,若加速度传感器ADXL344 振动值大于活动阈值视为有效触动触发活动中断即单片机外部INT0 中断触发(本设计将ADXL344 所有的中断分配到单片机INT0 引脚上),将报警数据处理后通过串口UART0 或UART1 回传。若判断UART0 接收中断触发,将通过该串口完成对所有模块中ADXL344 的数据配置,该模块配置完成后通过UART1 下发配置命令到下一级模块(下一级模块通过UART0 接收),并且UART0 回传该模块的配置状态和通信状态,报警数据将通过该串口回传给前一级模块(前一级模块通过UART1 接收)。若判断UART1 接收中断触发,也将对所有模块中的ADXL344 进行数据配置,该模块配置完成后通过UART0 下发配置命令到下一级模块(下一级模块通过UART1 接收),并且UART1 回传该模块的配置状态和通信状态,报警数据将通过该串口回传给前一级模块(前一级模块通过UART0 接收)。其实UART0 与UART1 接受中断数据处理下发和回传是互逆的过程。
4 实验数据
通过串口助手给每个模块下发的配置命令及回传数据。模块中串口0 和1 的传输速率为57600bps。模块部分配置命令如,有效触动命令为:下发命令(3 字节) :0xEE+0x00+0x00 ;上传命令(4 字节) :0xEF+0x00+0x00+0x00。下发命令中0xEE 为有效触动命令下发格式,后两字节为模块编号,例如下发0xEE0000,则将对所有模块有效触动进行监测,若下发0xEE0001,只对编号为1 的模块的有效触动进行监测。上传命令中0xEF 为有效触动命令回传格式,第二、三字节为模块编号,最后一个字节为有效触动次数,若模块没有被振动则回传触动次数为0,如EF 00 01 00 ;若将编号为1 的模块振动一次, 回传触动次数为1,如EF 00 01 01。
最后,通过编写上位机应用界面,将报警位置在该界面中进行实时的显示。
5 结束语
本文设计的围栏报警系统,极大地降低了生产成本,提升了可靠性,简单而快捷地开发了围栏报警系统,对于实际应用具有重要的意义。
【参考文献】
[1] 童长飞.C8051F 系列单片机开发与C 语言编程. 北京航空航天大学出版社,2005.1:8-213.
随着网络的发展,论坛已经成为人们日常进行交流的一个不可或缺的空间。人们可以在论坛中谈论喜欢的话题、提出或解答疑问、通知和公告等。由于它独特的形式和强大的功能,受到广大网友的欢迎,并成为全世界计算机用户交流信息的园地。
1.系统概述
目前论坛为人们提供了一个交流空间,用户可以参与到自己的讨论话题中,浏览论坛中的帖子或者发表自己的看法。在论坛中非注册用户只可以浏览论坛中的帖子,不可以对帖子发表评论或发表新的论题;论坛的注册会员可以新的论题,并且可以自己的个人信息。
1.1系统现状研究
目前常见的论坛系统主要有两类:一类是利用Telnet软件登陆站点上,这种方式可以使用同时上站的用户数大大增加,每一个站点可以同时有200人上线,使多人之间的直接讨论成为可能;另一类就是现在许多用户更习惯的,基于web的论坛系统,用户只要连接到Internet上直接利用浏览器就可以进入论坛,阅读其他用户的发言,发表自己的意见。
1.2系统开发方法
本系统讨论的是一个基于web的关于饮食的论坛系统。本系统需要综合应用数据库,javabean和jdbc等技术。
2.可行性分析
2.1系统总体目标
本系统主要是为了给那些对饮食方面感兴趣的朋友提供一个交流的平台,对有话可说的朋友,你在这里可以进行注册成为会员,参与有关话题的讨论,或提出新的话题,还可以修改个人资料。非注册会员你可以浏览论坛里的帖子,获取对自己有用的信息。另外假如你对某些版块很赶兴趣,你还可以向管理员申请成为某一版块的斑竹,去管理本版块的帖子,对于那些不健康的帖子你可以把它们给删除掉。起到对论坛的维护作用。对于管理员拥有最高权限,可以授予别人为某个版块的斑竹等等。
2.2技术可行性分析
本论坛是基于web来开发的,主要运用JSP,JDBC,JavaBean等相关技术,以Access 为后台数据库、Tomcat5.5为应用服务器。这些应用软件(如JDK、tomcat5.5、eclipse、Macromedia Dreamweaver MX 2004等都可以在网络上免费下载得来),并且这些软件都是些最常用的网页开发工具,都能够快和好的掌握,并且也学了有关网页开发的课程,所以一些最常用的技术能够比较好的实现,所以对于本系统在技术上是可以达到的。
3.需求分析
经过以上对系统的调研及可行性分析后,下面对系统在功能上和性能上进行进一步的需求分析。
3.1功能需求
本系统应该具有信息浏览、信息、信息回复、编辑、删除帖子、用户注册、用户管理、个人信息修改、查看个人信息等功能。
3.2性能需求
设备需求:PC机,Windows98/2000/xp操作系统,PII以上,64MB RAM。服务器、采用Access数据库管理。
4.系统设计
4.1功能模块结构图
SHAPE \* MERGEFORMAT
(功能模块结构图)
4.2功能模块描述
根据权限的不同,用户的操作范围也不相同,系统管理员可以维护此版块的所有帖子的相关信息;注册用户可以新帖子、回复帖子、编辑自己发的帖子和浏览版块中的所以帖子;而非注册用户只有浏览帖子的权限。
(1)登陆模块
根据用户输入的拥护名和密码,与数据库中进行匹配,验证账号和密码。
(2)注册模块
注册新的用户,根据提示填写你的相关信息,再提交到数据库,进行检查,如果已经有此用户名就要重新命名。
(3)信息修改
可以进行修改你的个人信息。
(4)浏览帖子
用户可以在此浏览帖子的主题信息。通过单击主题信息的连接,可以进入此贴的主题的内容和浏览此贴的详细内容。
(5)帖子
匿名用户不可以使用此部分的功能,只有注册用户才可以在此模块中一个新的主题信息。
(6)回复帖子
此部分也需要由注册用户使用。用户可以在此部分对一个贴子的信息进行回复。
(7)编辑帖子
注册用户可以对自己所发的帖子进行编辑。
4.3数据库设计
此实例中使用Access数据库,通过JDBC-ODBC桥进行数库连接,例如此数据库名为fourm.mdb,该系统中需要建立,存放相关信息。
(1)首先创建user表,在此表里存储了包括所有用户的注册信息。
userid
文本
name
文本
password
文本
sex
文本
age
文本
phone
文本
文本
address
文本
rank
数字
pubnum
数字
face
文本
(2)然后创建article表,此表记录了论坛中的所有版块的所有信息
id
自动编号
authorID
数字
title
文本
content
备注
boardID
数字
reID
数字
reNum
数字
pubtime
日期/时间
feel
文本
excellent
是/否
4.4 详细设计
4.4.1登陆模块设计
用户登陆模块主要根据用户登陆信息,与数据库信息成功匹配后,获得其相应的操作权限。
打开网页,等待用户输入帐号、密码、判断用户输入信息,与后台数据库是否匹配,若不匹配,则刷新页面,等待用户重新输入。
4.4.2用户注册模块设计
单击登陆页面下方的“注册新用户”将进入注册页面。根据注册相关选项填写所要求填写的信息。其中会进行用户名长度和密码长度验证。如果不符合条件得从新输入。
4.4.3用户信息修改设计
当进入系统后,你可以单击“修改个人信息”,进行相关信息的修改。
4.4.4浏览帖子模块设计
当单击论坛某个版块连接时,即可以在打开的页面看到该版块帖子的主题列表,在列表中列出了帖子的作者、回复数量、浏览数量和最后恢复的时间。
4.4.5帖子模块设计
论坛作为一种信息交流的工具,少不了要发表文章,其页面和一般的表单提交差不多,只是增加了一些功能而已。为了用户的方便,在设计时有两个地方可以实现对帖子的发表,一个是在浏览帖子主题列表页面中;另一个是在浏览帖子内容页面中,但这两个所指向的连接是同一个页面。在发表帖子时,将通过JavaBean 取得帖子数量,并保存到数据库中。
4.4.6回复帖子模块设计
回复帖子也是在post.jsp页面完成的。回复帖子都会在原文标题前加上“re”作为帖子标题,对帖子的回复需要获得帖子的主题id,一个帖子id 可能有零个或多个回复,这个主题id提交也是在连接中动态生成。
4.4.7编辑帖子模块设计
如果用户需要修改自己发表的帖子,或者对帖子不满意,那么你可以对帖子进行相应的修改。在浏览帖子页面单击“编辑”连接,既可进入编辑页面,在此可以对标题、内容和图表等信息进行修改,编辑帖子页面。
5.系统的组成和实现
在本系统中,版块越多,帖子数量越大,就越能吸引人气,所以,论坛都会分为多个模块,在每个版块中发表相应的帖子,而本文将着重介绍论坛帖子的相应操作及管理这一部分,包括浏览帖子,发表帖子,回复帖子,编辑帖子,删除帖子等操作,而具有不同权限的用户可以进行不同的操作非注册用户只能浏览帖子。注册拥护可以发表帖子、回复帖子、可以管理自己所发表的帖子;而管理员可以进行所有的操作。下面将逐一介绍。
5.1系统组成
本系统包括浏览帖子,发表帖子,回复帖子,编辑帖子,删除帖子等操作,分为技术交流区、美食天地、生活五味、精华区等区域版块。
5.2系统的实现
dbBean文件实现了数据库的连接,以及各种通用函数的声明。其他网页如果需要连接数据库,只要包含该文件即可。这样可以大大减少代码的重复,便于阅读和维护,由于该文件设计合理,因此所有页面都使用该文件。主页面()
5.2.1登陆模块实现
当用户在浏览器中输入时,系统将进入登陆页面。主要代码:
......
request.setCharacterEncoding("gb2312");
session.setMaxInactiveInterval(-1);
String user=request.getParameter("user");
String pw=request.getParameter("pw");
String sql="select * from user where name='"+user+"' and password='"+pw+"'";
ResultSet rs=conn.executeQuery(sql);
if(rs.next())
{
session.setAttribute("rank",rs.getString("rank"));
session.setAttribute("id",rs.getString("userid"));
session.setAttribute("name",rs.getString("name"));
rs.close();
conn.close();
%>
}
else
{
rs.close();
conn.close();
%>
......
5.2.2用户注册模块实现
单击登陆页面下方的“注册新用户”将进入注册页面。
转贴于 代码如下: ...
request.setCharacterEncoding("gb2312");
String name="";
String password="";
String sex="";
String age="";
String phone="";
String email="";
String address="";
String face="";
ResultSet rs=null;
if(request.getParameter("username")!=null)
name=request.getParameter("username");
if(request.getParameter("password")!=null)
password=request.getParameter("password");
if(request.getParameter("sex")!=null)
sex=request.getParameter("sex");
if(request.getParameter("age")!=null)
age=request.getParameter("age");
if(request.getParameter("phone")!=null)
phone=request.getParameter("phone");
if(request.getParameter("email")!=null)
email=request.getParameter("email");
if(request.getParameter("address")!=null)
address=request.getParameter("address");
if(request.getParameter("face")!=null)
face=request.getParameter("face");
String sql="select * from user where name='"+name+"'";
rs=conn.executeQuery(sql);
if(rs.next())
{
rs.close();
out.println("对不起,该用户名已经被占用,请另选一个用户名!
");
out.println("返回");
}
else
{
sql="insert into user(name,password,sex,age,phone,email,address,rank,pubnum,face) values('"+name+"','"+password+"','"+sex+"','"+age+"','"+phone+"','"+email+"','"+address+"',0,0,'"+face+"')";
conn.executeUpdate(sql);
out.println("恭喜您,注册成功!
");
out.println("返回登录页面");
}
conn.close();
%>
...
5.2.3用户信息修改实现
当进入系统后,你可以单击“修改个人信息”,进行相关信息的修改。
代码省略。
5.2.4浏览帖子模块实现
当单击论坛某个版块连接时,即可以在打开的页面看到该版块帖子的主题列表,在列表中列出了帖子的作者、回复数量、浏览数量和最后恢复的时间。代码见系统;
另外浏览帖子主题列表和论坛的其他版块都使用了 分页的功能,这里通过int pagesize=10;语句确定每页帖子的数量,这个数量可以根据自己的需要设置;用pagecount=(recordCount%pageSize==0)?(recordCOunt/pageSize):(recordCount/pageSize+1) 语句计算得到该版块的帖子所站用的总页数;通过for(int i=1;i
在显示帖子内容这个页面,论坛使用了目前最常用的一种格式,即分为标题和正文部分,通过标题部分和正文部分的颜色不同将不同的帖子划分开来。单击想查看的帖子,即可浏览该帖子的内容。
5.2.5帖子模块实现
论坛作为一种信息交流的工具,少不了要发表文章,其页面和一般的表单提交差不多,只是增加了一些功能而已。为了用户的方便,在设计时有两个地方可以实现对帖子的发表,一个是在浏览帖子主题列表页面中;另一个是在浏览帖子内容页面中,但这两个所指向的连接是同一个页面。在发表帖子时,将通过JavaBean 取得帖子数量,并保存到数据库中。发表帖子的页面为(post.jsp):
当用户提交帖子时,该帖子的信息将被保存到.jsp页面中,然后保存到数据库的数据表中,然后页面跳到浏览帖子页面。
5.2.6回复帖子模块实现
回复帖子也是在。Jsp页面完成的。回复帖子都会在原文标题前加上“re”作为帖子标题,如图,对帖子的回复需要获得帖子的主题id,一个帖子id 可能有零个或多个回复,这个主题id提交也是在连接中动态生成。
5.2.7编辑帖子模块实现
如果用户需要修改自己发表的帖子,或者对帖子不满意,那么你可以对帖子进行相应的修改。在浏览帖子页面单击“编辑”连接,既可进入编辑页面,在此可以对标题、内容和图表等信息进行修改,编辑帖子页面。
5.2.8帖子加精模块设计
对于那些好的帖子你可以把它们加入精华区。
同理你也可以把它们删除掉。
用户对帖子进行删除时,不能删除整个帖子,只能删除单个回复(如果该帖子没有回复时,那么将删除该帖子),而且和编辑帖子一样,只能删除自己所发表的帖子或恢复的帖子(管理员除外),在要删除的帖子回复上单击“删除”连接,将弹出删除确认对话框,确认后,该回复将被删除,并返回到浏览帖子主题列表页面。
6 系统测试
6.1系统登陆模块测试
(1) 测试问题单
项目编号
测试类别:集成测试
序号:001
产品标识
产品中文标识
美食论坛-系统登陆
第几次测试
3
测试工程师
测试模块/功能/性能
系统登陆
测试记录单
测试时间
2007-6-10
问题记录
序号
故障现象
级别
处理人
处理时间
处理说明
1
输入用户名和密码后,在数据库中查找无该用户
中
谢学明
2007/6/9
已处理
6.2帖子回复模块测试
测试问题单
项目编号
测试类别:集成测试
序号:001
产品标识
产品中文标识
美食论坛-帖子回复模块
第几次测试
3
测试工程师
测试模块/功能/性能
帖子回复模块
测试记录单
测试时间
2007-6-10
问题记录
序号
故障现象
级别
处理人
处理时间
处理说明
1
中
谢学明
2007/6/9
已处理
6.3 测试总结
本次测试主要用于对系统的出错进行测试,测试项目包括用户登陆模块、帖子回复模块、用户注册模块等方面。在本次测试中我们共发现了8处错误,经过修改,已对部分错误进行更正,其他部分正在进行中。通过本次测试,我希望在以后的开发中能够避免再犯类似错误。
7.结束语
经过以上详细的设计与架构,终于完成了毕业选题系统的开发。在本次开发过程中,遇到了很多的困难。包括数据库设计方面,技术实现方面以及系统测试方面。同时,我也受到了很大的启发,希望通过今后的学习,能够对本系统在安全性方面进行进一步的完善。
参考文献
[1]李长林 等编著.Jsp组建动态网站基础与实例操作[M].电子工业出版社,2005,11
[2] [美] Thinking.In.Java(翻译版) [M] eBooks
关键词:SOA技术;管理信息系统;设计
一、现状
海油工程作为典型的国有企业,在近些年业务快速发展过程中,信息化工作也同步快速发展,基本与周边大多数企业情形类似,我们这里出现的一些问题,在同行或同类型企业中都或多或少地存在,是当前大多数中国企业信息化现状的一个缩影,如信息孤岛、垂直应用、资源分散等,呈现出如下特点:企业业务发展较快、板块较多、股权结构比较复杂,信息化建设和应用的环境复杂;由于企业业务的高速发展,存在信息系统建设和应用领域的管理和技术相对滞后情况;由于环境复杂,企业对信息系统管理和技术策略的推动和实现造成影响,进而影响建设和应用的水平;企业信息系统应用水平和系统间的整合不够;企业信息化和业务的深入融合不够,影响信息系统价值能力的体现。
二、SOA技术
SOA,即面向服务的体系结构(Service-Oriented Architecture),是在计算环境下设计、开发、应用、管理分散的逻辑(服务)单元的一种规范。是以服务层为基础,可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用的架构模式,各服务可以直接被应用调用,从而有效控制系统中与软件交互的人为依赖性。面向服务体系结构(SOA)是网络飞速发展和现代企业追求高效益环境下的一种新的系统架构,将会为整个企业级软件架构设计带来巨大的影响[1]。在SOA技术架构体系中对于关键的传统MVC模式下的业务逻辑层,从逻辑设计上把业务逻辑、业务服务及业务流程松合分离开来,并在技术上实现了标准化。这种标准化的建立减少了企业信息系统的投资,从架构上更能适应企业业务流程和商业模式的快速变化,最大程度上的保护了企业原有的信息资产投资,降低了软件系统对硬件资源的依赖程度,进而改变了企业信息化推进模式。
三、基于SOA思想的企业信息系统架构设计方法
SOA是一个组件模型,它的特点就是有一个灵活而功能强大的服务层,系统核心优势是通过整体规划公共基础应用(中间件)和专项应用,实现系统的层次化、模块化设计,最大限度优化公共软硬件资源使用,减少系统集成复杂度等。在企业生产管理系统的设计中,功能被设计为服务。以此为基础,构建系统的客户端、表现层、业务层、服务层、资源层等多层功能结构,并描述了会话门户、WEB服务生成、WEB服务客户端、安全管理服务等系统关键功能。企业在应用系统建设方面,首先要逐步搭建起企业信息集成平台,支持现有和未来信息系统数据交换和信息共享的要求,进而形成以数据仓库为核心的决策支持层、以企业信息门户为核心的信息展现层的,多层次的、统一的信息化平台,有效应对快速变化的商业环境给企业带来的挑战;其次要建设集团统一共享的知识平台,实现知识的共享;第三是要加强现有ERP系统、全面预算管理系统、办公自动化等系统的持续优化和深度应用;此外还要建设健康安全环保系统、客户关系管理系统、供应商关系管理系统、供应链管理系统、全面风险管理系统等,进一步提升信息化对业务的支撑作用。除了上面共性的需求外,集团级企业的各二级单位也应根据自身特点提出了个性化需求,来满足自身发展中的生产科研、经营管理、决策支持和风险控制的要求。企业用户提交需求后系统会自主在数据库进行检索,并且实时反馈给用户,让用户进行及时判断。数据访问层中还设计了辅助工具,利用电脑自主运行方式进行无关数据的排除,检测速度也非常快,是企业和其他单位都经常使用的系统。
四、结束语
随着SOA、大数据、云应用等IT新技术的不断出现,企业应与时俱进,充分利用新技术不断改进公司信息系统,以更高效、高质量企业业务工作发展和变化。但要注意SOA等新技术也必然存在一定的局限性,也需要我们认真识别,综合各项技术,制定合理技术方案,有效降低新技术实施风险。
参考文献
[1]冯玉.基于SOA的山东省地籍管理信息系统设计[J].信息化,2015(7):34-35.